聚丙烯原位碳化合成石墨烯负载碳球纳米杂化材料研究

本研究以氧化石墨烯(GO)为模板负载氢氧化镍(Ni(OH)_2)和氢氧化钴(Co(OH)_2)纳米粒子,并分别熔融共混到聚丙烯(PP)中,利用PP原位碳化方法成功制备出GO负载碳球纳米杂化材料。利用X射线衍射(XRD)和拉曼波谱分析(Raman)对合成的Ni(OH)_2、Co(OH)_2、GO负载Ni(OH)_2和GO负载Co(OH)_2进行表征。采用透射电子显微镜(TEM)、XRD和Raman等对合成的石墨烯负载碳球纳米杂化材料的形貌结构和物理性质进行表征。结果表明:利用PP原位碳化可成功制备两种不同类型的石墨烯负载碳球纳米杂化材料。     

山西突破煤层气催化裂解制备纳米碳材料技术

<正>2015年10月23日,位于山西省阳泉市的中兴环能科技有限公司在煤层气催化裂解零排放制备纳米碳材料项目中取得突破,成为可以实现纳米洋葱碳材料量产化的企业。市场运用较为广泛的纳米洋葱碳为电极材料,主要应用于超级电容上,其小体积,大容量的特     

纳米硫化镉的合成及其电化学催化性能测试

以3CdSO<,4>·8H<,2>O、Na<,2>S·9H<,2>O和EDTA为主要原料,在室温下,利用液相沉淀法制备CdS纳米晶.利用X射线粉末衍射(XRD)技术对产物进行表征,并用电化学分析仪测试产物对硫化物电解质溶液的催化性能.对产物的形成机理进行了初步分析.结果表明,产物纳米CdS为立方晶相,纯度较高.产物对1...     

三维石墨烯基碳材料的构建及其催化性能

采用氧化石墨烯为模板,通过水热处理使葡萄糖碳化并借助二环己基碳二亚胺的偶联作用构建出三维石墨烯基碳材料。扫描电镜结果显示成功制备了三维结构的石墨烯基碳材料,红外光谱表明材料中富含含氧官能团,EDS分析表明碳材料中碳元素与氧元素分散良好。以该材料20 mg为催化剂、80%水合肼为还原剂、反应时间4 h、反应温度100℃的条件下,转化率达到90%,选择性99.9%,催化实验结果表明3D石墨烯基碳材料催化效果良好。     

氧化钛纳米片材料的合成及其催化应用进展

氧化钛纳米片材料为一种新兴的二维层状材料,在催化、环境、能源和电子领域引起人们广泛的关注。本文从催化研究的角度出发,综述了氧化钛纳米片材料的结构、制备方法、金属及非金属元素的掺杂、纳米片基复合材料和其在光催化、光电催化和热催化等方面的应用进展。分析表明氧化钛纳米片材料拥有特殊的形貌和特别的物理化学性质,通过控制材料的组成及结构变化,能够实现氧化钛纳米片材料的多种功能化。指出氧化钛纳米片材料虽然有着优良的性能,但是在实际应用中远不能满足要求。因此,优化合成和探索新形式的二氧化钛纳米片材料,对其表面进行改性及开发具有特殊功能纳米复合材料是解决其瓶颈的有效途径。探索催化反应过程中的反应机理,开发氧化钛纳米片基工业应用催化剂将是今后重要的研究方向。     

SnS_2纳米花/石墨烯锂离子电池负极材料合成及其电化学性能研究

以石墨烯为添加剂,利用一步水热法制备出石墨烯包覆三维花状SnS_2纳米结构,制得的复合纳米材料由石墨烯和数十个纳米薄片组装而得的SnS_2纳米花球构成。利用XRD、SEM等对材料的晶体结构和形貌进行表征,同时研究了其电化学性能。在1 000 m A/g的电流密度下循环50次后,SnS_2/石墨烯复合材料的可逆容量仍然可达503.1 m Ah/g,容量保持率高达82%。     

石墨烯/纳米碳酸钙杂化材料对PVC的稳定作用

制备了氧化还原石墨烯/纳米碳酸钙杂化材料,将其与氯乙烯进行原位聚合制得了改性PVC树脂。该改性PVC树脂的刚果红试纸完全变色时间可达到28 min,采用液相电导法测得的热分解诱导时间超过80 min,加热后其多烯结构数量明显降低,自由基浓度与普通PVC树脂相比呈指数级降低,分子链结构上部分碳原子的结合能明显提高。     

