碳纳米管/碳纤维混杂多尺度增强体研究现状

碳纳米管(CNTs)优异的力学性能使其成为复合材料的理想增强材料,将CNTs引入到碳纤维(CF)表面制备CNTs/CF纳、微米复合增强体,可同时改善复合材料的界面剪切强度和冲击强度,从而获得具有优异综合性能的复合材料。本文综述了CNTs/CF混杂多尺度增强体的制备方法及其复合材料的性能。     

碳纳米管/碳纤维增强聚苯硫醚复合材料研究

研究了采用碳纤维(CF)和碳纳米管(CNTs)增强聚苯硫醚(PPS)的力学性能和导电性能。实验分别采用CF和CNTs为添加剂,通过球磨混合后在平板硫化机上进行模压成型,制备出CF/PPS、CNTs/PPS和CNTs/CFPPS/复合材料。采用万能试验机测试复合材料的拉伸性能;采用数字式四探针测试仪测试材料的电导率。实验研究了CF和CNTs含量对其复合材料的导电性能和力学性能的影响,并进一步研究同时添加CF和CNTs对复合材料增强作用。通过分析复合材料的导电性能和力学性能,分别得出CF含量为20%、CNTs含量为15%时复合材料的力学性能和导电性能较理想。采用CF和CNTs同时增强PPS时,当CF添加16%、CNTs添加4%时,CNTs/CF/PPS复合材料性能较好。此外,对CF和CNTs增强机制进行初步讨论。     

负载型催化剂对风化煤制备腐植酸的影响

以自制碳纳米管（CNTs）为载体,制备了负载型催化剂Ce O2/CNTs、Ti O2/CNTs和Ce-Ti-Ox/CNTs,并进行了TEM及XRD表征。以所得样品为催化剂,用于东都风化煤降解制备腐植酸的研究探讨了催化剂用量、反应温度及不同负载型催化剂对风化煤降解制备腐植酸的产率、分子结构及吸光度的影响。结果表明,所用负载型催化剂催化性能明显高于未负载的催化剂,能显著提高腐植酸的产率,而且所得腐植酸分子量较小,吸光度较高,其中Ce—Ti—Ox／CNTs催化效果最为显著,在82℃、煤样与催化剂质量比为1．5g／0.015g条件下可使腐植酸的产率提高到65．43％,表明铈钛活性组分表现出了协同催化效应。     

碳纤维表面生长碳纳米管技术研究进展

介绍了碳纤维(CF)表面生长碳纳米管(CNTs)的制备方法研究情况,综述了沉积温度、沉积时间、碳源气体等因素对CNTs形态结构的影响,阐述了以CF为基底CNTs的生长机理及CNTs-CF复合增强材料的增强机制,展望了CNTs-CF复合增强材料的应用前景。     

聚吡咯/碳纳米管复合阴极材料的制备及电容性脱盐研究

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,采用化学氧化法制备了聚吡咯/碳纳米管(DBS-PPy/CNTs)复合阴极材料。针对不同浓度的SDBS,考察了材料的表面形貌、电化学性能及以DBS-PPy/CNTs电极为阴极、CNTs电极为阳极构成的电容法脱盐单元的吸附性能。结果表明,在SDBS浓度为1.0 mmol/L时,所制备的DBS-PPy/CNTs复合纳米材料综合性能最佳,电极的比电容为97.85 F/g,约为CNTs电极的4.3倍;组成电容法脱盐单元(CDI)时,电极对Na+的比吸附量为21.55 mg/g,是CNTs为阴极时的3倍。在吡咯聚合过程中引入掺杂离子是实现该类材料导电性和离子吸附选择性的重要技术手段。     

Cu2O/CNTs的制备及超声协同催化降解亚甲基蓝性能研究

以碳纳米管(CNTs)为原材料,首先用硝酸对碳纳米管进行氧化处理,制备出氧化亚铜碳纳米管复合材料(Cu_2O/CNTs),然后以Cu_2O/CNTs作为催化剂与过氧化氢一起作用,并在超声的环境下对亚甲基蓝(MB)进行降解脱色。实验结果表明:在超声环境下的亚甲基蓝的去除效率远远高于无超声环境下的去除率;当pH为3、反应温度为35℃、催化剂的用量为0. 5 g、H_2O_2的投加量为8 mL、处理30 mL的10 mg/L的亚甲基蓝溶液时,降解效率最高,去除率可达到85%以上。     

微波辅助制备TiO_2/CNTs复合材料及可见光光催化性能研究

文章以六氟钛酸铵、硼酸、碳纳米管为反应物,在低温(100℃)和常压体系下,采用微波辅助法制备二氧化钛/碳纳米管复合材料(TiO_2/CNTs)光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱对TiO_2/CNTs进行表征。采用TiO_2/CNTs为催化剂光催化降解罗丹明B,研究了TiO_2/CNTs的可见光光催化活性。测试结果表明,在可见光照射下制备得到的TiO_2/CNTs具有比Degussa P25光催化剂更优越的光催化降解活性。     

