吸附聚丙烯酸对纳米碳管表面特征影响的研究

利用低温氮气吸附法系统研究了吸附聚丙烯酸 (PAA)的量对纳米碳管表面特征的影响 .分析结果表明 :当PAA吸附量增加到 2 68 98mg·g-1时 ,纳米碳管的比表面积下降了 46 97% ;虽然吸附PAA后的纳米碳管在 1 8nm以上的孔径分布特征基本上与原样一致 ,但孔容减少 ,这部分孔对比表面的贡献明显降低 ,同时出现 1 8nm以下的孔 ;通过氮气吸附等温线利用热力学方法计算的纳米碳管的表面分维值 (surfacefractaldimension)dSF由原样的 2 5 4下降至吸附后的 2 48,表明吸附PAA分子能够降低纳米碳管的粗糙度 .这些说明堵孔效应和屏蔽效应是纳米碳管表面特征改变的主要因素 ,这一研究对纳米碳管在吸附、催化等方面的应用有着非常重要的意义 .     

共溶剂对ZnO多孔纳米块体孔径均匀性的影响

以十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液为造孔剂,用溶剂热压方法制备了大孔径的ZnO多孔纳米块体,并进一步考察了添加聚乙二醇400(PEG-400)对样品中孔道的影响. 实验发现,向十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液中加入聚乙二醇400组成共溶剂后, 制备的ZnO多孔纳米块体的孔径大幅度减小,比表面积和孔隙率也明显降低,但孔径的均匀性显著提高.     

多糖凝胶的孔径和化学结构对单壁碳纳米管流动性和选择性分离的影响

基于凝胶柱色谱分离技术研究了单分散的单壁碳纳米管（SWCNTs）在不同化学结构多孔多糖凝胶中的流动特性以及对金属型（m-）/半导体型（s-）SWCNTs 分离的影响. 通过比较SWCNTs 在一系列不同孔径的葡聚糖Sephacryl 凝胶中的流动行为,发现减小孔径尺寸能够增强s-SWCNTs 与凝胶之间的吸附作用力,使大直径的m-SWCNTs 快速地流过凝胶颗粒,而选择性地保留了小直径的s-SWCNTs. 进一步发现多糖凝胶化学结构比孔径尺寸在SWCNTs 的m/s 分离中起着更重要的作用. 当基于葡聚糖结构的Sephacryl 凝胶中的氨基结构被琼脂糖结构所取代时,如Superdex 200 和Sepharose 2B凝胶会增强它们与SWCNTs 之间的作用力,使SWCNTs 的保留时间延长,降低了s-SWCNTs 的选择性和纯度. 此外,即使拥有与Sephacryl S100类似的孔径范围,当Sephacryl 凝胶中的氨基被疏水环氧丙烷基团取代时,葡聚糖凝胶Sephadex G100 与SWCNTs 的作用力很弱,导致所有SWCNTs 快速流动,无法实现SWCNTs 的m/s 分离. 因而,我们认为凝胶孔径和化学结构共同影响并调控了SWCNTs的m/s分离的选择性、纯度以及分离效率.     

多糖凝胶的孔径和化学结构对单壁碳纳米管流动性和选择性分离的影响

基于凝胶柱色谱分离技术研究了单分散的单壁碳纳米管(SWCNTs)在不同化学结构多孔多糖凝胶中的流动特性以及对金属型(m-)/半导体型(s-)SWCNTs分离的影响.通过比较SWCNTs在一系列不同孔径的葡聚糖Sephacryl凝胶中的流动行为,发现减小孔径尺寸能够增强s-SWCNTs与凝胶之间的吸附作用力,使大直径的m-SWCNTs快速地流过凝胶颗粒,而选择性地保留了小直径的s-SWCNTs.进一步发现多糖凝胶化学结构比孔径尺寸在SWCNTs的m/s分离中起着更重要的作用.当基于葡聚糖结构的Sephacryl凝胶中的氨基结构被琼脂糖结构所取代时,如Superdex 200和Sepharose 2B凝胶会增强它们与SWCNTs之间的作用力,使SWCNTs的保留时间延长,降低了s-SWCNTs的选择性和纯度.此外,即使拥有与Sephacryl S100类似的孔径范围,当Sephacryl凝胶中的氨基被疏水环氧丙烷基团取代时,葡聚糖凝胶Sephadex G100与SWCNTs的作用力很弱,导致所有SWCNTs快速流动,无法实现SWCNTs的m/s分离.因而,我们认为凝胶孔径和化学结构共同影响并调控了SWCNTs的m/s分离的选择性、纯度以及分离效率.     

