一维纳米碳在碳基体上生长的研究进展

综述了采用化学气相沉积法在各种碳质基体上生长一维纳米碳的制备方法,阐述了基体的预处理、催化剂、碳源、生长温度等各种因素对产物的影响,简要介绍了在碳基体上生长一维纳米碳的性能和应用.     

一维纳米氧化锌的制备及应用

过去10年,一维(1D)ZnO纳米结构材料因其在当前和未来的各种应用潜力受到越来越多的关注。对气相和液相方法合成1DZnO纳米结构方面所取得的进展进行分类总结。总结1DZnO纳米结构在催化、传感、能量采集设备和电子、光学、光电子等领域的功能特性。     

一维纳米结构的金属催化合成与生长机理

金属催化合成法是合成一维无机纳米材料最重要、最成功的方法。本文以生长机理（包括气-液-固、气-固-固、溶液-液-固、超临界流体-液-固、超临界流体-固一固、固-液-固和广义气-液-固等）为线索,系统阐述了金属催化法在一维无机纳米结构的制备和生长机理研究方面的最新进展。最后,我们指出了金属催化法在制备技术和生长机理研究方面存在的一些问题并提出了一些可能的解决途径。     

ZnO准一维纳米结构生长形态的演化机理

利用气相生长系统,通过调控实验参数,制备了多种形貌的ZnO准一维结构,如纳米条带、[011-0]和[21-1-0]取向的单侧生齿的梳状纳米条带、微米尺度的梳状结构,由多节状六角棱柱和八角棱柱组装成的微米条带等.通过X射线衍射、扫描电子显微镜及其所加载的能谱分析和背散射电子衍射仪、高分辨透射电子显微镜等分析技术, 对其中具有代表性的介观结构进行了系统的形貌分析和细致的结构解析.分析出基本的结构单元及其复合体, 揭示了显微尺度下ZnO晶体的外形多样性以及其形态演化中的关联和规律,即ZnO纳米条带、梳状结构和多节状微米条带具有晶体结构上的同一性.     

常温常压下 Cu-Zn-Al合金一维纳米结构的制备

常温常压下,以Cu-Zn-Al合金为基体,经过适当的混和酸处理,制得了几种形貌和结构不同的一维合金纳米结构.通过能量弥散X射线(EDX)分析表明它们的主要成分是Cu、Zn、Al,其直径一般在20～50nm左右,最长长度达1600nm.合金中存在的非线性振荡,以及酸处理后产生纳米粒子是生成一维合金纳米机构的关键.结合透射电子显微镜照片初步分析了一维合金纳米结构的生长机制并给出了生长模型.     

一维纳米氧化锌的制备及应用研究进展

本文对一维纳米氧化锌的制备方法进行了综述,包括气相法、液相法和模板法;重点讨论了一维纳米氧化锌在太阳能电池、传感器、多功能纺织品以及有机物光催化降解等方面的应用;指出了一维纳米氧化锌制备中存在的问题,并对其后续发展进行了展望.     

粒度均匀的炭纳米颗粒制备及其形貌特征

以沸石为模板、乙炔为炭源,在氩气气氛下通过化学气相沉积法(CVD)制备了粒度均匀的炭纳米颗粒.利用X射线衍射(XRD),高分辨透射电子显微镜(HRTEM),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和拉曼光谱仪(RAMAN),对合成的产物进行了结构表征和分析.结果表明:形成的炭纳米颗粒粒度均在100nm左右,晶面间距为0.3477nm,呈准球状,纯度高达90%以上,石墨化程度较低.热重分析(TGA)结果表明产物在空气中的热分解温度高于600℃,在惰性气氛下能够达到1000℃以上,具有较高的热稳定性.根据XRD,FE-SEM等试验数据分析,粒度均匀炭纳米颗粒的形成过程为:炭源填充模板,高温分解.模板变形释放产物.     

气相生长炭纤维增强酚醛树脂制炭/炭复合材料及其物性之研究

以气相生长炭纤维含浸酚醛树脂后经炭化及石墨化处理，制成炭／炭复合材料。观察了不同纤维百分含量的复合材料在升温过程的微细结构及物性之变化，探讨了其强度及电性的变化，并以扫瞄式电子显微镜（SEM）观察破断表面，观察各种复合材料经不同温度处理后之破坏行为。研究结果显示，以气相生长炭纤维所制复材经温度处理后，可以改善其抗弯强度及导电性，最佳纤维含量质量分数为0．5％。超过此比率后，制成之复合材料无论是空孔率或强度皆呈下降。     

一维ZnO纳米结构的场发射研究进展

一维纳米结构材料因其优异的电、光及场发射特性，在光电器件、场发射器件等方面具有重要的应用价值而备受关注。ZnO因具有优异的化学及热稳定性，并且其一维纳米结构具有极大的场增强因子，因而在场发射器件阴极中有良好的应用前景。首先简要介绍了ZnO的结构与性质，并重点介绍了ZnO一维纳米材料的常用制备技术及其在场发射领域的研究进展。     

Fe催化PAN炭纤维原位生长纳米炭纤维

为了研究气相生长纳米炭纤维在炭／炭复合材料制备中的应用，采用均热式化学气相沉积技术，以针刺PAN炭纤维薄毡为基体，二茂铁为催化剂前驱体，丙烯为炭源，氮气为载气，在炉压1．0kPa-1.3kPa，沉积温度880℃、920℃下进行了Fe催化PAN炭纤维原位生长纳米炭纤维的实验。经不同时间沉积后的样品在扫描电镜（SEM）下进行观察，发现880℃时沉积4h后在PAN炭纤维周围生成大量的原位生长纳米炭纤维，而在920℃时因催化剂失效导致热解炭对Fe催化剂颗粒包覆，形成颗粒状热解炭。     

