石墨烯负载金属纳米粒子新功能材料的制备

针对传统的湿法制备金属粒子修饰碳材料复合物对环境污染严重且不能大量生产等问题,采用干法制备金属粒子修饰石墨烯复合材料。以石墨烯和醋酸盐为原料,均匀混合后采用分段加热的方法成功制备出石墨烯负载银、钴、镍纳米粒子复合材料,该方法没有污染而且可以大量生产。实验中考察了金属负载量对制备的复合材料的影响,并采用扫描电镜和X-射线衍射2种方法对制备的复合材料进行了表征。结果表明:银、钴及镍纳米粒子可以均匀地负载在石墨烯表面;负载的银、钴及镍纳米粒子粒度分布范围窄,而且结晶度好。制备的复合材料有望在热管理领域及催化领域发挥其优势。     

催化分解制备纳米碳管的催化剂研究

对催化解解法制备纳米碳管的催化剂作了初步的探讨和研究,并对纳米碳管生物的影响朵理进行了分析。实验表明：载体的选择、催化剂的制备温度和反应气体的流量对纳米碳管生长有较大的影响,而制备的催化剂粒度越小,越有利于纳米碳管的生长;使用硅胶分散剂的催化剂与直接使用纳米金属颗粒催化剂相比,前者生成的纳 纯度较高,后者生成的是纳米碳管与纳米碳纤维的混合体;一定的后处理工艺可以纯化纳米碳管产物。因此,这是一种快速     

碳纳米纤维负载Pd-Pt催化剂的萘加氢抗硫性能

催化生长的碳纳米纤维经过的浓硝酸和浓硫酸液在不同的温度下进行了氧化处理．采用等体积浸渍的方法制备了碳纳米纤维负载的Pt、Pd和Pd-Pt催化剂．碳纤维表面引入的含氧基团的性质通过红外光谱进行了研究;用动态H2-化学吸附的方法研究了催化剂上金属颗粒的分散程度．催化剂的性能用萘加氢反应进行测试．随着碳纳米纤维表面氧化处理温度的升高引入的含氧基团数量增多,有利于金属的分散．碳纳米纤维负载的Pd-Pt催化剂具有非常好的活性和耐硫性．     

Co/MgO固体催化剂CVD法合成单壁纳米碳管的研究

分别用浸渍法、离子吸附沉淀法、溶胶一凝胶法制备了四组Co／MgO催化剂．1000C时,这些催化剂均能在CH4气氛下合成单壁纳米碳管,产量受催化剂活性组分尺寸影响明显．经透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TGA)结果发现,浸渍法中以乙醇作为溶剂制备的催化剂所制得的产物中含有最多的单壁纳米碳管;离子吸附沉淀法所得的催化剂因沉淀的活性组分颗粒过大而不适合于单壁纳米碳管的生长;溶胶一凝胶法通过优化工艺将有望获得高产率的制备单壁碳管的催化剂．TEM和电子衍射观测同时表明所制得的单壁纳米碳管的直径都分布在1nm左右,且大部分聚集成束．     

纳米金属粒子/有机物复合材料组织结构的探讨

采用高能球磨法制备了纳米金属粒子/有机物复合材料,运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM) 和X射线衍射仪对复合材料的微观形貌特征和结构进行了分析研究,并探讨了球磨时间对复合材料微观形貌特征的影响.研究结果表明,经过超声振动后复合颗粒分布较均匀,100 h球磨后锌粒的粒径大约为100 nm左右,呈层片状分布,聚氯乙烯与锌复合后,均匀地包覆在锌粒的表面.球磨50 h、80 h、100 h和120 h铜粒的粒径分别为300 nm、140 nm、70 nm和30 nm左右,近似圆球状,石蜡可以完全包覆纳米铜粒子.     

直流钨电弧法制备碳包覆铁纳米微粒的研究

利用钨电极电弧法制备了碳包覆铁纳米微粒，用酸洗加磁选的方法对初产物进行了纯化；用透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）对产物的形貌和尺寸、物相结构组成以及磁性能进行了表征分析，对碳包覆铁纳米微粒的形成机理进行了研究．结果表明：碳包覆铁纳米微粒具有典型的核-壳结构，内核为金属铁，外壳为多层碳膜；粉体的磁滞回线显示出较好的超顺磁特性，比饱和磁化强度为113．9emu／g．包覆在铁颗粒表面的碳膜主要是通过内部的碳被排斥或自行扩散至颗粒表面及外部气态形式的碳沉积到颗粒表面形成的．     

腔体压力对纳米碳管结构的影响

在镍催化剂的催化作用下,利用微波等离子体化学气相沉积法合成了纳米碳管,分析了不同腔体压力对所合成的碳材料结构的影响.研究表明,当腔体压力增大时,基片温度上升,有利于纳米碳管管状结构的形成,提高纳米碳管的石墨化程度.     

