超长碳纳米管的结构调控与制备：进展与挑战

碳纳米管由于其优异的性能和广泛的应用,在过去近三十年中引起了研究者广泛的研究兴趣。在众多不同类型的碳纳米管中,超长碳纳米管由于具有厘米级甚至分米级以上的宏观长度和相对完美的结构,展示出了优异的力学、电学、热学等多方面的优异性能,在透明显示、微电子产业、超强纤维、航空航天等领域具有广阔的应用前景。超长碳纳米管的结构控制制备是充分开发其优异性能并实现其实际应用的关键。在过去二十多年间,超长碳纳米管的研究取得了重要的进展。但同时,在结构控制与批量制备方面也面临巨大的挑战,还存在许多尚未解决的科学与技术难题,从而限制了其实际应用。本文对超长碳纳米管的生长机理、结构控制、选择性制备以及优异性能方面的进展及其背后的创新思想进行了系统的回顾;与此同时,讨论了超长碳纳米管近年来的研究进展、目前面临的挑战和未来的重点攻关方向。期望本文能为超长碳纳米管的可控合成、批量制备以及未来应用提供更多的启发和借鉴,为早日实现高质量超长碳纳米管的宏量制备和产业化起到一些推动作用。     

肽核酸骨架分子键联卟啉的合成及结构表征

以5,10,15-三苯基-20-(4-羧基苯基)卟啉和5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉为原料, 分别与N-(Boc-氨乙基)甘氨酸乙酯(3)及其衍生物4作用, 得到了两种肽核酸骨架分子键联卟啉化合物6和8. 中间体和目标化合物均由紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振光谱、质谱及元素分析所确证. 目标化合物的荧光光谱测试结果表明, 肽核酸单元分子的链接对卟啉分子的荧光波长和强度影响不大.     

PtRu/C电催化剂上甲醇吸附氧化过程的电化学原位红外光谱

采用调变的多元醇法制备了高分散的Pt/C, PtRu/C和Ru/C电催化剂. XRD计算结果表明, PtRu/C电催化剂的平均粒径和合金度分别为2.2 nm和71%. 采用电化学方法和原位傅里叶变换红外反射光谱方法(in situ FTIRS)研究了甲醇在3种电催化剂上的吸附氧化过程, 发现PtRu/C对甲醇的催化活性明显高于Pt/C, Ru的加入一方面影响了甲醇在Pt上的解离吸附性能, 另一方面提供了Ru-OH物种, 从而抑制了低电位下电催化剂中毒. 红外光谱研究结果表明, 线性吸附态CO(COL)是主要毒化物种, 反应产物主要是CO2, 还有少量的甲酸甲酯. 根据实验结果讨论了甲醇在PtRu/C电催化剂上的氧化机理.     

乙酰化淀粉的塑化和性能研究

以乙酰化改性淀粉为基体,甘油为增塑剂,利用哈克旋转流变仪密炼制备热塑性乙酰化淀粉.实验结果表明制备热塑性乙酰化淀粉的甘油/乙酰化淀粉配比应大于30/100(W/W),且随甘油含量增加,热塑性乙酰化淀粉的脆性降低.动态机械热分析(DMTA)显示热塑性乙酰化淀粉包含富甘油和富淀粉两相,乙酰化淀粉和甘油为部分互溶.流变学分析显示淀粉分子间作用力非常强,表现为类固态行为.同时本文对材料的热稳定性进行了初步研究.     

染料敏化纳米晶体TiO2太阳能电池的对电极结构

通过对染料敏化纳米晶体TiO₂太阳能电池的对电极的结构进行改进,设计了一种可大容量储存电解质和补充电解质的新型对电极结构.当染料敏化纳米晶体TiO₂太阳能电池因液态电解质挥发泄漏而失效时,可以对其进行液态电解质的及时补充,从而使失效的染料敏化纳米晶体TiO₂太阳能电池重新恢复工作.该新型对电极结构为解决染料敏化纳米晶体TiO₂太阳能电池由于液态电解质泄漏导致的寿命降低问题提供了一种新的解决方法.     

D,L-1,2,2-三甲基环戊烷-1,3-二胺硝酸镍配合物的合成、结构及其和手性D-(+)-1,2,2-三甲基环戊烷-1,3-二胺氯化镍配合物的对比分析(英)

A nickel(Ⅱ) complex [Ni(La)₂](NO₃)₂ (1) with bidentate racemic 1,2,2-trimethylcyclopentane-1,3-diamine ligand has been synthesized and characterized by IR, EA, ES-MS, and its X-ray diffraction study reveals that the nickel(Ⅱ) center is tetra-coordinated by one D- and one L- diamine ligands, and a three-dimensional hydrogen-bond-sustained network is formed in the solid state by means of the eight-membered N-H…O hydrogen bond cycle. This compound also supplies a good comparison to the chiral complex [Ni(L_b)₂]Cl₂·2H₂O (2) (L_b=D-(+)-1,2,2-trimethylcyclopentane-1,3-diamine). CCDC: 218122.     

不同尺度和分散状态的钯纳米粒子红外光学性能研究

运用CO分子探针红外光谱研究不同尺度和分散状态的钯纳米粒子的红外光学性能.结果表明,粒子尺度为6.6nm分散的球型钯纳米粒子(Pdn)和粒子尺度为100～150nm分散的立方体型钯纳米粒子(Pdncube)均给出两个不同吸附方式的桥式CO红外谱峰,其吸收峰位置约在1970cm-1和1910cm-1.将Pdn引入到电极表面后,通过界面电化学诱导使之形成团聚体(Pdnag),其红外光学性能发生显著变化,表现为随着界面电化学诱导时间的增加,其1970cm-1处的谱峰方向从正常转为异常.本研究进一步证明红外谱峰方向的倒反是由于粒子间的相互作用引起的.     

聚氨酯/碳纳米管复合材料制备的研究进展

综述了聚氨酯/碳纳米管复合材料制备研究中碳纳米管的修饰方法及其复合材料的制备方法。碳纳米管的修饰方法包括共价修饰和非共价修饰,两种方法都可以有效改善碳纳米管在聚氨酯中的分散性。然而,共价修饰法会削弱碳纳米管的强度,非共价修饰层则容易脱落。因此,人们发展出了复合修饰法。该复合材料中的制备方法包括溶液共混法、熔融混合法和原位聚合法。评述了未来的发展趋势,提出朝简单、环保的方向改进碳纳米管的修饰方法,形成系统化的碳纳米管分散性评价的量化标准,发展出适应复合材料工业化生产线的制备方法,将是今后研究的重点。     

白色荧光粉NaGd（MoO4）2:Dy3+,Eu3+的水热合成及发光性能

采用谷氨酸辅助水热法合成了八面体形NaGd(MoO4)2:Dy3+,Eu3+白色荧光粉.X射线衍射结果表明,合成的样品为四方晶系的NaGd(MoO4)2纯相.扫描电子显微镜照片显示所制备的粒子为八面体形,各边长约为2μm.荧光光谱结果表明,在NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,yEu3+(y=0,0.5%,0.6%,0.7%,0.8%,0.9%,1.0%)样品中,随着Eu3+掺入量的增加,Dy3+的发射峰逐渐减弱,而Eu3+的发射峰逐渐增强,说明Dy3+-Eu3+之间存在能量传递.通过色坐标图可知,当Eu3+掺杂量y=0.9%时,荧光粉的色坐标(0.338,0.281)与标准的白光色坐标(0.33,0.33)接近,表明NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,0.9%Eu3+是很好的近紫外光激发下的白色荧光粉.