链状碳纳米管的制备及其场发射性能研究

本文是利用微波等离子体化学气相沉积的方法,在钛金属层上快速制备出由众多内部中空、外观呈锥形链状的碳纳米管组成的碳膜。通过扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱等仪器分析了碳纳米管的组成。在真空条件下,测量了碳纳米管链薄膜的场电子发射特性。用热动力学过程解释了锥形碳纳米链的生长机理。     

无机纳米管材料合成进展

无机材料的微观结构决定了材料的许多特性,如传输行为、催化活性、分离效率、粘附、储存和释放动力学。具有管状结构纳米尺度的材料由于其特殊的结构及由此带来的特殊性能正成为一个令人兴奋的化学研究领域。文章综述了近年来无机纳米管材料的合成途径和进展。     

单壁碳纳米管用做超级电容器的电极材料

摘要本文研究了采用电弧放电法大规模合成的单壁碳纳米管（SWNT）用作超级电容器电极材料的电化学性能。N₂吸脱附测试表明SWNT既有发达的微孔，又有发达的中孔，其比表面为435 m².g^-1。由于既有双电层电容，又有表面官能团产生的准电容，采用浓硝酸处理后的单壁碳纳米管在水相电解液中的比电容达到105 F/g。基于SWNT的超级电容器也有着良好的充放电可逆性和循环稳定性。     

CVD法不同条件下制备的多壁碳纳米管的Fenton氧化改性

碳纳米管经焙烧和稀硝酸纯化处理后,在相同的实验条件下,采用Fenton试剂产生的·OH分别对CVD法合成的两种制备条件不同的多壁碳纳米管进行氧化改性处理。红外光谱(FT IR)表明,改性后的两种碳管结构中都引入了羟基、羰基和羧基等含氧官能团。此外,由于制备条件不同,导致它们的石墨化程度、缺陷含量和抗氧化能力等性质也不同,因此CVD法制备条件能够对碳管Fenton氧化改性结果产生重要影响。机理分析表明,这些含氧官能团可以看作是具有强亲电性和强氧化性的·OH对碳管上缺陷位置和不饱和键进行攻击的结果。     

C36填充单壁碳纳米管的结构和电子性质

The structures and electronic properties for C36 encapsulated in four single-wall armchair carbon nanotubes (C36@(n,n), n=6-9) were calculated using ab initio self-consistent field crystal orbital method based on density functional theory. The calculations show that the interwall spacing between the carbon nanotube and C36 plays an important role in the stabilities of resultant structures. The optimum interwall spacing is about 0.30 nm and the tubes can be considered as inert containers for the encapsulated C36. The Fermi levels and relative position of energy bands also have something to do with the interwall spacing. The shifts of Fermi level and C36-derived electron states modulate the electron properties of these structures. The extra electrons fill the bands of C36@(8,8) with the optimum interwall spacing almost in a rigid-band manner.     

MoS2纳米管包覆单壁碳纳米管束的制备

MoS₂ nanotube coated SWNT (Single wall carbon nanotube) bundles have been successfully prepared by adsorbing (NH₄)₂MoS₄ onto SWNT bundles and subsequent heat treatment under H₂ at 900 ℃ in a tube furnace. The morphologies, structure and composition of the as-prepared sample were investigated by XRD, SEM, HRTEM coupled with EDS. The formation mechanism has also been preliminarily discussed.     

Fabrication, Characterization and Electrocatalysis of an Ordered Carbon Nanotube Electrode

A method for fabrication of ordered carbon nanotube (CNT) film,which was template-synthesized within the highly ordered pores of a commercially available alumina template membrane,modified glassy carbon(CNT/GC) electrode was established.The CNT/GC electrode showed excellent electrocatalytic activity toward dopamine electrochemical reaction without introducing any electrochemically active group into CNT film or activating any electrochemically active group into CNT film or activating the electrode electrochemically.DA undergoes ideal reversible electrochemical reaction on CNT/GC electrode at low scan rate(≤20mV/s) with an excellent reproducibility and stability.The CNT/GC electrode might be used in biosensors because the highly ordered CNT may present a steric effect on more efficient redox reactions of biomolecules.     

链珠状氢氧化亚镍的准电容特性及其在复合型超电容器中的应用(英)

本文采用溶胶凝聚方法制备了超细氢氧化亚镍电极材料并通过在其中掺加适量碳纳米管的方法大大提高了电极的比容量并有效改善了电极材料的阻抗特性。掺有20%碳纳米管的氢氧化亚镍复合电极材料的单电极比容量可达到320 F·g^-1。本文分别采用氢氧化亚镍/碳纳米管复合电极作为正极，活性炭作为负极，6 mol·L^-1 KOH作为电解液制备了复合型电化学电容器。采用上述方法制备的复合型电容器工作电压达到1.6 V，电容器质量比容量达到60 F·g^-1。复合型电容器能量密度达到20.11 Wh·kg^-1，最大功率密度达到8.6 kW·kg^-1,兼具高能量特性和优良的大电流放电特性。     

碳纳米管在接枝二元胺过程中微结构的变化

通过对酸化的多壁碳纳米管(MWNTs)进行酰氯化, 在碳纳米管表面接枝己二胺. 用红外光谱、热重分析、拉曼光谱和场发射扫描电镜对处理前后的碳纳米管进行分析表征. 结果表明, 经过酰氯活化, 己二胺比较容易被接枝到碳纳米管上. 而且还发现碳纳米管在酸化后形成紧密块状结构, 在接枝胺后重新变得蓬松, 其表观比容甚至大于原始碳纳米管. 从理论上分析了碳纳米管的反应过程, 对碳纳米管在接枝胺过程中微结构的变化机理进行推测, 认为通过接枝, 己二胺插入碳纳米管之间, 改变了碳纳米管之间的相互作用, 使得酸化后因形成氢键而导致的紧密堆砌结构被破坏.     

镀金和碳纳米管修饰金电极上吸附态葡萄糖氧化酶比活性的EQCM研究

采用石英晶体微天平(EQCM)技术监测了裸金电极、镀金和碳纳米管修饰金电极上葡萄糖氧化酶(GOD)的吸附过程. 通过EQCM测量吸附固定的GOD质量, 并实时检测酶反应产物H2O2的氧化电量, 求算了各表面上吸附态GOD的比活性(ESAi). 结果表明, 各表面上均可吸附一定的GOD, 且吸附态GOD均有一定的酶活性; 修饰CNTs可增大酶吸附量和酶电极对葡萄糖的响应电流, 但ESAi随CNTs修饰量的增大而降低; Au电极上电镀金后, 酶吸附量和酶电极对葡萄糖的响应电流亦增大, 但ESAi与裸金电极上的基本一致.