碳纳米杂化材料的分散性及分散稳定性研究

将酸化石墨烯、羟基化多壁碳纳米管通过超声离心等物理方法合成碳纳米管/石墨烯杂化材料以及用化学多步法合成碳纳米管/石墨烯杂化材料,按照0.1 mg/m L分别分散于四氢呋喃溶剂中超声72 h制备碳纳米材料的分散液,并将分散液静置24 h。通过紫外光谱证明所用碳纳米杂化材料已成功合成,同时通过紫外光谱、显微镜扫描和沉淀实验表征碳纳米材料的分散性及分散稳定性。结果表明,相比于碳纳米管、石墨烯和物理法合成碳纳米管/石墨烯杂化材料,化学多步法合成的碳纳米管/石墨烯杂化材料具备更优异的分散性及分散稳定性,这要归因于分散好的碳纳米管先与聚丙烯酰氯反应,以初步抑制碳纳米管的团聚,其次将其再与石墨烯反应,这样碳纳米管和石墨烯就通过聚丙烯酰氯连接在一起,构建出三维结构,抑制碳纳米管的重新团聚和石墨烯片层的叠加。     

利用杂原子调控纳米碳材料催化剂催化能力的初步探索

纳米碳材料已经成为一类重要的非金属催化剂。通过在纳米碳材料催化剂中引入杂原子可以有效地改变催化剂的性能。通过3个研究实例分别说明了杂原子硼和氮在甲烷部分氧化、氧化脱氢反应中乙烯选择性和乙炔卤化反应中的作用和机理。通过研究表明硼和氮杂原子可以优化纳米碳材料的催化效果,改变催化剂的电子结构和酸碱性,揭示了碳材料与金属催化剂的不同作用机理。当前计算结果可为进一步提高纳米碳材料催化剂催化能力奠定基础。     

利用杂原子调控纳米碳材料催化剂催化能力的初步探索

纳米碳材料已经成为一类重要的非金属催化剂。通过在纳米碳材料催化剂中引入杂原子可以有效地改变催化剂的性能。通过3个研究实例分别说明了杂原子硼和氮在甲烷部分氧化、氧化脱氢反应中乙烯选择性和乙炔卤化反应中的作用和机理。通过研究表明硼和氮杂原子可以优化纳米碳材料的催化效果,改变催化剂的电子结构和酸碱性,揭示了碳材料与金属催化剂的不同作用机理。当前计算结果可为进一步提高纳米碳材料催化剂催化能力奠定基础。     

碳热还原杂化前驱体合成SiC-TaC纳米复合粉体

以五氯化钽(TaCl5)、正硅酸乙酯(TEOS)和葡萄糖(C6H12O6 H2O)为原料制备了葡萄糖复合凝胶,凝胶经过450℃煅烧得到C-SiO2-Ta2O5杂化前驱体,通过碳热还原前驱体,于1200～1500℃合成了SiC-TaC纳米复合粉体,并用X射线衍射扫描电镜和能谱仪对产物进行表征。结果表明:凝胶中无定型的SiO2和Ta2O5可通过Si—O—Ta键合,均匀分布的Si—O—Ta—C长链使得杂化前驱体内部结合成为牢固的互穿网络结构;TaC于1200℃时得到,而SiC可在1400℃开始合成,反应可在1500℃完成。在不同的钽硅摩尔比下,SiC-TaC纳米复合粉体具有差异性形貌。当钽硅比约为0.02时,SiC与TaC纳米晶粒颗粒分布均匀,同质化明显。随着钽硅比的升高,SiC有从球状转变为纳米线状的趋势。     

探究石墨烯含量对碳纳米纤维电化学性能影响

采用静电纺丝技术,后经800℃碳化,制备石墨烯掺杂碳纳米纤维。纳米纤维直径均匀,约200nm,具有较大比较面积。对纳米纤维进行电化学性能测试,包括循环伏安测试,恒流充放电测试和交流阻抗测试。通过调控石墨烯在碳纳米纤维中的含量发现,随石墨烯含量的增大,电化学性能增强,但当石墨烯含量超过聚丙烯腈质量的0. 80%,会导电性过高而致使高压直流电源短路。     

探究石墨烯含量对碳纳米纤维电化学性能影响

采用静电纺丝技术,后经800℃碳化,制备石墨烯掺杂碳纳米纤维。纳米纤维直径均匀,约200nm,具有较大比较面积。对纳米纤维进行电化学性能测试,包括循环伏安测试,恒流充放电测试和交流阻抗测试。通过调控石墨烯在碳纳米纤维中的含量发现,随石墨烯含量的增大,电化学性能增强,但当石墨烯含量超过聚丙烯腈质量的0. 80%,会导电性过高而致使高压直流电源短路。     

