程序升温氧化法测定碳纳米管的纯度

利用不同形态碳有不同氧化温度的特性，采用程序升温氧化法，以铂电阻丝热导池为检测器，以纯氧为载气和反应气，通过对碳纳米管(CNTs)与其中夹杂的其它形态碳氧化后生成的二氧化碳气体谱图的测量，达到对CNTs纯度进行定量分析的目的。在氧化升温速度为10℃／min，氧气流量30mL／min～35mL/min的实验条件下，测定用催化裂解法制备的多壁碳纳米管(MWNTs)和单壁碳纳米管(SWNTs)的纯度(纯化后纯度)分别为98．81％和79．47％。     

多步斜坡升温——恒温平台石墨炉法直接测定葡萄酒中微量铅

研究了一种直接测定葡萄酒中微量铅的方法，以硝酸－磷酸二氢铵体系为基体改进剂，采用多步斜坡并温，恒温平台石墨炉技术，测定了四个国家五种类别葡萄酒中微量铅，回收率９７％～１０４％，精密度优于３．９％。     

具有交联网络的碳纳米管阵列导热材料

垂直碳纳米管阵列(VACNT)中相邻碳纳米管的相互作用较弱,导致其水平热导率较低。通过化学气相沉积法在VACNT内部生长了随机取向的次级碳纳米管,次级碳纳米管在VACNT中形成交联网络,增强了VACNT的水平热导率。理论模拟分析表明,次级碳纳米管能够对集中的热量进行分散传导,从而有效调控碳纳米管阵列沿水平方向的热导率。实际测试结果表明,二次生长时间为30 min的碳纳米管阵列具有较为致密的网络结构,其密度为0.149 g/cm³,相比于VACNT的密度(0.118 g/cm³)提升了26.3%;其垂直热导率和水平热导率分别高达10.9 W/(m·K)和7.8 W/(m·K),水平热导率比VACNT的水平热导率提升幅度达231.6%。     

湿法纯化碳纳米管阵列及其对碳纳米管阵列形貌的影响

采用酸溶液处理方法对垂直于衬底生长的碳纳米管阵列的纯化进行了研究. 利用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等手段对纯化前后的碳纳米管阵列的结构、形貌及化学组成进行表征. 实验结果表明, 通过控制条件, 酸溶液处理方法能够在有效地去除催化剂粒子等杂质的同时又保持阵列的相对完整性. 纯化后的碳纳米管阵列会促进其在电子学领域的进一步应用.     

多壁碳纳米管阵列电极的循环伏安行为

用化学气相沉积法在多孔氧化铝模板中沉积有序碳纳米管阵列并制成电极.由循环伏安法实验得知,扩散控制电位下的电活性离子难以常规的扩散速度到达碳纳米管的内壁深处,绝大部分的碳纳米管内壁面积在这样的实验条件下未能充分利用,但临近管口处的一部分内壁对扩散有一定的贡献.对于电极/电解质界面的双电层电容而言,碳纳米管的所有内壁都有所贡献,其电容量可达68.7mF*cm-2(表观面积),表明碳纳米管电极具有制作超级电容器的重要应用价值.     

低压下酞菁裂解法制备定向碳纳米管阵列

在低压条件下以酞菁铁为原料, 采用独立双温控加热系统在石英玻璃基底上气相沉积制备了大面积准直性好和管径均匀的碳纳米管. 利用扫描电子显微镜(SEM/FESEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了定向碳纳米管的生长形态和结构. 详细讨论了系统真空度、反应温度、气体流速及氢气和氩气的体积比例等参数对碳纳米管生长的影响, 并测试了该碳纳米管的场发射性能及超电容性能.     

裂解酞菁铁和乙烯制备取向碳纳米管阵列

采用热化学气相沉积(TCVD)法裂解酞菁铁(FePc)和乙烯(C2H4)制备出高210 μm的取向碳纳米管阵列(ACNTA). 用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)对制备的样品进行了表征, 系统研究了反应温度、反应时间、C2H4流量对ACNTA生长的影响. 结果表明, 样品具有高取向性且纯度高. 800 ℃是裂解FePc和C2H4制备ACNTA的最优温度, 催化剂的活性可以保持较长时间(60 min), 通入C2H4促进了ACNTA的快速生长, 最适合流量为50 cm3/min.     