Ne填充对碳纳米豆荚能量传递特征的影响

采用MM+力场的分子动力学方法,对Ne填充碳纳米豆荚的能量传递特性作了研究,分析了不同填充量Ne分子和不同初始动能C60富勒烯纳米豆荚能量传输率的差异.研究表明:Ne填充降低了碳纳米豆英的能量传输率,且Ne分子填充得越多,碳纳米豆英的能量传输率越低;相同Ne填充量情况下,纳米豆荚中C60富勒烯的初始动能越高,碳纳米豆英...     

催化剂对纳米聚团床法制备的纳米碳材料形貌的影响

 在纳米聚团床中用催化化学气相沉积法批量制备了碳纳米管，研\r\n究了过渡金属催化剂对碳纳米管形貌和产量的影响．实验结果表明，含\r\n铁催化剂的活性较低，产率较低，但产品质量较好；含镍催化剂的活性\r\n较高，产率较高，但产品质量较差；在钴催化剂作用下发现了一种新型\r\n的针状纳米碳材料．用含载体较少的铁催化剂可以得到纯度较高且微观\r\n结构较好的碳纳米管，但产率较低；不含任何载体的纯镍催化剂则不能\r\n得到碳纳米管．适宜的催化剂组成、催化剂活性点的均匀分布和裂解速\r\n度的控制等构成了纳米聚团床大批量制备碳纳米管技术的关键．     

Sb掺杂大尺寸ZnO纳米棒的制备及其特性研究

采用化学气相沉积法,在没有采用任何催化剂的条件下,在Si(100)衬底上成功制备出Sb掺杂大尺寸ZnO纳米棒,并对样品进行了结构和光学性质的表征。结果表明:纳米棒为结晶质量较好的六角纤锌矿结构,在能量色散谱(EDS)中观测到了Sb元素的存在。此外,在低温光致发光(PL)光谱中还观测到了与Sb掺杂相关的中性受主束缚激子发光峰(A0X)、自由电子到受主能级跃迁的发光峰(FA)、施主受主对(DAP)以及DAP的一级纵向光声子伴线(DAP-1LO),因此证实Sb元素作为受主杂质掺杂已进入ZnO晶格。     

高活性纳米流体的原位流度控制及驱油效率研究

由于纳米流体的界面效应、小尺度特征,在提高采收率领域具有较大应用潜力,但其驱油机理尚待进一步明确.为了进一步研究纳米流体的驱油机理和驱油效率,采用硅基纳米球与表面活性剂耦合的方式研发高活性纳米流体,借助静态宏-介-微观实验和岩心物理模拟,阐明高活性纳米流体形成乳状液的流度控制和介观驱油效率.实验结果表明,高活性纳米流体...     

纳米TiO_2粒径、孔径对酸性紫43吸附动力学与热力学行为的影响

探究锐钛型纳米TiO2粒径(5-10、25、40、60、100nm)及孔径(96,120,134,143,52)对染料废水(酸性紫43)吸附动力学与热力学行为的影响。假二级方程和准一级方程分别能准确描述TiO2粒径≤100nm吸附动力学过程。经Weber-Morris和Dumwald-Wagner扩散模型分析,吸附速率由膜扩散和内扩散共同控制并受粒径影响。吸附热力学符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量(Qmax)与孔径正相关,与粒径无关,60nm TiO2孔径最大,吸附效果最好,Qm可达104.17mg/g;参数40kJ/mol△H0,吉布斯自由能△G0,受温度影响不大,说明吸附过程是自发的吸热反应,以物理吸附为主。     

纳米金属粉对高氯酸铵热分解特性的影响

催化性能;纳米金属粉对高氯酸铵热分解特性的影响     

载气对注入CVD法制备碳纳米管和碳纳米纤维的影响

采用注入化学蒸气沉积法,在石英管壁上制备得到了定向的多壁纳米碳管和纳米碳纤维.在相同的反应体系中,采用不同的载气,得到的碳材料的形态有较大不同.经SEM, TEM及Raman等证实,采用氩气和氮气作为载气时,得到了内部填充铁的碳纳米纤维,而且具有较好的类石墨晶体结构;用氢气作为载气时得到了中空的碳纳米管.通过控制氢气和惰性气体的比例,改变了碳纳米管的直径分布.     

