直流碳弧等离子体法制备碳包覆铁纳米颗粒研究

在惰性保护气氛下,采用直流碳弧等离子体法成功制备了碳包覆铁纳米颗粒,并利用x射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(ED)等测试手段,对样品的化学成分、形貌、物相结构、粒度等特征进行表征分析.实验结果表明:直流碳弧等离子体技术制备的碳包覆纳米金属颗粒具有明显的核-壳结构,内核金属结晶度较高,外壳碳为类石墨层结构,颗粒大多呈球形和椭球形,粒径分布在20nm～60nm范围,平均粒径为44nm.     

H_2O_2处理碳包覆铁纳米颗粒的表面特性及分散行为

采用体积分数30%的H2O2处理碳包覆铁纳米粒子外层的非晶态类石墨碳层,并将其超声分散于水介质中,通过改变pH值分析测定碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位和粒径。结果表明:碳包覆铁纳米粒子非晶碳层的特殊结构可通过双氧水化学处理使其表面产生羧基和羟基;在强碱性介质下,羟基和羧基可强化颗粒间的静电斥力,提高碳包覆铁纳米粒子在水介质中的分散性能。当pH值约为11.5时,碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位为48 mV,水合粒子粒径可达到110 nm。     

生物质基碳包覆纳米磁性颗粒的研究进展

碳包覆纳米磁性颗粒(CEMNPs)是一种具有核/壳结构的新型纳米复合材料,独特的理化性质使其在众多技术领域显示出巨大的应用潜力。随着全球化石能源的日渐枯竭,利用廉价、易获取、环境友好的生物质原料作为替代碳源已成为近年来CEMNPs材料的研究热点。综述了生物质基CEMNPs的制备方法、反应机理以及在电化学、催化、吸附等领域中的应用,最后展望了其发展方向和趋势。     

碳包覆纳米铜颗粒/硫化硅橡胶导热复合材料的制备及性能

选用实验室自制的碳包覆纳米铜颗粒(Cu@C)为导热填料,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基体,采用机械共混法制备了碳包覆纳米铜颗粒/室温硫化(Cu@C/RTV)硅橡胶导热复合材料。通过透射电子显微镜、BET法、热导率测试仪、热重分析仪、万能材料试验机及邵氏硬度计等方法和手段,完成Cu@C纳米颗粒填料的微观形貌分析和比表面积测定,并研究了Cu@C填料在低填充量下(30%)(质量分数,下同)对于Cu@C/RTV硅橡胶导复合材料热导率、热稳定性及力学性能的影响。结果表明,Cu@C纳米颗粒为球形、包覆型核壳结构,平均粒径在50 nm左右,其比表面积为69.66 m2/g。Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料的热导率随着Cu@C纳米颗粒填充量的增加而增大;填充量为30%时,复合材料的热导率可达2.41 W/m K;加入Cu@C纳米颗粒填料能够将RTV硅橡胶的热分解起始温度提高到422℃,并延缓其最终分解温度至625℃;随着Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料中Cu@C纳米颗粒填充量的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率呈下降趋势,而100%定伸应力和硬度则呈增大趋势。     

碳包覆铁纳米颗粒制备及电磁性能分析

以纤维素为基质,硝酸铁为金属颗粒前躯体,在氢气保护下进行控温炭化合成出准球形的碳包覆铁纳米颗粒．产物通过TEM、EDX和XRD表征呈核壳结构,粒径分布比较窄．通过波导法对所制备的碳包覆铁纳米颗粒进行吸波性能分析,采用矢量网络仪研究分析其在8．2～12．4GHz频率范围内的电磁性能．     

直流碳弧法制备碳包覆铁纳米颗粒机理研究

采用直流碳弧等离子体法成功制备了碳包覆铁纳米颗粒,利用透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜、X射线衍射、X射线能谱仪对样品的形貌、物相结构、化学成分和粒度进行表征分析,并对碳包覆纳米金属颗粒的形成机理进行初步探讨。结果表明:直流碳弧等离子体技术制备的碳包覆纳米金属颗粒具有明显的铁核(bcc-Fe)/碳壳(石墨层片)包覆结构,颗粒大多呈球形和椭球形,粒径分布在20~60nm范围,平均粒径为44nm,铁粒子外碳层的厚度为5~8nm。碳包覆铁纳米铁颗粒是通过颗粒内部固态形式的碳自行扩散至颗粒表面和颗粒外部气态形式的碳沉积到颗粒表面形成的。     