微波等离子体辅助化学气相沉积法低温合成定向碳纳米管阵列

自碳纳米管被发现以来[1] ,这种准一维纳米新材料由于其优异的力学、电学、储氢等理化性质而显示出非常重要的理论研究与实际应用价值[2 ,3] .碳纳米管阵列更可作为场致发射器件 ,有望应用于冷阴极平板显示器或纳米电子学等前沿领域[4 ] ,成为碳纳米管研究中的热点 .在已有报道的多种制备碳纳米管阵列的方法中 ,以孔性硅或孔性 Al2 O3作为模板剂 ,通过化学气相沉积制备的方法较为普遍[5～ 7] ,但此类方法往往需要在较高温度 (高于 70 0℃[6 ,7] )下进行 ,对于碳纳米管阵列最诱人的应用前景之一平板显示器而言 ,要求在显示玻璃表面直接生长…     

碳纳米管阵列电极的构建及电化学研究

本文提出一种改进的氧化铝模板法制备碳纳米管阵列电极:首先结合气相化学沉积和磁控溅射在氧化铝模板中制得碳纳米管阵列电极,然后用HF溶液将沉积了碳纳米管的氧化铝模板阻挡层除去,控制溶出时间即可得到不同溶出长度的碳纳米管阵列电极.循环伏安测试表明,锂离子在该阵列电极中的嵌入脱出反应主要发生在碳纳米管的端口处.此外,还应用固定频率交流阻抗法,研究了不同溶出时间的碳纳米管阵列电极的电容性质.     

可用至3.5 V的碳纳米管阵列超级电容器

应用化学气相沉积在钽片和不锈钢片表面直接生长碳纳米管阵列(CNTA)制备超级电容器电极,并分别作正、负极组装有机体系扣式电容器.扫描电子显微镜、循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗表征、测试材料的微观形貌和电化学性能.结果表明,该电容器可获得高达3.5 V的工作电压,较长的循环寿命,较好的倍率性能.基于CNTA质量的比功率和比能量性能分别为928 kW.kg-1和19 Wh.kg-1.     

Dispersion Properties of Aligned Multi-Walled Carbon Nanotubes

Aligned carbon nanotubes (CNTs) composites can be prepared by post-growth alignment or through the use of CNT bundles. Post-growth alignment requires stringent processing conditions (high-voltage electric field/high-strength magnetic field). In this study, we focused on well-aligned multi-walled CNT bundles (AMWNTs). Achieving a balance between dispersion and required orientation was the main aim of this study. Ultrasonic dispersion will inevitably produce heat, which will adversely affect dispersion. Hence, we developed and attached a temperature-control system to a water bath ultrasonic dispersion device. Further, we studied effects of additional factors such as the type and amount of surfactant on dispersion.     

碳纳米管阵列的气相沉积制备及场发射特性

运用酞菁铁热解法气相沉积制备了碳纳米管阵列.所得碳纳米管呈多壁结构.单根碳纳米管的平均直径约为25 nm，长度约4～5 μm，且具有很好的准直性.研究了碳纳米管阵列的平面场发射特性，相应的开启电压和阈值电压分别为1.28和2.3 V•μm－1，表明碳纳米管具有很强的场发射能力.利用场发射显微镜观察了碳纳米管阵列的场发射像，发现碳纳米管阵列的场发射主要集中在样品薄膜的边缘部位.这是由于碳纳米管密度过大而产生的屏蔽效应所致.     