CVD一步法制备纳米碳管的研究

CVD法是制备纳米碳管的重要方法。本文研究了以乙炔为原料气，无需预先还原催化剂，以一定的程序速率从500℃升至750℃一步法生长纳米碳管，直接制备出了管径在8-12nm之间，石墨化程度好的纳米碳管。同时，对升温速率、原料气配比等因素进行了讨论，确定了CVD一步法制备纳米碳管较佳条件范围。     

竹炭对甲基橙溶液吸附行为的研究

探索了竹炭对甲基橙溶液的吸附行为,测定了竹炭的粒径与投料量以及溶液的pH值与浓度、吸附时间、温度等因素对甲基橙吸附性能的影响.结果表明,竹炭对甲基橙的吸附能力随其粒径的增大而降低,甲基橙溶液pH值在2～4酸度范围时,竹炭对甲基橙有较好的吸附能力,达到最佳吸附效果时溶液的pH值为2.吸附质浓度增加,竹炭对其吸附率减小,随着投料量的增加,吸附率不断提高.竹炭对甲基橙的等温吸附服从Freundlich方程式.竹炭对甲基橙的吸附可在100min内达到平衡,最佳吸附温度为60℃.通过对这些参数的探索和测定,竹炭对甲基橙的吸附率可达到90%以上,能有效除去溶液中的甲基橙.     

Synthesis of a Pillared Graphene Nanostructure: A Counterpart of Three‐Dimensional Carbon Architectures

Graphene is a single sheet of carbon atoms with outstanding electrical and physical properties and is being exploited for applications in electronics, sensors, photovoltaics, and energy storage. A novel 3D architecture called a pillared graphene nanostructure (PGN) is a combination of two allotropes of carbon, including graphene and carbon nanotubes. A one‐step chemical vapor deposition process for large‐area PGN fabrication via a combination of surface catalysis and in situ vapor–liquid–solid mechanisms is described. A process by which PGN layers can be transferred onto arbitrary substrates while keeping the 3D architecture intact is also described. Single and multilayer stacked PGNs are envisioned for future ultralarge and tunable surface‐area applications in hydrogen storage and supercapacitors.     

竹炭的性能和应用研究进展

介绍了竹炭的组成、结构等基本性能,着重总结了竹炭的吸附和电性能,简要介绍了竹炭的应用状况,指出竹炭是一种性能良好、有着广阔发展空间的多功能材料.     

负衬底偏压对碳纳米管生长的影响

利用负衬底偏压增强热灯丝化学气相沉系统制备了碳纳米管，用扫描电子显微镜研究了碳纳米管的生长，结果表明碳纳米管的生长随着负衬底偏压的增大先增强，然后减弱，并且出现了部分准直的碳纳米管，分析和讨论了负衬底偏压对碳纳米管生长的影响。     

载银纳米TiO2抗菌竹炭的制备

以工业TiOSO4为原料,分别通过水解法和胶溶法制备载银纳米TiO2抗菌竹炭.采用XRD和SEM对样品进行了表征,研究了不同载银量、煅烧温度、TiO2/C和竹炭粒径对抗菌率的影响.结果表明,水解法制备的抗菌竹炭的抗菌效果优于胶溶法制备的抗菌竹炭,控制载银量、煅烧温度、TiO2/C、竹炭粒径分别为2%、500℃、2%、200目时,水解法制备的抗菌竹炭抗菌率最佳;控制载银量、煅烧温度、TiO2/C、竹炭粒径分别为3%、500℃、3%、200目时,胶溶法制备的抗菌竹炭抗菌率最佳.     

载银纳米TiO2抗菌竹炭制备工艺研究

以工业钛液（TiOSO4）为原料，通过水热法制备了载银偏钛酸（Ag/H3TiO3），然后将其与竹炭复合进行热处理得到抗菌竹炭。考察了载银量、载抗菌剂量、热处理温度以及竹炭粒径等因素对抗菌率的影响。研究结果表明：载银量为2％，载抗菌剂量为1％，热处理温度为500℃，竹炭颗粒为200目时得到的竹炭其抗菌率在99％以上。     

竹炭制备与应用研究进展

竹炭因具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积,在水质净化、调湿抗菌、电磁屏蔽和电极材料等方面有着广泛应用.综述了竹炭的制备工艺、基本特性以及应用研究进展,重点介绍了竹炭在吸附、导电、辐射红外线和电磁屏蔽等方面应用的最新研究进展.     

氯化锌活化法制备笋壳基活性炭的工艺研究

以笋壳为原料,采用氯化锌活化法制备活性炭,通过正交试验研究了氯化锌与笋壳质量比、氯化锌溶液浓度、活化温度、活化时间等因素对笋壳基活性炭的活化收率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响。研究表明,活化温度对活性炭性能的影响最显著;氯化锌活化法制备笋壳基活性炭的最佳条件为:m(氯化锌)/m(笋壳)=2:1,氯化锌溶液浓度为5%,活化温度为600℃,活化时间为90min。采用氮气吸附-脱附法对最佳条件下制备的活性炭进行表征,结果表明,该条件下制备的活性炭为中孔型活性炭。