碳微球负载钌纳米颗粒复合材料的化学镀制备

以碳微球(CMSs)为研究对象,首先通过不同的氧化方法对CMSs进行表面改性,再利用SnCl2敏化溶液对改性CMSs进行敏化.最后采用化学镀的方法制备Ru纳米颗粒/碳微球(Ru/CMSs)复合材料.考察了不同改性方法和敏化液用量对CMSs表面化学镀Ru的影响.采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、热重分析和红外光谱等对产物的结构和形貌进行了表征和分析.结果表明,经400"C空气氧化改性后的CMSs制备出的Ru/CMSs样品纳米金属粒子均匀细小且加载率也较高;在其它条件不变的情况下,经0.5mol/L敏化液敏化处理制备的Ru/CMSs样品形貌最好.约15nm的钌纳米颗粒均匀地加载到碳微球表面.     

硅烷偶联剂对碳微球的表面化学修饰

首先采用混酸体系对碳微球(CMSs)表面进行氧化处理,使CMSs表面引入含氧官能团,进而以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)与CMSs表面发生缩合反应,得到了表面有机修饰的CMSs.利用傅立叶红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等检测手段对各阶段的产物进行了形貌和结构表征,并研究了其在乙...     

高锰酸钾对炭微球表面的改性

首先采用化学气相沉积法,在氩气气氛下,以脱油沥青为原料制备了炭微球(CMSs);然后用不同浓度的KMnO4溶液对CMSs进行处理,使得CMSs表面被氧化并包覆一层MnO2;最后用草酸洗涤产物,除去MnO2。通过场发射扫描电镜对CMSs氧化前后的形貌进行观察,用X-射线衍射对产物进行结构表征,并考察了氧化前后的CMSs在水和乙醇中的分散性。结果表明:当用0.1mol/L的KMnO4氧化改性CMSs后,CMSs表面包覆了一层MnO2,形成MnO2/CMSs复合材料。经过量的草酸进行洗涤,得到的产物在水中分散效果很好,且在乙醇中也有一定分散性。氧化后CMSs的表面存在亲水活性位点,为CMSs的进一步功能修饰奠定了基础。     

碳微球表面功能化对镁基复合材料的增强作用

纳米碳材料增强相与镁基体间的两相界面结合程度直接影响着复合材料性能的提高,而使用化学改性法对增强相进行表面功能化可以有效改善两相间的界面结合度.为了进一步研究表面功能化在提升复合材料性能上所起的作用,本研究选用CVD法和水热法制备的碳微球(CVD-CMSs和HT-CMSs)为增强相,一是使用一步改性法(即使用表面活性剂PVP直接处理)对增强相进行表面功能化处理,制备出CVD-CMSs/Mg和HT-CMSs/Mg,考察CMSs上接枝的含氧官能团对表面功能化处理的效果;二是使用两步改性法(即先使用化学沉积法将MgO颗粒裹附到碳球表面,再用PVP进行处理)对增强相HT-CMSs进行功能化处理,并制备出HT-CMSs@MgO/Mg,与HT-CMSs/Mg对比来考察HT-CMSs上负载MgO纳米颗粒的作用.采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、光学显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉伸性能测试仪等对复合材料样品的组织、界面结构和力学性能进行表征和分析.结果表明:CMSs上携带的含氧官能团对表面功能化处理的效果以及增强相的分散性都具有积极作用,且经PVP一步改性后制得的复合材料的增强相与基体间有MgO薄膜生成,改善了增强相与基体的相容性;经两步改性后,负载在HT-CMSs表面的MgO纳米颗粒使两相间的MgO膜增厚,进一步提升了两相间的界面结合度,起到有效连接增强相与基体界面的作用,并最终使复合材料的拉伸性能得到提高.     