焙烧法纯化多壁碳纳米管

自碳纳米管[1 ] 发现以来 ,已在世界范围内掀起了碳纳米管研究和应用的热潮 .其中一些文献报道了纯化单壁碳纳米管的方法 ,如超声波助滤法 [2 ] ,酸洗法 [3,4] ,微孔膜过滤法 [5,6] ,离心法[5] ,氧化法[5,7] ;另有少量文献报道了纯化多壁碳纳米管的方法 ,如氧化法 [5,8] ,石墨插层化合物纯化法 [9] 等 .本文使用焙烧法纯化实验室自制的多壁碳纳米管 .通过 TEM、XRD和比表面积等的测定 ,考察了不同焙烧时间的纯化效果 .采用催化甲烷裂解方法 ,在 6 0 0℃反应 4h制得多壁碳纳米管 ,粗产物收率接近 2 0 % .于干燥、洁净的坩埚中 ,分别称取 6…     

碳纳米管的定向操作

由于呈现独特的一维结构特征、机械及电子性能,碳纳米管已引起广泛的兴趣,然而涉及到具体的应用就不可避免碳纳米管的定位、定向,这也已成为非常富有挑战性的课题。本文中笔者主要介绍碳纳米管定向操作的最新进展,重点介绍后生长的平面有序定向操作。     

碳纳米管有序排列的研究进展Ⅱ碳纳米管的一维排列、表征以及应用

综述了近年来制备碳纳米管的有序排列的情况,第一部分主要概括碳纳米管的多维排列,第二部分包括:(1)碳纳米管的一维排列;(2)有序排列碳纳米管的表征技术;(3)有序排列碳纳米管的应用。     

溶胶-凝胶法可控制备氧化锡纳米晶包覆碳纳米管

采用溶胶-凝胶法制备了氧化锡纳米晶包覆的碳纳米管。自由Sn4+离子从稳定的Sn柠檬酸配合物中缓慢释放出来,迁移到碳纳米管上,并在碳纳米管上沉积形成了SnO2纳米晶,沉积过程完全为异相成核方式,在碳纳米管外并没有发现单独的SnO2纳米晶。这种溶胶-凝胶方法还可以用来制备无氯离子污染的、低团聚的纯SnO2纳米晶。     

改性碳纳米管常温下吸附分离低浓度CO2

采用浸渍法将四乙烯五胺(TEPA)和三乙烯四胺(TETA)负载至碳纳米管(CNTs)上,得到一种固态胺吸附剂CNTs-TEPA和CNTs-TETA,用以吸附低浓度下的CO2.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外(FTIR)光谱、N2物理吸附脱附、元素分析和热重分析(TGA)等方法表征样品.结果表明:CNTs-TEPA和CNTs-TETA形态并未发生变化,仍保留CNTs规整有序的孔道结构,但样品的比表面积和孔容都显著减小.在常温条件下,CNTs-TEPA和CNTs-TETA的CO2吸附量与CNTs相比有显著提高,同时,在胺浸渍质量相同的情况下,改性后的CNTs-TEPA效果优于CNTs-TETA.温度从20℃升至30℃,CNTs-TEPA和CNTs-TETA的CO2吸附量分别从126.7、101.2mg·g-1升至139.3、110.4mg·g-1.CNTs的吸附量随着温度的增加变化不明显.最后,采用Suyadal和Yasyerli两种模型对CO2的动态吸附穿透曲线进行拟合,结果说明Yasyerli模型对CNTs、CNTs-TEPA和CNTs-TETA的CO2吸附过程的拟合程度更高.     

两亲分子对碳纳米管的分散稳定作用

综述了近年来国内外对碳纳米管在两亲分子水溶液中的分散作用研究, 从表面活性剂、聚合物和生物大分子三方面, 分别阐述了用非成键法对碳纳米管进行分散的不同机理. 离子型表面活性剂或聚电解质主要靠亲水基团之间的静电斥力阻止碳纳米管之间的聚集, 而非离子型表面活性剂或大分子则主要靠亲水基团所产生的空间位阻使分散体系保持稳定.     

自偏压作用下纳米碳管的定向生长

以玻璃为基板材料, 在550 ℃的低温条件下利用微波等离子体化学气相沉积法合成了定向纳米碳管.结果表明, 在利用微波等离子体化学气相沉积法合成纳米碳管时, 因等离子体作用存在于基板表面的自偏压对纳米碳管的定向生长起着非常重要的作用.自偏压的作用总是使纳米碳管的生长垂直于基板表面.