碳弧法制备碳包铁纳米颗粒的研究

用直汉碳弧法制备碳包铁纳米颗粒,应用透射电镜（ＴＥＭ）、Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）和穆斯堡尔谱学进行研究,结果表明,当阳极复合棒中为纯铁粉加石墨粉时,出现３种碳包铁纳米颗粒：α－Ｆｅ,渗碳体（Ｆｅ３Ｃ）和奥氏体;当阳极复合棒中为Ｆｅ２Ｏ３加石墨粉时,出现４种碳包铁纳米颗粒：α－Ｆｅ,渗碳体,奥氏体和ＦｅＯ。它们的尺寸大小在５～５０ｎｍ范围。     

合成碳包覆纳米金属材料的研究现状

合成碳包覆纳米金属材料具有奇特的电学、光学和磁学性质,是纳米科技方面一个非常活跃且众人关注的课题.总结了合成碳包覆纳米金属材料具有代表性的方法,如电孤放电法、化学气相沉积法、高温热解法、低温热解法、聚能法、爆轰法等.简要综述了其合成机理及优缺点.     

碳包铜纳米颗粒在乙二醇水溶液中的分散性研究

以阿拉伯树胶为分散剂,以乙二醇水溶液为分散介质,采用球磨分散法制备了用于直接吸收太阳辐射能的碳包铜纳米悬浮液.通过分光光度法和沉降法研究了分散剂含量、球磨时间及球磨转速等因素对碳包铜纳米悬浮液稳定性的影响,并对其分散机理进行了初步探讨.结果表明:阿拉伯树胶能有效地分散碳包铜纳米颗粒,得到均匀、稳定的碳包铜纳米悬浮液.当阿拉伯树胶的质量分数为0.1%、球磨时间为2h、球磨转速为250r/min时,分散效果最佳.阿拉伯树胶对碳包铜纳米颗粒的稳定分散作用主要是通过空间位阻机制来实现的.     

纳米铜粉的制备及其分散性研究

采用液相还原法制备纳米铜粉和纳米铜胶体,选用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,通过X射线衍射仪、扫描电镜对纳米铜粉进行表征,通过重力沉降法测试纳米铜胶体的稳定性。结果表明:液相还原法能够制备纯度较高的纳米铜粉;CTAB浓度为0.12 mol/L时,铜粉平均粒径最小,为20 nm,CTAB浓度为0.14 mol/L且超声粉碎20 min时,纳米铜胶体最稳定;PVP浓度为6×10^-4 mol/L时,铜粉平均粒径最小,为20 nm,PVP浓度为7×10^-4 mol/L且超声粉碎20 min时,纳米铜胶体最稳定。     

雾化方法对弥散强化铜材料性能与冷加工性能影响的研究

氧化铝弥散强化铜材料具有高温强度、高导电的特性和不可替代的作用.研究了气雾化、气雾化 离心雾化及高压水雾化方法制取铜铝合金粉对弥散强化铜材料性能及冷加工性能的影响.结果表明:不同雾化方法制取的粉末,其颗粒形貌不同;-150目粉末收取率不同;材料的技术性能和冷加工性能不同.     

纳米锡粉的制备及分散稳定性研究

为了使纳米锡粉在乙二醇水溶液中良好稳定地分散,通过直流电弧等离子体蒸发法制备平均粒径为106 nm的纳米锡粉,以十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠、聚乙二醇为分散剂研究纳米锡粉在乙二醇水溶液中的分散性能,分析分散时间、分散剂类型及含量对锡粉分散性能的影响。结果表明,不同分散剂的加入对锡粉颗粒在乙二醇水溶液中的分散稳定性都有所提高,随着超声时间的延长和分散剂浓度的增大,粉体的分散效果先增强后减弱;纳米锡粉在乙二醇水溶液中的最佳分散工艺是加入质量分数为3%的十二烷基硫酸钠,超声时间为60 min。     