Pd基催化剂用于选择性氧化苯甲醇合成苯甲醛的研究进展

苯甲醛是重要的化工中间体和原料。近年来,以绿色清洁的氧化剂(如空气、氧气)为原料的苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛备受关注,而纳米Pd负载催化剂因具有高催化活性和选择性成为该反应的研究重点。主要综述了近年来碳材料、磁性材料和金属氧化物等载体的研究进展,比较了不同制备方法和Pd纳米颗粒的大小、形态对Pd催化剂的活性、选择性和稳定性影响,同时论述了Pd基双金属催化剂研究现状,最后对Pd基催化剂的合成进行了展望。发现将Pd基催化剂应用于苯甲醇选择性合成苯甲醛时,碱性载体、特定的Pd纳米尺寸、绿色的制备方法更为有利;Pd基双金属催化剂具备优异的性能和寿命,是未来的研究方向;绿色的无溶剂合成更有利于实际应用,是未来的发展趋势。     

碳纳米管作为载体在邻硝基甲苯多相催化加氢中的应用

采用脉冲法进样，用邻硝基甲苯常压下气相加氢生成邻甲基苯胺为探针反应研究了纳米碳管负载镍催化剂的催化性能。分别评价了Ni负载在纳米碳管，活性炭，γ－Al2O3,SiO2上的催化活性，实验结果表明：在实验条件下，碳纳米管负载镍作催化剂的反应物的转化率和产物的选择性分别是80％和1005，转化率分别是二氧化硅负载内化剂的2．36倍，活性炭负载镍催化剂的1．83倍和三氧化二铝负载镍催化剂的1．49倍。     

腔体压力对纳米碳管结构的影响

在镍催化剂的催化作用下，利用微波等离子体化学气相沉积法合成了纳米碳管，分析了不同腔体压：匀对所合成的碳材料结构的影响．研究表明，当腔体压力增大时，基片温度上升，有利于纳米碳管管状结构的形成，提高纳米碳管的石墨化程度．     

金属Co催化直流碳弧放电产物的研究

在直流碳弧法的阳极棒中掺入金属Co作催化剂生产单壁碳纳米管和碳包Co纳米晶 对产物进行了X射线衍射分析 ,用高分辨电镜观察单壁碳纳米管和碳包Co纳米晶的形貌 ;并比较了碳包Co的含量对Co纳米晶产量和粒径大小的影响 ;研究结果表明阳极棒中Co的加入有利于曲卷状的石墨结构碳纳米管和碳包Co纳米晶的形成 ,而纳米晶粒的粒径大小则随Co含量的增多而增大     

不同氮碳比纳米管的合成与结构特性

以插层状四氧化三铁为催化剂在1073K下催化裂解合成了多壁纳米碳管,比较了苯、N,N′-二甲基乙二胺和乙二胺为碳源合成碳管的形貌和结构特性、氮碳比及产率。实验表明：两种含胺碳源均能催化合成出“竹节状”结构的碳纳米管;随着氮碳比的增加,碳管的管壁变得粗糙,管身变得更加弯曲,竹节的规整性下降,密度增加,碳管产率增加。进而从催化机理和含氮竹节状碳纳米管的生成机理上解释了产生这种现象的原因。     

Fe-Ni/Ti填充碳纳米管的制备和表征

以Fe-Ni/Ti为催化剂,采用PECVD法制备了金属Fe-Ni/Ti填充的碳纳米管,并用高分辨透射电镜(HRTEM),扫描电镜(SEM)等表征方法对碳纳米管的形态和微结构进行了深入研究.结果表明,本实验采用的方法获得了大量的被金属Fe-Ni/Ti不完全填充的碳纳米管.     

Growth of carbon encapsulated long nickel nanorods on bulk nickel substrate

Carbon nanotube encapsulated nickel nanorods were catalytic grown via pyrolysis of oil on a bulk nickel wire substrate. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy and Raman spectroscopy were employed to characterize the as-prepared sample. The results show that, carbon nanotubes possess several microns in length, the filled metallic nickel nanorods with a uniform diameter of 35 nm were tightly encapsulated by the carbon capsules. The detailed formation ...     

