不同激发波长下多壁碳纳米管光致发光特性

用化学气相沉积法(CVD)制备了多壁碳纳米管(MWNTs),并用扫描电镜(SEM)测量了纳米管的形貌。在室温条件下,测量了样品的拉曼光谱和吸收光谱:拉曼光谱表明样品含有较多缺陷,吸收光谱说明了该样品有光致发光的通道。测量了在不同波长光的激发下样品的光致发光光谱:当用550 nm的光激发多壁碳纳米管时,观察到峰值强度弱、峰值波长约为820 nm的带状光谱;当激发波长增加到580 nm时,发射光谱变为峰值波长约为868 nm、峰值强度较强、形状相似的光谱;当激发光波长增加到600 nm时,观察到峰值强度强、峰值波长约为900 nm的带状光谱。     

多壁纳米碳管非线性光致发光机理的研究

研究了多壁纳米碳管非线性光致发光问题。理论上得到了多壁碳纳米管层间耦合对多壁管能带的影响。讨论了能带中范霍夫奇点的形成及其对多壁碳管光致发光的影响。实验上得到了多壁纳米碳管的吸收光谱和光致发光谱,吸收谱观察到了与范霍夫奇点相关联的吸收峰,发射谱观察到了频率上转换效应。并对上述实验结果进行了机理分析。     

化学处理对多壁碳纳米管电化学储锂性能的影响

为了提高多壁碳纳米管(MWNTs)的电化学储锂性能,对MWNTs采用如下方法处理:混酸浸泡(H2SO4/HNO3)→高温处理→Li2CO3溶液浸泡,将所得样品和原始样品进行结构及电化学性能测试。结果表明,经处理的MWNTs样品的准石墨层间距增大,表面产生羰基等官能团,电化学储锂容量比原始样品提高约45%～85%。通过微分容量曲线对原始和处理后的样品进行机理分析,可以看出处理过的样品其电化学嵌脱锂的电压峰值之间的差值较未处理的样品小,说明锂离子在该样品中脱出所受到的阻力减小。     

多壁碳纳米管在动力锂电池中的应用

以通用导电剂超导炭黑(Sp)为基础,研究碳纳米管(MWNTs)作导电剂对电池性能的提升.极片的SEM测试结果表明:纤维状的MWNTs能够均匀分散在活性物质表面,并在颗粒之间形成导电网络,提高极片的导电能力.实验采用不同的极片配组形成四类标称容量为8 Ah的动力电池,其常规性能和倍率性能测试结果表明:以MWNTs作导电剂的电池,其性能都优于以Sp为导电剂的电池,可使容量提升2％～5％,放电平均电压增加0.6％～0.9％,内阻降低8％～16％,4C放电的2.8 V平台率提高35％～62％,且正、负极都加MWNTs效果最好.此外,负极导电能力的提高更有利于电池倍率性能的提升.     

多壁碳纳米管丙酮分散液的制备及其分散稳定性研究

采用超声分散法,以6种分散剂制备了多壁碳纳米管(MWNTs)的丙酮分散液.对分散效果进行比较,结果显示Triton X- 100对MWNTs的分散作用好于其他分散剂.采用6种不同氧化条件对MWNTs进行处理,通过热重测试和酸碱滴定分析了处理后碳纳米管表面的羧基含量,探讨了MWNTs的羧基含量对Tri-ton X- 10...     

纳秒脉冲电场联合多壁碳纳米管对皮肤癌细胞活性的剂量效应研究

为了研究多壁碳纳米管(MWCNTs)联合纳秒脉冲电场(nsPEF)影响离体细胞活性的剂量效应,采用CCK-8检测法对比分析皮肤癌A375细胞活性随电场强度E、脉宽t、脉冲个数N等单因素的变化规律。研究表明,细胞活性随电场强度和脉宽的变化具有阈值效应(S形变化),而随脉冲个数的变化无明显的阈值效应(指数型变化)。细胞活性随脉冲注入能量E(tN)~(0.5)的增加呈现S形下降。基于logistic模型利用一元非线性回归分析方法分别拟合得到细胞活性与三个脉冲参数间的函数关系。同时,建立细胞活性与多因素之间的归一化关系。结果表明,MWCNTs的加入不影响细胞活性与脉冲参数间的变化规律,但却明显降低了nsPEF杀伤肿瘤细胞所需要的幅值,从而可以有效提高nsPEF在肿瘤治疗中的电气安全性。     

大气压介质阻挡放电对多壁碳纳米管表面改性及其气敏特性

H2S是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内部一些潜伏性绝缘缺陷产生放电的重要的特征组分气体之一,检测它对设备运行状态的诊断和评估有着重要的意义。为此,采用大气压介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)进行了表面改性。实验研究了改性前后MWNTs对体积分数为50×10-6的H2S标气的气敏特性的影响以及不同改性时间对其气敏特性的影响,结果表明,改性后的MWNTs对H2S在灵敏度和响应时间方面都有较大幅度的改善;改性时间为60s的MWNTs的气敏特性要优于其它时间。对处理前后的MWNTs进行了扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析,结果显示,经DBD等离子体处理后的MWNTs表面变粗糙,缺陷增加,其表面引入了羟基、羧酸根和C-O等含氧基团。     