碳纳米管-石墨烯-碳纳米纤维复合电极的制备及应用

配制含乙酸钴和乙酸镍的氧化石墨烯-聚丙烯腈(Co~(2+)-Ni~(2+)/GO-PAN)纺丝液,经静电纺丝技术制成碳纳米级纤维GO-PAN,预氧化和碳化处理GO-PAN得到分级多孔碳纳米管/石墨烯-碳纳米纤维(CNTs/G-CNFs)复合材料,对其结构和性能进行表征。结果表明,GO还原的石墨烯(G)均匀分布CNTs/G-CNFs内部,碳纳米管(CNTs)大量生长在CNTs/G-CNFs表面,使材料比表面积高达223.8 m~2/g。将0.5 g CNTs/G-CNFs组装成电容去离子技术(CDI)电极,在Na Cl的质量浓度为200 mg/L、处理时间为10 min的条件下,对比发现其电吸附脱盐能力高于CNFs和G-CNFs电极,最大除盐量达8.17 mg/g、除盐效率20.47%;并且5次循环使用后,除盐量和除盐效率下降不大,证明这种分级多孔的电极材料具有优异的除盐性能和可再生循环吸附能力。     

CF/CNTs多尺度混杂填充PA6复合材料性能研究

以碳纤维/碳纳米管(CF/CNTs)多尺度混杂填充聚酰胺6(PA6)复合材料为研究对象,采用不同的方法处理CNTs,并考察了对应复合材料的力学性能、导电性能和导热性能。结果表明:CNTs经过表面化学镀镍处理后,明显改善了CF与基体界面间的结合强度和相容性。表面镀镍处理的碳纳米管(CNTs-Ni)吸附在CF表面,不仅可促进CF与基体间形成"钉扎效应",从而提高了复合材料的力学性能,还在CF与PA6基体间形成了导热桥路和导电网络,使材料的电阻率和界面热阻有所下降;CF和CNTs混杂填充基体树脂对复合材料的力学性能、导热性能及导电性能有着良好的协同增效作用;CNTs-Ni可明显改善CF增强复合材料的导热性能和导电性能。     

CNTs/C复合材料的制备及性能

以乙醇作为碳源,Mo-Fe/C为催化剂,采用化学气相沉积法(CVD)制备碳纳米管(CNTs)/C复合材料,利用SEM和TEM对其形貌和结构进行表征。同时对于CNTs/C复合材进行电化学性能测试,碳纳米管的内径3~6 nm,外径20~22 nm。结果表明:CNTs/C作为锂离子电池的负极材料具有较高的电池容量,经过10次循环,电池比容量保持在385 m A·h·g-1。     

碳纳米管负载NiCo催化剂的制备及析氧性能研究

以碳纳米管(CNTs)为载体,通过调控水热反应时间及温度负载NiCo颗粒,制备NiCo/CNTs复合催化剂。利用碳纳米管独特的中空管状结构、高比表面积以及良好的导电特性来负载高活性的NiCo颗粒,开发高性能析氧催化剂。利用激光拉曼、扫描电子显微镜、X射线衍射和电化学测试研究了水热反应温度与时间对NiCo/CNTs复合催化剂形貌、晶型结构及电化学性能的影响。结果表明,在130℃、24 h与150℃、8 h条件下制备的NiCo/CNTs复合催化剂的综合性能较为优异。     

多孔碳材料为载体合成长链烷烃脱氢催化剂及其脱氢性能评价

采用少皂乳液聚合法制备聚苯乙烯微球,以该微球为大孔模板、嵌段共聚物自组装结构为介孔模板、酚醛树脂低聚物为碳源,合成了多孔碳材料。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和低温N2吸附-脱附实验对碳材料进行了表征。将Pt-Sn活性组分负载在多级孔碳材料载体上制得长链烷烃脱氢催化剂,在固定床反应装置上对合成的催化剂进行了活性评价。结果表明,合成的碳材料具有双孔分布,其比表面积和孔容分别为421 m2/g和0.3 cm3/g,以多孔碳为载体合成的催化剂脱氢稳定性较好。     

碳纳米管、碳化钨在直接法合成过氧化氢中的应用

选用新型纳米材料——碳纳米管（CNTs）作为催化剂载体,用沉积沉淀法制备负载型钯-铂合金催化剂。同时选用过渡金属碳化物材料（碳化钨）为催化剂,其具有类似于Pt的表面电子结构,有望替代贵金属催化剂。探讨了Pd-Pt/CNTs及碳化钨在氢氧直接合成过氧化氢反应中的催化性能。     

CNTs／TMO复合催化剂对含高氯酸钾烟火药剂分解反应速率的影响

采用化学沉淀法制备沉积于碳纳米管(CNTs)表面上的CuO、Fe2O3复合催化剂.用光电子能谱(XPS)对复合催化剂进行表征,研究了CuO/CNTs和Fe2O3/CNTs复合催化剂对含高氯酸钾烟火药剂分解反应的影响.结果表明,CuO和Fe2O3颗粒均匀地附着在碳纳米管表面上,Cuo/CNTs和Fe3O3/CNTs复合催化剂能够提高含高氯酸钾烟火药剂的反应速率,复合催化剂对高氯酸钾烟火药剂的催化性能明显优于Fe2O3和CuO混合物的催化性能.     

