KOH-浸渍-还原法在炭纤维表面制备不同金属纳米催化剂涂层及其应用

为了催化炭纤维原位生长纳米炭纤维／纳米碳管，研究纳米炭纤维／纳米碳管在炭／炭复合材料中的应用，采用KOH-浸渍-还原法在炭纤维上制备纳米催化剂颗粒。首先用KOH处理炭纤维改变其形貌，然后将炭纤维分别在硝酸钴和硝酸镍催化剂前驱体溶液中浸渍，干燥，再用H2气还原制得催化剂颗粒，最后催化热解CO在炭纤维上原位生长纳米炭纤维／纳米碳管。结果表明：KOH处理能使炭纤维表面变得凹凸不平，有效的阻止了催化剂前驱体液体的流动，使涂层均匀；浸渍-还原法能获得粒径小、均匀、适合纳米炭纤维生长的金属颗粒；与Co纳米颗粒相比，Ni分散效果和催化效果更好。     

低温螺旋纳米炭纤维的制备与表征

在250,280,310℃的低温条件下,以乙炔为碳源,纳米铜粒子作为催化剂,用CVD法制备螺旋纳米炭纤维,并对其表面形貌、元素组成和分布、晶体结构进行了研究。研究表明:在低能耗条件下,制备的螺旋状纳米炭纤维直径在100~300 nm,且产量丰富,可望实现工业化推广。螺旋状纳米炭纤维的C的原子数分数在85%以上,用XRD表征螺旋纳米炭纤维表明,螺旋纳米炭纤维是非晶体的,不是石墨态的,结构不完整。     

双金属纳米颗粒在硅基底上直接催化生长碳纳米管

以甲烷为碳源,双金属纳米颗粒Fe／Ru（1：1）、Fe／Ru（1：1）、Ru／Fe（1：1）为催化剂,在含有加厚氧化层的硅基底上,于875-950℃制备纳米碳管,并用原子力显微镜（atomic force micmscopr——AFM）和拉曼光谱进行表征,发现随着反应温度的降低,3种催化剂的催化效果具有明显的不同程度的降低,最佳反应温度为925℃;所制备的纳米碳管都是单壁的,并且高度都约是1．25nm;对催化剂进行预处理（925℃,1min）后,其催化效果会有显著的提高,这对实现碳纳米管的定点生长具有重要的意义。     

硫在螺旋炭纤维固相催化生长机理中的作用

通过电沉积法在石墨基体上电沉积含硫的光亮镍催化剂，采用化学气相沉积法直接生长出螺旋炭纤维，生长温度仅为650℃；螺旋炭纤维的螺旋直径为700nm，炭纤维直径为400nm，纯度高且质量好，螺旋炭纤维中由三股炭纤维相互规则缠绕成绳状结构炭纤维。催化剂不合硫元素时，炭纤维为无规则的弯曲形纤维；催化剂含硫量高时，炭纤维为规则的褶皱形纤维，催化剂硫含量影响炭纤维形貌生长。螺旋炭纤维生长机理为固态催化生长，硫元素通过影响镍催化剂表面的各向异性和内部催化活性来影响炭纤维的形貌生长。     

覆碳铁、钴、镍纳米复合材料对AP的催化热分解

通过400℃，500℃、600℃热解含Fe，Co，Ni的高聚物前驱体（M-PAA，M为Co，Fe，Ni）制备覆碳的Fe，Co，Ni纳米复合材料（M／C），研究了其对AP热分解的影响。XRD和TEM结果表明，500℃热解M-PAA均可获得纳米Fe（Co或Ni）／C材料，热解产物中Co，Fe，Ni颗粒的平均粒径分别为13nm，18nm和20nm。DTA研究结果表明，添加500℃热解所得的M／C（M／C-500）对AP的热分解有明显的催化作用，其催化作用随着M／C-500添加量的增加而增加，Ni／C-500，Fe／C-500，Co／C-500分别使AP高温分解峰最大可降低54．5℃，79．3℃和156．2℃。其中Co／C-500可使AP的高温和低温分解峰发生重叠。     