Effect of Carbon Coating on the Physico‐chemical Properties and Toxicity of Copper and Nickel Nanoparticles

The primary aim of these interdisciplinary studies is to investigate the effect of surface carbon coating on the physico‐chemical properties and toxicity of carbon‐coated and noncoated copper and nickel nanoparticles (C‐Cu, Cu, C‐Ni, Ni NPs) in A549 alveolar epithelial cells. Compared to Cu NPs, C‐Cu NPs exhibit protection against surface oxidation, tenfold higher cellular uptake, and fourfold lower release of soluble Cu. The toxicity of C‐Cu NPs and Cu NPs is associated with pronounced damage to mitochondrial function and plasma membrane integrity, respectively. Compared to Cu and C‐Cu NPs, Ni and C‐Ni NPs are less toxic. These studies demonstrate that correlations can be drawn between physico‐chemical properties and resultant toxicity of NPs as a function of surface carbon coating.     

碳纳米管的分散方法与分散机理

要发挥碳纳米管的优异性能,如何均匀分散碳纳米管是首先要解决的关键性问题。通过研究碳纳米管的团聚体形态,看出碳纳米管团聚体为一维纳米线团聚态,比普通颗粒粉体的零维团聚态更复杂。碳纳米管分散方法大体上分为物理法与化学法两大类,对比研究碳纳米管的各种分散方法,分析碳纳米管的分散机理,提出了均匀分散碳纳米管要满足3个必要条件:打散碳纳米管团聚体、剪断长碳纳米管、保持碳纳米管分散状态。剪切挤出分散法可以较好地满足这3个条件,制备出均匀分散的碳纳米管复合粉体。     

化学处理对碳纳米管分散性能的影响

采用混酸氧化法对碳纳米管进行化学处理,制备了分散均匀的稳定的碳管悬浮液.FTIR研究表明:经化学处理后的碳管表面带上了羧基及羟基等基团. TEM显示处理后的碳管缠绕程度明显降低. ζ电位测试结果表明,处理后碳管表面酸根离子的离解增大了碳管表面的负电荷,增强了悬浮液的稳定性.通过测定有效粒径及沉降百分比进一步证实了处理后的碳管悬浮液具有更高的分散性及稳定性.     

溶胶-凝胶自蔓延法制备球形纳米铜粉

以硝酸铜、柠檬酸为原料,利用氨水调节pH制备溶胶,将溶胶蒸发干燥得到的干凝胶通过自蔓延法制得金属铜纳米粉体,研究pH在制备溶胶-凝胶过程中对成胶时间的影响,以及pH、自蔓延温度对产物组成的影响;通过差热分析、X射线衍射和扫描电镜分别对凝胶的热分解机制、产物的物相组成以及形貌和粒度进行分析。结果表明,当pH=6～7时,形成的凝胶均一,凝胶时间最短(4 h);当自蔓延反应温度为250℃时,可以制得粒径为50～70 nm的球形纳米铜颗粒。     

粉末涂层碳纤维制备碳/碳复合材料研究进展

综述了国内外碳/碳复合材料的主要用途和制备方法,通过比较发现粉末预涂层制备碳/碳复合材料是一种低成本、短制备周期的理想方法,它包括基体树脂和碳纤维的选择、碳纤维的表面处理及碳纤维丝束的铺展.采取层压成型制备试样,经高温炭化和石墨化制备碳/碳复合材料.     

C/SiC/Si-Mo-Cr复合涂层碳/碳复合材料力学性能研究

采用包埋法和涂刷法在碳/碳复合材料表面制备了一种新型的C/SiC/Si-Mo-Cr复合高温抗氧化涂层. 借助XRD和SEM等测试手段对所制备复合涂层的微观结构进行了表征, 采用三点弯曲试验研究了涂层处理及热震试验对碳/碳复合材料力学性能的影响规律. 结果表明: 制备的多相涂层结构致密, 涂层后碳/碳复合材料弯曲强度有所增大, 断裂特征由假塑性向脆性转变. 涂层试样经1500℃至室温20次热震后, 涂层试样的弯曲强度降低, 塑性增强.