十二胺对碳微球的功能化修饰

碳微球(CMSs)是一种良好的光伏电池受体材料,为了提高CMSs在有机溶剂中的分散性、与给体材料的相容性以及最低未占有分子轨道能级,系统考察了十二胺对CMSs的修饰效果。首先采用体积比为1∶3的浓硝酸和浓硫酸对CMSs进行氧化处理,使其表面引入含氧官能团;然后在缩合剂N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)的作用下,用十二胺修饰CMSs,制备胺化CMSs。在胺化过程中考察了缩合剂DCC用量、反应时间和反应温度对胺化效果的影响。采用场发射扫描电子显微镜、红外光谱仪和热重分析仪对各阶段产物的形貌和结构进行了表征,并用电化学循环伏安法对最终产物进行了分析。结果表明,对于0.2g氧化CMSs,0.4g DCC,16.0g十二胺,温度70℃,反应时间24h时,所得胺化CMSs粒径均匀,并且胺化CMSs在氯仿中的分散稳定性明显提高,可增加其加工性能和与给体材料的相容性,为制备聚合物太阳能电池奠定了基础。     

MnO2/CMSs复合材料的制备及其电化学性能

采用0.1 mol/L的KMnO4和0.1 mol/L的HNO3对化学气相沉积法合成的碳微球(CMSs)进行氧化后,在CMSs表面包覆MnO2层得到MnO2/CMSs复合材料,用H2C2O4洗涤MnO2/CMSs复合材料得到氧化CMSs。通过场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X射线衍射仪等对产物的形貌和结构进行表征,观察了氧化前后CMSs在水和乙醇中的分散性,并采用循环伏安法测试了MnO2/CMSs复合材料的电化学性能。结果表明:经KMnO4和HNO3处理的CMSs表面包覆有MnO2层,MnO2的负载率约为60%。MnO2/CMSs复合材料在中性溶液中有一定的电容性能;经H2C2O4洗涤后得到氧化CMSs,其表面引入了含氧官能团,使其在水和乙醇中均表现出良好的分散性。     

载银碳微球抗菌剂的制备及其抗菌性能的研究

以碳微球(CMSs)为载体,通过还原吸附的方法制备载银碳微球(Ag/CMSs)抗菌剂。探讨了AgNO3溶液的浓度、pH值、反应时间和温度对抗菌剂载银量的影响。通过SEM、EDS能谱和XRD分析,对产物的形貌、结构进行表征,利用等离子体原子发射光谱仪(ICPS)测定银含量,采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析样品中银的价态。实验成功制备了一种Ag/CMSs抗菌剂,表面银含量为12.72%,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均有很好的抑菌效果。     

自组装合成表面包覆壳聚糖的碳微球

采用静电自组装实现了壳聚糖(CS)对碳微球(CMSs)的包覆。将化学气相沉积法制得的CMSs用HNO3和H2O2混合溶液进行表面氧化修饰,引入含氧官能团,使其表面带负电,通过静电作用力与带正电的CS自组装,从而改变了CMSs的表面活性。利用场发射扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、X-射线衍射仪及热重分析仪等检测手段表征了产物的形貌和结构特征。结果表明:CS成功地组装到CMSs表面,当CMSs与CS的质量比为1∶2时,CS均匀覆盖于CMSs表面,而且在水溶液和乙醇中的分散性较好。     

紫外光辐照氧化碳微球

采用紫外光辐照不同氧化剂体系对碳微球(CMSs)表面进行化学修饰,引入含氧官能团以改善其表面惰性。利用场发射扫描电子显微镜对样品进行形貌分析,通过红外光谱、热重分析、X射线光电子能谱和酸碱滴定法对处理后样品表面的含氧官能团进行定性和定量分析,并观察了氧化后CMSs在乙醇中的分散性。结果表明:UV辐照下3种氧化体系(H2O2,H2O2+HNO3,H2 O2+H2 SO4)修饰的CMSs表面均引入了含O官能团;相对而言,UV/H2 O2+H2 SO4体系氧化处理的CMSs表面引入的含氧官能团总量最多,这为碳材料提供了一种新型高效的氧化技术。     

碳微球表面包覆氧化锌的制备与表征

利用化学气相沉积法,制备了直径约370nm的碳微球（CMSs）;然后用浓HNO3和H2O2对其进行氧化修饰,使其表面接上羟基等含氧官能团;最后再与醋酸锌和三乙醇胺反应,在CMSs表面包覆ZnO层形成ZnO/CMSs复合物,在此过程中考察了醋酸锌和三乙醇胺物质的量比和反应时间对复合物的影响。采用场发射扫描电子显微镜、红外光谱、热重分析仪和X射线衍射仪等对各阶段产物进行了形貌和结构的表征与分析。结果表明：醋酸锌和三乙醇胺的物质的量比为12,反应时间为2h时,得到的ZnO/CMSs复合物外观形貌光滑,包覆均匀且不易脱落。