气相生长法在炭纤维上生长二次纳米炭纤维

以苯为炭源，以铁盐溶液为催化剂，在ＰＡＮ基炭纤维上气相生长二次钠米炭纤维，可以增加炭纤维增强复合材料的层间剪切力。催化剂浓度和苯的流量不仅对二次纤维的收量有影响，而且还影响着母体炭纤维本身的特性，特别是催化剂溶液的浓度影响着二次纤维生长的均匀性，实验证明，二次纤维均匀分布在母体炭纤维上的最佳条件为：Ｆｅ（ＮＯ３）３溶液的浓度的０．０１ｗｔ％，苯的流量为２５ｍｌ／ｍｉｎ。二次纤维的生长是按溶解－流体     

纳米炭纤维的制备、结构及其应用

介绍了纳米炭纤维的结构、制备方法、形成机理,及其在复合材料、电子器件、催化载体等方面的潜在应用前景。     

Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米溶胶制备及催化制氢

采用化学共还原法制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米溶胶,采用UV-Vis、TEM等对所合成的Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米溶胶进行表征,研究了化学组成对双金属纳米溶胶催化剂催化NaBH4水解制氢的影响. 结果表明,所制双金属纳米溶胶的平均粒径约为2.0 nm,双金属纳米溶胶的催化能力高于单金属Pt, Co, Ni纳米溶胶,Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米颗粒优异的催化性能可归因于电荷转移效应,Co或者Ni原子与Pt原子之间发生的电荷转移效应使得Pt原子带负电而Co或者Ni原子带正电,荷电的Pt和Co、Ni原子成为催化反应的活性中心,促进了催化反应的进行.     

纳米二氧化硅对镍电沉积影响及在复合镀层中的化学键合状态

用线性扫描伏安法和电位阶跃法研究了n-SiO2／Ni复合电刷镀体系的电化学响应，探讨了纳米颗粒的影响；用X射线光电子谱研究了复合镀层中n-SiO2／Ni颗粒表面与基质金属间的相互作用，结果表明纳米颗粒使金属沉积过电位显著降低，电流效率、金属成核率及晶体生长速度增加，纳米颗粒对金属镍电结晶有明显的催化效应；n-SiO2／Ni表面氧的不饱和化学键与表面扩散过程中吸附态金属Ni原子键合形成Ni—O键，纳米颗粒与基质镍以化学键方式结合。     

单壁纳米碳管的纯化及其储氢特性

针对半连续氢电弧法制备的单壁纳米碳管提出了一种纯化方法。采用HNO3和H2O2回流水煮的方法对单壁纳米碳管进行了纯化处理，透射电镜观察及热重分析表明样品中的无定形炭、纳米碳颗粒及金属催化剂颗粒等杂质可被有效去除，提纯后单壁纳米碳管的收率约为35％，纯度在95％以上；研究发现该纯化方法对单壁纳米碳管的孔径分布和比表面积有较大影响。采用体积法测定了纯化前后单壁纳米碳管样品的储氢容量，结果表明纯化样品的储氢量为1．65％，比未提纯样品（0．56％）有较大提高。     

表面改性活性炭对CO_2的吸附性能

研究了用 H2 O2 ,HNO3加醋酸铜溶液进行表面改性后的活性炭对 CO2 的吸附性能 ,分析了改性前后活性炭的表面化学性质 ,测定了 2 73K下的吸附等温线 ,用 D- A方程对吸附等温线进行了很好的拟合 ,探讨了表面改性对活性炭表面化学性质的影响及其表面化学性质与吸附性能之间的关系。     

日本的炭／炭复合材料研究概述

介绍了C／C复合材料在日本的研究与应用状态,主要包括C／C复合材料的基本性能特征、制造方法、界面作用、性能与高温性能、抗氧化技术、在宇宙航天和工业方面的应用等。其中日本发明的C／C复合材料短周期致密的预成型纤维束（Preformedyams）方法值得关注。在应用方面,日本研制的密度高达1．95g／cm3的Ф1100mm3D—C／C喉衬、HOPE号航天飞机端头帽、炭纤维复合材料推力室、及新一代航空飞行器涡轮冲压发动机内部结构部件等,都代表了日本在C／C复合材料方面的先进水平。     