甲烷催化裂解制备碳纳米管过程中二氧化碳的影响

生物质发酵沼气含有高浓度CH₄,具有制备碳纳米管的潜力,但其中所含的大量CO₂对碳纳米管制备存在潜在影响. 研究了CH₄催化裂解制备碳纳米管过程中CO₂的影响,使用商用Ni基催化剂和水平管式炉装置开展碳纳米管制备试验,采用TPR、TPO、SEM、TEM等手段对催化剂和碳纳米管进行表征. 650 ℃时催化裂解效率最高,碳产物最大质量为催化剂质量的4倍,其中主要产物为多壁碳纳米管. CO₂对最佳催化裂解温度、催化裂解效率及多壁碳纳米管产量无显著影响,但CO₂的存在增加了碳纳米管内外径、长度和平滑度. 这可能是由于CH₄催化裂解产生无定形积碳,阻碍碳纳米管生长; 而CO₂与积碳反应清除积碳,促进了碳纳米管生长. 从CO₂的影响来看,沼气制备碳纳米管具有可行性.     

Synthesis of carbon nanotubes with Ni/CNTs catalyst

Solid catalysts are widely used in industrial processes; their catalyses are closely related to not only the active elements but also support materials. The catalytic support plays the role of in-creasing surface area, dispersing active elements, improving heat resistance and mechanical strength. So it is requested that materials used as catalyst support should have excellent mechani-cal properties, enough thermal stability, proper pore structure and large surface area. The com-monly used supp…     

基于铂/碳纳米管修饰电极的甲醛传感器

在碳纳米管(CNTs)修饰的玻碳电极(GCE)上采用电化学沉积法制备了铂微粒/碳纳米管修饰电极(Pt/ CNTs/GCE),并以该修饰电极作为甲醛的电化学传感器,用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)研究了甲醛在该电极上的电化学行为,优化了实验条件,在此基础上建立了一种测定甲醛的伏安分析方法.实验表明:在0.01 mol/L硫酸溶液中,富集电位为-0.1 V且富集时间为3 min时,甲醛的氧化峰电流与其浓度在8.0μmol/L～1.0 mmol/L呈良好的线性关系(r=0.996),检测限为3.0μmol/L(信噪比为3:1).所提出的测定甲醛的方法具有较高的灵敏度和较好的重现性。     

Decorating multiwalled carbon nanotubes with zinc oxide nanoparticles by thermally decomposing Zn-oleate in an organic medium

Carbon nanotubes decorated with zinc oxide nanoparticles were produced by thermally decomposing a Zn-oleate complex in an octadecene medium. The structure of the ZnO decorating nanotube surfaces was characterized by transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The surfaces were shown to be densely and homogeneously covered by ZnO nanoparticles with a size below 10 nm. The nanoparticles had the wurtzite hexagonal crystal structure and showed good adhesion to the nanotubes. The carbon nanotubes decorated by metal oxide nanoparticles were synthesized at relatively low temperature and non-oxidation environment. Moreover, the large-scale production with low cost can be realized.     

超声辐照制备聚苯胺/碳纳米管复合微管

利用超声空化产生的强烈粉碎、分散等作用,在实现碳纳米管(CNTs)纳米分散的同时通过化学氧化法聚合单体苯胺,制备了聚苯胺(PANI)包覆CNTs结构的复合微管。用苯胺浸润CNTs解决了CNTs难于分散在HCl溶液中的问题。通过调节单体苯胺和CNTs的用量比调控PANI/CNTs复合微管的管径。XPS测试表明CNTs不影响PANI的掺杂度,但有利于稳定PANI的醌环结构。CNTs的加入提高了PANI的电性能,CNTs含量为12.82％时,PANI/CNTs复合材料比纯PANI的电导率高9.5倍。     

Adsorption behavior of heavy metal ions by carbon nanotubes grown on microsized Al2O3 particles

Carbon nanotubes （CNTs） were grown on the surface of microsized Al2O3 particles in CH4 atmosphere at 700℃ under the catalysis of Fe-Ni nanoparticles. The CNTs on Al2O3 were used for adsorbing Pb^2＋, Cu^2＋, and Cd^2＋ from the solution and the results were compared with active carbon powders, commercial carbon nanotubes, and Al2O3 particles. The as-grown CNTs/Al2O3 have demonstrated extraordinary absorption capacity with further treatment or oxidation, as well as hydrophilic ability that other CNTs lacked. The adsorption capacity of CNTs on Al2O3 is superior to other adsorbents and the preference order of adsorption on composite Al2O3 is pb^2＋〉Cu^2＋〉Cd^2＋. It seemed that the adsorption of those Pb^2＋, Cu^2＋, and Cd^2＋ did not change the surface properties of composite particles. The adsorption behaviors of Pb^2＋, Cu^2＋, and Cd^2＋ by CNTs on Al2O3 match well with the Langmuir isothermal adsorption model and the second order kinetic model. The calculated saturation amount adsorbed by 1 g of CNTs on Al2O3 are 67.11, 26.59, and 8.89 mg/g for Pb^2＋, Cu^2＋, and Cd^2＋ in single adsorption test, respectively.