聚酰胺纳米杂化材料的研究进展

概述了聚酰胺纳米杂化材料的制备方法,分别从结晶性能、力学性能、阻燃性能、阻隔性能和摩擦学性能等方面介绍了聚酰胺纳米杂化材料的高性能化研究进展,指出了聚酰胺纳米杂化材料的研究方向,并对其发展前景进行了展望。     

基于纳米碳材料的重金属电化学检测

面对重金属离子污染问题,开发快速且准确的重金属离子检测器具有重要意义,碳纳米材料因其易修饰、灵敏度高,常用于电化学检测重金属。此外,碳纳米材料还具有高稳定性、使用寿命长等优点,同时也存在形貌调控困难、传感效率低等问题。通常对碳材料进行官能团修饰或与其他材料复合等,加强其作为电化学传感器的传感效果。依据当前研究现状,主要介绍不同形貌碳纳米材料,如碳纳米管、碳纳米片、石墨烯等,以及其复合材料对重金属离子检测的研究前沿和动态。最后,对碳基纳米材料电化学检测重金属进行展望。     

生漆/无机纳米杂化材料

生漆 (或漆酚聚合物 ) /无机纳米杂化材料集生漆、无机和纳米材料的优良特性于一身 ,具有良好的机械、光、电、磁和催化等功能特性 ,将会形成重要的多功能新型材料。本文首次简要介绍我们对生漆 (漆酚聚合物 ) /金属氧化物纳米杂化材料研究的情况     

LDH-aCNTs纳米片杂化材料的制备及其表征

在确保PH不变的情况下,借助共沉淀法对二元、三元及四元水滑石类插层材料(LDHs)进行合成,并基于此,在MgAI-CO3 LDHs层板内融入CNTs,将LDH-aCNTs杂化纳米粒子的3D化变为了现实。针对LDH-aCNTs性能、结构,运用多样化的表征方式进行评价,包括拉曼光谱、傅里叶红外光谱、扫描式电子显微镜、X射线衍射和透射电镜等,以期使CNTs的团聚受到LDH-aCNTs的有效抑制,从而使CNTs、LDHs二者的分散性均得到改善,使聚合物基体在力学性能方面有所增强。     

介孔碳材料的控制合成及其催化性能

介孔碳材料是当今世界发现的一种新型材料,孔面积较大,孔隙大小可调节并且是均匀的,在催化、吸附分离、能量储存等领域具有很重要的应用前景。其中SBA-15是一种比较常用的材料之一,其合成方法浪费时间和成本。因此,希望在保留原有特定结构的基础上,能直接利用廉价的天然原料参与合成。     

氧化石墨烯与剩余活性污泥聚合制备多孔碳材料及其电化学性能

石墨烯是导电性良好的二维材料,但易重新堆叠而导致导电率和电容量下降。氧化石墨烯（GO）的生物相容性和细菌的胶体特性可使二者在水溶液中聚集为三维石墨烯基材料。将剩余活性污泥与GO悬浮液共培养形成活性污泥石墨烯水凝胶（SGH）,剩余活性污泥中的细菌可将GO还原为导电的rGO。SGH经冻干可得到具有良好亲水性和导电性的O、N自掺杂多孔材料,即活性污泥石墨烯气凝胶（SGA）。在氩气中高温退火可进一步提高材料的电化学性能。经700℃、2 h退火后的改性SGA（ANSGA）具有174 F/g的比电容值（2 A/g）,以及优异的倍率性能、离子传输性能和循环稳定性,具有进一步加工制备电极材料的应用潜力,为石墨烯基材料绿色制备和剩余活性污泥资源化利用提供方向。     

碳纳米管/石墨烯杂化材料改性环氧树脂研究

采用物理法和化学多步法合成了碳纳米管/石墨烯杂化材料,通过红外光谱表征证明杂化材料的成功合成,通过沉淀实验表明化学多步法合成的碳杂化材料具有良好的分散性和分散稳定性。将碳纳米杂化材料按照质量分数0.3%添加到环氧树脂(EP)中制备复合材料,对复合材料的拉伸强度和断裂韧性进行表征,并通过扫描电子显微镜对复合材料的断面进行表征。结果表明,碳纳米管/石墨烯杂化材料对EP的增强增韧效果较好,尤其是化学多步法合成的杂化材料改性EP复合材料,其拉伸强度最大,曲线积分面积最大,弹性模量最小,韧性最好。这可能要归因于化学多步法合成的杂化材料具有更为稳定的三维结构,可以更好地承担和转移外部载荷。