碳纳米管含量对聚酰亚胺/碳纤维复合材料性能的影响

以聚酰亚胺(PI)为基体、碳纤维(CF)和碳纳米管(CNTs)为复合增强体,采用热模压工艺制备了不同CNTs含量的PI/CF/CNTs复合材料。采用电子拉力机、动态热机械分析仪和热重分析仪研究了PI/CF/CNTs复合材料的力学性能、动态力学性能和热稳定性。结果表明,与未加CNTs的PI/CF复合材料相比,CNTs含量为PI质量的0.2%时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的常温力学性能,其中常温拉伸强度提高19.5%,常温弯曲强度提高20.6%,常温层间剪切强度提高14.7%,玻璃化转变温度则由357℃提高到451℃;CNTs含量为PI质量的0.05%时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的高温力学性能,其中400℃拉伸强度提高15.8%,400℃弯曲强度提高9.6%,400℃层间剪切强度提高12.8%。CNTs的添加对PI/CF/CNTs复合材料的热稳定性几乎没有影响。     

硫化型NiMoS/CNTs加氢催化剂的制备与性能研究

以碳纳米管为载体,以含硫前驱物四硫代钼酸铵为钼源,采用等体积浸渍法制备了以Mo-Ni为主要活性组分的硫化型NiMoS/CNTs加氢催化剂。在固定床高压微反装置上考察了NiMoS/CNTs催化剂上二苯并噻吩（DBT）加氢脱硫（HDS）性能,并与NiMoS/γ-Al2O3催化剂进行了对比。评价结果表明,NiMoS/CNTs催化剂的HDS活性和选择性明显高于NiMoS/γ-Al2O3催化剂。碳纳米管负载的NiMoS/CNTs催化剂起始还原温度较低,具有更高的二硫化钼堆积层数、Mo4+原子占比和适宜的二硫化钼晶片长度,活性位密度大,这是催化剂加氢性能高的主要原因。     

碳基载体石油馏分加氢脱硫催化剂研究进展

总结了以活性炭、碳纳米管、介孔碳、石墨烯等碳基材料为载体的加氢脱硫催化剂的研究进展。与常规Al₂O₃基载体催化剂相比,碳基载体催化剂比表面积大,活性金属的分散性好,活性金属-碳表面间的相互作用弱,有利于形成高活性的Ⅱ类活性相。以二苯并噻吩及4,6-二甲基二苯并噻吩等含硫有机物为处理对象,碳基载体加氢脱硫催化剂总体上具有比Al₂O₃基载体催化剂更高的加氢脱硫催化活性。为满足碳基载体加氢脱硫催化剂的工业应用要求,需要降低制备成本,并针对催化体系的特点进行孔结构优化及表面改性,同时,还需要加强对碳基加氢催化剂加氢脱硫反应机理和动力学方面的研究,以促进催化剂与工艺技术的进步。     

PE-HD/CNTs/CB复合材料的导电行为研究

用溶液超声分散法制备了高密度聚乙烯/碳纳米管/炭黑(PE-HD/CNTs/cB)导电复合材料,研究了CNTs与CB的比例以及两者的总含量对复合材料导电行为的影响.结果表明,CNTs与CB以不同比例混合的试样其渗流阈值较PE-HD/CNTs高,比PE-HD/CB的低,CNTs与CB在材料内部可能形成了共同的导电网络;当其...     

碳纳米管载PtPb、PtBi纳米催化剂对甲酸抗CO中毒的研究

混酸法预处理了载体碳纳米管（CNTs）,采用两步法制备PtPb/CNTs和PtB i/CNTs催化剂。以甲酸为研究对象,首次采用循环伏安法长时间连续性扫描的方法研究催化剂的抗CO中毒能力。研究发现,添加了Pb、B i金属后,增强了Pt/CNTs催化剂性能,如甲酸的起始氧化电位明显降低、氧化电流密度增大且抗毒性能增强。PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化甲酸的起始氧化电位都低于Pt/CNTs（0.099V）,依次为-0.108和-0.004V（Vs.Ag/AgC l）;在0.6V处,PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化氧化甲酸产生的电流密度都明显大于Pt/CNTs（0.79 mA/cm2）,依次为3.10和1.77mA/cm2;PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化剂的寿命依次为Pt/CNTs催化剂的4倍和5倍。本文主要进行燃料电池电催化剂材料的研究,对于制造新型电催化剂有一定的探索作用。     

碳纳米管的结构和可行性制备研究

碳纳米管（CNTs）,作为一种新型的纳米碳材料,具有优异的力学性能、电学性能、磁学性能、特殊的微观结构,它的长径比和比表面积都是极大的,所以在许多领域有很大的潜在应用价值。如何高产率地制备出高纯度的碳纳米管也成为人们研究的热点。论述了碳纳米管的可行性制备工艺,并对几种制备方法的优劣进行了研究。