电化学研究铝及其纳米Al13对谷胱甘肽还原酶活性的影响

采用滴涂法制备了碳纳米管(MWNTs)/壳聚糖(CHIT)修饰玻碳电极(GCE),较为明显的使还原型辅酶Ⅱ( NADPH)在裸GCE上的氧化电势从700 mV降低到修饰电极上的380mV,并且明显增大了催化电流.氧化电流与NADPH浓度在0.08～2.60 mmol/L范围内呈线性关系;检出限为18.3 μmol/L.利用此修饰电极,采用计时电流i-t法,在谷胱甘肽还原酶(GR)催化“氧化型谷胱甘肽+ NADPH”生成“还原型谷胱甘肽+NADP+”反应中,通过检测NADPH在电极上催化电流的变化情况,分析了不同酸度和浓度下的Al3+和nanoAl13的加入对GR酶促反应初速率V0、米氏常数Km及反应最大速率Vmax的影响.     

反应条件对乳液法自组装合成氧化锰纳米粒子结构、形貌和尺寸的影响

通过改变反应物物质的量比、分散相与连续相体积比、反应体系温度和煅烧后处理温度,研究了反应条件对乳液法自组装合成氧化锰纳米粒子结构、形貌和尺寸的影响.结果表明:当高锰酸钾与油酸物质的量比在1∶5～1∶1之间时,形成蜂窝状纳米粒子和空心纳米粒子;当分散相(油酸)与连续相(水)的体积比为4∶200时,形成良好的空心球纳米结构;反应体系温度升高不利于产物的洗涤;不同温度的煅烧后处理不仅影响氧化锰纳米粒子的形貌,而且影响其结晶度和晶型.     

碳纳米管表面修饰程度对其载Pd纳米粒子的电催化氧化水合肼性能的影响

比较了未氧化处理与经浓硝酸或混酸(浓硫酸与浓硝酸体积比为1∶1)处理后的不同多壁碳纳米管(MWNTs)为载体的Pd催化剂(Pd/MWNTs)对水合肼氧化的电催化性能. 光谱表征和电化学测试结果表明, MWNTs表面不修饰或修饰程度过大都不利于金属Pd纳米粒子的沉积. 浓硝酸处理使MWNTs表面修饰的含氧基团适中, 能够促进负载的Pd纳米粒子均一分布, 因此提高Pd/MWNTs催化剂对水合肼的电催化性能. 相反, 混酸处理使MWNTs表面产生的含氧基团过多, 导致金属Pd纳米粒子部分聚集, 从而降低Pd/MWNTs催化剂对水合肼的电催化性能.     

金纳米粒子/碳纳米管修饰电极对4 壬基酚的电催化氧化及检测研究

制备了金纳米粒子/碳纳米管修饰玻碳电极(AuNPs-CNTs/GCE),采用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了4-壬基酚在修饰电极上的电化学行为,并建立了一种灵敏简便地检测4-壬基酚的电化学方法。优化了pH值、扫描速率、富集时间等测定参数,并计算出pH值与氧化峰电压、扫描速率与氧化峰电流之间的数量关系。在pH 10.0的BR缓冲溶液中,4-壬基酚在AuNPs-CNTs/GCE上出现灵敏的氧化峰,氧化电位为0.51 V。与裸玻碳电极(GCE)和单一碳纳米管修饰电极(CNTs/GCE)相比,AuNPs-CNTs/GCE明显提高了4-壬基酚的氧化电流。在优化实验条件下,4-壬基酚的浓度分别在0.05～4μmol/L和6～14μmol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.023μmol/L,对于实际样品测定的回收率为95%～104%。该修饰电极具有良好的重现性和稳定性,可用于环境样品中4-壬基酚的直接检测。     

铜纳米粒子在碳纳米管上的原位生长及对过氧化氢电催化性能的研究

采用一种温和且有效的方法,将聚丙烯酸非共价修饰到碳纳米管上,并以其为模板,在碳纳米管上原位均匀的生长铜纳米粒子,制备了铜/聚丙烯酸/碳纳米管(Cu/PAA/CNT)纳米复合材料,并以此材料构建了一种新型的非酶H2O2传感器,研究了其对H2O2的电催化行为。结果表明:铜纳米粒子较均匀的生长在碳纳米管上,制备的纳米复合材料修饰到电极表面对H2O2表现出良好的电流响应,可实现对H2O2的灵敏测定,其响应电流与H2O2的浓度在1.9×10-6～8.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限达6.3×10-7mol/L。     