毡体热处理对炭/炭复合材料氧化行为的影响

将炭纤维毡体进行两组不同温度的高温热处理，然后采用化学气相沉积工艺制备炭／炭复合材料，考察了两组材料在不同温度、时间下的氧化失重率，利用X射线衍射技术分析了炭纤维的石墨化度，采用扫描电子显微镜观察了氧化前、后炭／炭复合材料的形貌，探讨了两组材料的氧化反应过程及其氧化行为差异的原因。     

炭毡/炭复合材料的氧化防护

以磷酸和氢氧化铝为原料，配制了不同P／Al摩尔比的酸式磷酸盐溶液，通过浸溃法，对炭毡／炭复合材料的氧化防护进行了研究。结果表明，提高P／Al摩尔比可以增加材料抗氧化性。经P／A1摩尔比23：1的溶液浸溃，800□热处理后的炭毡／炭复合材料在600□下氧化几乎没有失重。     

木质基碳纤维

本文简述了木质基碳纤维的工艺和发展前景.这类碳纤维在性能方面能满足应用要求,制造成本低廉,而且利于环境保护.     

不同碳源制备气相生长炭纤维的研究

综述了几种不同的碳源,如低碳烃(甲烷、丙烯、乙炔和苯等)、脱油沥青、煤沥青,采用化学气相沉积(CVD)法,按不同转化过程制备出气相生长炭纤维(VGCFs)的研究现状.主要研究了以煤沥青为碳源、二茂铁为催化剂,借助CVD法制备气相生长炭纤维.经场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线衍射(XRD)及拉曼散射(Raman)分析,结果表明:产物主要为高纯度的VGCFs,直径分布均匀,外径大约为100 nm,长度数微米,并初步探讨了煤沥青制备气相生长炭纤维的生长机理.     

碳/碳复合材料表面软复合磷酸钙层

为改进碳／碳复合材料的生物活性，发展了表面软复合磷酸钙层的制备工艺。首先在碳／碳复合材料表面通过离子束辅助沉积技术形成的钛镀层，然后经浓碱液处理后呈多孔网状，该网状结构可在模拟体液（SBF）中诱导沉积出生理磷灰石层，从而在碳／碳复合材料表面形成软复合磷酸钙层。所获得的软复合磷酸钙层厚度约为8μm ，结晶结构为羟基磷灰石，但其Ca,P摩尔比n(Ca)/n(P)低于1．67。     

不饱和聚酯树脂/炭黑/碳纤维复合材料的导电性能研究

本文研究了由炭黑、短切碳纤维填充的不饱和聚酯树脂复合材料的导电性能,得到了乙炔炭黑、短切碳纤维用量与复合材料电阻率的关系,对其导电机理进行了分析.     

沉积温度对碳/碳复合材料密度均匀性的影响

采用快速化学液相气化渗透法制备了二维碳／碳复合材料。用Leica定量金相分析仪及Archimedes排水法测定了不同沉积温度制备的样品沿径向的孔隙率及密度分布，同时用扫描电子显微镜观察了样品的低倍形貌及孔隙率分布。实验结果表明：定量金相观察计算得到的孔隙率值略大于排水法测得的孔隙率值；当沉积温度≤1200℃，随着沉积温度的升高，沉积得到的材料残留孔隙率降低，密度升高，样品沿径向密度分布比较均匀，基本上不存在密度梯度或分布不均匀现象。沉积温度为1250℃时，孔隙分布也比较均匀，但样品内残留孔隙较多且大。     

炭膜研究的新进展

介绍了近年来炭膜研究的新进展，并对支撑炭膜的制备方法，分离机理，性能及应用前景等进行了综述。