二氧化钛/多壁碳纳米管/聚芳醚腈三元复合材料的介电性能

通过溶剂流延成膜法配合超声辅助分散制备一种二氧化钛/多壁碳纳米管/聚芳醚腈(TiO2/MWCNT/PEN)三组分复合材料薄膜。对纯PEN薄膜和TiO2/MWCNT/PEN三组分复合材料薄膜的脆断面形貌进行表征,对比分析了TiO2/PEN二组分复合材料薄膜、MWCNT/PEN二组分复合材料薄膜以及TiO2/MWCNT/PEN三组分复合材料薄膜在50 Hz~100 kHz频率内的介电性能。结果表明：超声分散技术使TiO2和MWCNT在PEN基体中分散均匀;同时加入20% TiO2和3% MWCNT的TiO2/MWCNT/PEN复合材料薄膜的介电常数达到26（50 Hz）,说明这两种填料对复合材料介电常数的提高有协同作用。     

碳纳米管非线性光限幅机理的研究

用化学气相沉积法制备了多壁碳纳米管,经扫描电镜分析得其具有较好的形貌和结构.研究了该多壁碳纳米管对波长1 064 nm激光的光限幅性质,发现该样品具有非常明显的光限幅特性,激发态吸收截面为σE=3.32×10-17cm2.应用Z-扫描(Z-scan)技术研究表明,碳纳米管的光限幅机制主要为激发态吸收.     

多壁碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料电性能分析

采用混酸氧化多壁碳纳米管(MWCNTs),制备了多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)对处理前后MWCNTs的形貌进行表征,研究MWCNTs的含量对复合材料电性能的影响。结果表明:随着MWCNTs含量的增加,复合材料的体积电阻率下降,材料的介电常数和介质损耗有不同程度的上升。     

Single-walled Carbon Nanotube Gas Sensor Used in Partial Discharge Detection of GIS

This paper describes a realizable fabrication method to manufacture chemical gas sensors by using single- walled carbon nanotubes （SWCNTs）. The sensors were tested for the monitoring of SF6 decompositi...     

Atomistic Simulation of Carbon Nanotube Field-Effect Transistors Using Non-Equilibrium Green’s Function Formalism

Carbon Nanotube (CNT) Electronics attracts much attention for both basic and applied research. We first review a previously developed atomistic simulator for ballistic carbon nanotube transistors [1]. A recent work shows that our modeling of electrostatics, quantum transport, and contacts is sufficient to describe experiment [2]. A self-consistent atomistic simulation for a CNTFET imposes significant computational challenges. In this paper, we show how to efficiently implement the atomistic simulation by using computational techniques for computing Green’s function, solving 3D Poisson equation, running parallel simulation, and improving convergence. A phenomenological model of metal/CNT contacts suitable for routine device simulation is also discussed in detail.     

3D Electrostatics of Carbon Nanotube Field-Effect Transistors

The three dimensional (3D) electrostatics of carbon nanotube field-effect transistors (CNTFETs) is studied by solving the Poisson equation self consistently with equilibrium carrier statistics of CNTFETs. The 3D Poisson equation is solved using the method of moments. We examine how the 3D environment affects the electrostatics of a 30 nm intrinsic CNT under equilibrium conditions. We show that for a CNTFET with a planar gate, the scaling length (the distance by which the source and drain fields penetrate into the channel) is mostly determined by the gate oxide thickness. The contact geometry can also play an important role on the scaling length. A smaller contact results in shorter scaling length and better gate control. We finally show that the top gated geometry offers obvious advantage over the bottom gated geometry in terms of gate electrostatic control.     

检测SF6气体局部放电的多壁碳纳米管薄膜传感器

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)的局部放电检测和气体组分分析,对设备运行状态的诊断和评估有着重要的意义。提出一种新的SF6气体中局部放电产生的分解气体检测方法,并研制用于检测SF6局部放电的多壁碳纳米管薄膜传感器。采用一种混酸修饰方法实现了对碳纳米管的官能化修饰,对修饰前后的碳纳米管进行了透射电镜和红外光谱分析。在实验室采用SF6气体分解组分试验装置,对研制的多壁碳纳米管薄膜传感器进行了分解气体检测试验,试验结果表明,研制的MWNTs传感器缺陷多,并含有活性官能团,对SF6气体分解组分吸附能力强,表现出良好的灵敏度和快速响应特性,能反映出分解气体组分的总体情况。     

低碳经济下的电源规划研究

从政策因素、技术因素和市场因素3方面探讨了碳经济对电源规划的影响,建立了评估电源规划的碳经济指标;并将该指标引入传统的电源规划模型,建立了低碳经济下的电源规划模型。通过仿真研究,分析了碳经济指标引入前后的电源规划方案。仿真结果表明,低碳经济下的电源规划能够有效引导能源结构调整,实现CO2减排,符合当今能源发展趋势和低碳经济要求。     

佛山地区500kV变电站设备运行缺陷分析

对广东佛山地区500kV变电站运行设备从缺陷类别、发现方法、设备种类、出现原因、电压等级等方面进行了统计分析和总结,并提出了针对性较强的消缺和预防措施,对500kV变电站的运行管理、维护、建设有一定的指导意义。