CVD法制备碳纳米管的TG-DTA研究--温度对CVD法制备碳纳米管的影响

基于碳纳米管粗产品中无定形碳和不同直径碳纳米管对氧的反应活性的差异,通过差热-热重(TG-DTA)方法,结合透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)的测试结果,研究了合成温度对以乙炔气体为碳源,用CVD法制备碳纳米管的石墨化程度、碳纳米管直径以及直径分布的影响.结果表明:反应中,由于催化剂Co/SiO2中活性组分(Co)微晶随合成温度的升高而增大,导致所制备的碳纳米管的直径增大,从20～30 nm(650℃)增加到30～50nm(750℃).碳纳米管的石墨化程度随着反应温度的升高而增加.XRD实验结果还表明,当合成温度从650℃增加到850℃时,2θ值从25.8°增加到26.8°,(002)晶面的层间距从3.45 A减小到3.32 A,即随着合成温度的升高,碳纳米管(002)晶面的层间距减小.通过DTA放热峰的峰温和半峰宽的分析得出,无定形碳的放热峰峰温Tp＜380℃,其含量随着温度的升高而减小.碳纳米管的DTA放热峰的峰温Tp随着碳纳米管的直径和石墨化的程度的增加而升高,半峰宽随着碳纳米管的直径的分布范围增大而增宽.低温(650℃)有利于生成直径小且均匀的多层碳纳米管(20～30nm),而高温(大于750℃)则有利于生成直径大的多层碳纳米管(大于30～50 nm).     

氧化硅对金红石相纳米TiO2微结构的影响

通过硅酸钠水解生成的无定形氧化硅对金红石相纳米TiO₂进行修饰,利用红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、X射线衍射、透射电镜和比表面仪对纳米TiO₂进行了表征。结果表明,氧化硅沉积在纳米TiO₂的表面和颗粒之间形成一个空间网络体系,有效地抑制了TiO₂晶粒尺寸和原始粒径的长大。当热处理温度低于700 ℃时,经氧化硅处理的纳米TiO₂的晶粒尺寸、原始粒径和比表面积几乎不变;当热处理温度高于700 ℃时,经氧化硅处理的纳米TiO₂的晶粒尺寸和原始粒径开始缓慢变大,比表面积快速下降,在900 ℃下煅烧2 h,经氧化硅处理的纳米TiO₂原始粒径仍为20～40 nm。氧化硅的存在使纳米TiO₂吸收紫外线的能力增强并使其平均孔径变小。     

小尺寸金纳米棒的快速制备及影响因素的研究

通过研究十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、NaBH4和AgNO3的用量,以及搅拌时间、反应时间对无种子生长法制备金纳米棒的影响,筛选出了最佳制备条件,以及各成分对金纳米棒生长过程中的作用.采用可见吸收光谱和透射电镜图对不同条件下所制备出的金纳米棒进行了表征.在室温为28℃,CTAB浓度为0.1 mol/L、AgNO3浓度为96μmol/L、AA浓度为0.97 mmol/L、NaBH4浓度为1.5μmol/L,搅拌25 s等最佳条件下,只需反应6h就能够成功制备出长径比为5且形貌均匀、分散性和稳定性良好、轴宽较小的金纳米棒,且有望应用于水环境中Hg2+的检测.     

ZnO纳米粒子结构对光电量子限域特性的影响

Zn O作为一种宽禁带 (3 .3 6e V)高激子结合能 (60 me V)的半导体材料已引起人们的关注 .Zn O纳米粒子的比表面积较大 ,表面活性较高 ,对周围环境敏感 ,使其成为传感器制作中最有前途的材料[1] ,还在太阳能转换[2 ] 、发光材料[3] 、半导体表面修饰与敏化[4 ] 、纳米电子学以及分子电子学器件[5] 等领域显示出广阔的应用前景 .制约这些应用的关键是 Zn O纳米粒子表面和界面的电子结构和电荷转移行为 ,但有关此方面的报道较少 .本文用溶胶 -凝胶法制备了不同粒径的 Zn O纳米粒子 ,应用表面光电压谱 (SPS)和场诱导表面光电压谱 (FISPS…