三维石墨烯-碳纳米管/水泥净浆的压敏性能

为了探索三维石墨烯-碳纳米管(G-CNTs)/水泥净浆的压敏性能,采用四电极法研究了荷载作用下GCNTs/水泥净浆的电阻率变化,并分析不同G-CNTs掺量、加载幅度、加载速度以及恒定荷载对电阻率变化的影响。研究表明:随着G-CNTs掺量的增加,电阻率呈先减小后稳定的变化趋势,在G-CNTs掺量由0.2wt%增加至1.6wt%时,电阻率下降51.8%;电阻率与温度呈负相关;G-CNTs掺量高于0.8wt%时可以显著提高水泥净浆的压敏性能,且电阻率变化率与应力应变有明显的对应关系,1.2wt%G-CNTs掺量下试件的应力灵敏系数和应变灵敏系数分别为2.3%/MPa和291;G-CNTs/水泥净浆电阻率变化率幅值随着加载幅度增大而相应增加,其电阻率变化率曲线在不同加载速度以及恒定荷载作用下均与应力-应变曲线一一对应,具有良好的压敏特性。     

多壁碳纳米管/钴镍层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及电化学性能研究

以硫酸钴（CoSO₄·7H₂O）为钴源、硫酸镍（NiSO₄·7H₂O）为镍源，通过水热法将多壁碳纳米管（MWCNTs）嵌入到钴镍层状双金属氢氧化物（CoNi-LDHs）中合成CoNi-LDHs/MWCNTs复合材料。通过FT-IR、FE-SEM、XRD等分析方法对复合材料的微观组织结构和表面形貌进行表征，并通过循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗谱等测试方法对该材料的电化学性能进行研究。结果表明，当反应体系中引入MWCNTs后，CoNi-LDHs颗粒均匀地嵌入碳纳米管网络中，与碳纳米管紧密结合交错在一起，增大了材料的表面积，为氧化还原反应提供了丰富的活性位点；在电流密度为0.5 A/g下，复合材料比电容高达1 965.55 F/g,表明该复合材料具有优异的电化学性能。     

基于Isobam注凝成型制备碳纳米管/氧化铝及其性能研究

报道了基于Isobam注凝成型工艺制备的CNTs/Al_2O_3复合陶瓷材料。研究了Isobam对CNTs和Al_2O_3粉体分散效果的影响,CNTs含量对混合陶瓷悬浮体流变性能以及复合材料坯体和烧结体性能的影响。结果表明,当Isobam含量为5%(质量分数),pH值=9～10时,CNTs悬浮液的分散效果最佳。随着CNTs的添加量的增加,混合悬浮体的粘度逐渐升高,凝胶时间呈现先降低后升高的趋势。当CNTs含量为0.3%(质量分数)时,相比于相同条件下纯氧化铝陶瓷,CNTs增强Al_2O_3复合陶瓷的断裂韧性提高了23.7%。     

基于CuO/CNT气敏膜的无线丙酮气体传感器

将碳纳米管(CNT)粉末以及氧化铜(CuO)粉末掺杂作为传感器的气敏材料,并通过旋涂的方式涂覆于敏感线圈。设计并简化了传感器的结构,通过丝网印刷工艺在基底上制备线圈。利用线圈的寄生电容与线圈电感形成LCR回路,分析了传感器LC无线耦合的原理以及混合气敏膜吸附丙酮气体的原理,将性质稳定的Al2O3陶瓷作为传感器的基底。在常温下对丙酮气体的体积分数进行检测,谐振频率的改变反映丙酮气体体积分数的变化。结果表明,所制得的传感器具有良好的响应和线性度及优良的稳定性,传感器的最低检测极限为5×10-5。     

KOH添加方式对煤热解活化气固产物的影响

以陕西低阶烟煤为原料,研究了在低碱煤质量比(m_(KOH):m_(coal)=1:1)下,不同温度时浸渍法、超声法和干混法三种KOH添加方式对煤热解活化过程中气相产物CH4,CO和CO_2释放规律及固相产物中活性炭和碳纳米管混合物的影响。结果表明:浸渍法中KOH通过扩散作用进入煤颗粒内部孔隙,KOH充分分散与煤接触良好,活化反应剧烈,所制备固相产物的比表面积为1 081.31 m~2/g(40℃),远大于超声法制备的固相产物的比表面积(880.39 m~2/g)和干混法制备的固相产物的比表面积(425.66 m~2/g);气相产物中CO和CO_2累积量由大到小的KOH添加方式依次为浸渍法、超声法、干混法,CH_4累积量由大到小的KOH添加方式依次为干混法、超声法、浸渍法;KOH在活化煤过程中,使煤中固有Fe等矿物元素暴露出来,二者共同催化煤热解过程中产生的CH_4等烃类气体转化为碳纳米管,固相产物碳纳米管的表观含量由大到小的KOH添加方式依次为浸渍法、超声法、干混法。     

温度对碳纳米管增强纳米蜂窝镍力学性能的影响

选取含质量分数为5.22‰碳纳米管(CNT)为代表,通过分子动力学(MD)研究了温度对纳米蜂窝镍(NNHC)和CNT增强纳米蜂窝镍(CRNNHC)在径向拉伸、径向压缩、轴向拉伸和轴向压缩下力学性能的影响。结果表明,NNHC和CRNNHC的弹性模量(E)和最终应力(σu)对温度较为敏感,都随温度升高呈近似线性下降。相比于NNHC,不同温度下CNT的添加对CRNNHC径向力学性能的增强效果并不明显,而对其轴向力学性能则起到了良好的增强作用。CRNNHC轴向拉伸与压缩时的弹性模量提升幅值分别为6.4%～10%与9%～12%,最终应力提升幅值分别为1.5%～5.3%与10%～14%。研究表明,不同温度下CRNNHC沿轴向变形的力学性能普遍要优于沿径向变形的力学性能,也预示着轴向变形时CNT被破坏前吸收的能量相对较多。     

基于碳纳米管信号放大的卡那霉素高灵敏分析方法的建立

卡那霉素是一种氨基糖苷类抗生素,具有广谱抗菌性,在动物医疗中应用广泛,从而导致了其在动物源性食品中广泛残留,因此检测食品中卡那霉素的残留很有必要。作者以多壁碳纳米管(Multiwalled Carbon Nanotubes,MWCNTs)作为载体,通过EDC/NHS方法偶联抗体与信号分子辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase,HRP),合成多酶复合颗粒MWCNTs-Abs-HRP;建立基于MWCNTs-Abs-HRP多酶复合颗粒的检测方法,相比于已建立的传统竞争ELISA,灵敏度提高约5倍;并成功将此方法应用于牛奶样本中卡那霉素的检测。