负载Cu—Zn催化剂的碳纳米管用于甲醇部分氧化制氢

将碳纳米管（carbon nano-bube，CNT）用作Cu—Zn催化剂载体，通过甲醇部分氧化制氢来测试二者的协调性。实验所用CNT是将乙炔作为碳源、在氧化铝阳极模板上通过化学气相沉积（CVD）法合成，并用扫描电镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱和热重分析仪分析了CNT的结构特性。Cu—Zn催化剂可以以不同的金属负载量通过共沉淀法负载到CNT上。     

ZrB2晶须的碳热还原合成

采用碳热还原合成技术来生产ZrB2晶须。通过在1300-1500℃的温度范围于氩气气氛中加热ZrB2、H2BO3和炭黑的混合物来进行合成。试验了不同的元素,如：Ni、Co和Fe来了解它们作为催化剂的作用。合成的粉料含有作为主要相的ZrB2和作为次要相的B4C。发现晶须的产量在低温（〈1500℃）时低,然后随着高温分解温度而升高。作为催化剂加入Ni比加入Co或Fe似乎更有效。在采用Co作为催化剂的情况下,发现晶须长度较短,而采用Fe作为催化剂显示出晶须为棒状和特殊鸟巢式晶须。晶须的电子显微镜研究发现了各种缺陷。     

金属催化剂对碳纳米纤维结构影响的研究进展

综述了不同种类的金属催化剂及同种催化剂不同状态对碳纳米纤维的结构和形貌的影响,并对今后自组装生产各种结构形态的碳纳米纤维进行了展望。     

二氧化铈纳米催化剂可控合成及超微观构效关系研究

铈（Ce）离子的价态转变往往伴随着氧的储存与释放以及氧空位（O_v）的形成与迁移,因此二氧化铈（CeO₂）材料被广泛地应用于汽车尾气处理、固态燃料电池、催化等领域。其中铈离子可逆的价态转变（Ce⁴⁺⇌Ce³⁺）是二氧化铈材料发挥其优异性能的关键。在当下中国社会加速实现“双碳”目标的国家战略之下,二氧化铈材料在能源和催化等领域将有着更广阔的应用前景。已有众多研究者借助表界面催化、纳米技术和先进的球差校正扫描透射电子显微学（AC-STEM）等技术,设计与合成结构合理且性能优良的二氧化铈纳米催化剂,并从超微观角度出发对其原子结构、离子价态、化学成分等物理化学性质进行了深入的分析与研究。基于此,综述了近些年来二氧化铈纳米催化剂的可控合成、晶面调控与生长、自组装、功能性掺杂等方面的最新研究进展,深入讨论了其原子结构、化学成分和物理化学性质之间的关系,建立了纳米催化剂的超微观构效关系,为设计合成多组分、多维度、高性能的二氧化铈纳米催化剂提供可靠的实验数据和有力的理论指导。     

碳源流量对PECVD制备碳纳米管形貌的影响

采用等离子体增强化学气相沉积技术,以C2H2、H2和N2为反应气体,制备碳纳米管薄膜。利用扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱仪对其进行表征。结果表明,碳源气体流量对碳纳米管薄膜的生长起着重要作用,获得分布均匀、密度适中、杂质缺陷少的碳纳米管的最佳碳源流量为30 sccm。     

碳／四氧化三铁纳米复合材料合成研究

为提高四氧化三铁纳米粒子的催化活性和稳定性,采用均匀沉淀方法制备了活性炭/四氧化三铁(AC/ Fe3O4)粒子和碳纳米管/四氧化三铁(CNTs/Fe3O4)粒子两种复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)以及热重分析(TGA)对复合粒子进行了表征,并测定了它们的电化学性能.研究结果表明:采用该方法制备的四氧化三铁粒子纯度高、大小均匀,粒径在40～100 nm;CNTs/Fe3O4中的四氧化三铁粒子粒径较AC/Fe3O4中的更小;经过超声波作用后CNTs/Fe3O4的稳定性较好,而AC/Fe3O4的稳定性很差;两种复合材料均能改善镧镁镍合金的放电比容量和稳定性.     

单壁碳纳米管的纯化研究

为了获得纯净的单壁碳纳米管,根据催化裂解法制备的单壁碳纳米管中所含杂质的性质和特点,运用综合纯化法,将液相氧化、超声和过滤等相结合对单壁碳纳米管进行纯化。利用透射电子显微镜、热重分析等对单壁碳纳米管进行表征。研究结果表明,使用该纯化流程可以得到一个好的纯化效果。     

丁二胺为还原剂合成银纳米粒子及表征

以硝酸银和丁二胺为基本原料,采用化学还原方法合成了银纳米粒子.考察了反应时间和反应温度等条件对生成银纳米粒子的影响.通过紫外-可见分光光度计及透射电子显微镜对所合成银纳米粒子的光学性质及形貌特征进行了表征.结果表明,丁二胺在反应过程中,既起到还原剂的作用,又对银纳米粒子的表面起到一定的修饰作用.银纳米粒子的水溶胶在紫外-可见吸收光谱图中能够产生纳米银所具有的表面等离子态的特征吸收峰.透射电子显微镜的结果表明球形银纳米微粒的尺寸在5～10 nm范围内,且具有较窄的尺寸分布.     

纳米SiO2改性聚苯硫醚力学性能的研究

研究了纳米二氧化硅(SiO2)对聚苯硫醚(PPS)力学性能的影响。通过透射电子显微镜分析，经硅烷偶联刺处理的纳米SiO2粒子在PPS基体中的分散达到了纳米水平。添加少量的经表面处理及超声波振荡的纳米SiO2后，PPS的部分力学性能尤其是冲击性能有明显提高。     

美国Bayer公司的碳纳米管用在比赛用AEV小汽车上

位于美国宾夕法尼亚州匹兹堡的Bayer材料科学公司于2009年8月5日宣布,该公司的复合材料正在Velozzi公司（位于美国加州洛杉矶）的新型SOLO Crossover可更换能源的汽车（AEV）方面获得广泛应用。据说,这种SOLO汽车是为有关汽车比赛获奖而开发的,最终将实现推销汽车产品的目的。该类车每升汽油能跑42km或更远的里程。     

氮化铝镓纳米固体材料的合成及其拉曼光谱

利用氨热法合成了AlxGa1-xN合金的纳米固体，其中Al含量的摩尔数可在x＝0－1的范围内变化，在x值从0到1整个范围内，对该合金的纳米固体进行了激光Raman光谱分析，证实了A1（LO）声子的模式行为和E2声子的的双模式行为，从实验现象中还可以推断出A1（TO）声子可能具有单模式行为，A1（LO）声子频率在x＝0－0．5范围内迅速单调增加，当x＞5时则缓慢增加，这可能是由于纳米颗粒之间的相互作用造成的，对于A1（TO），T1（LO），和E2（GaN）声子模式，其线宽在x＝0．5时达到最大值。     

PVP保护的CdS/Au复合纳米粒子的制备及其表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,利用化学还原法在无水乙醇中合成了CdS/Au复合纳米粒子,通过紫外可见(UV-vis)吸收光谱、透射电子显微镜(TEM)以及荧光光谱法对其进行表征。研究结果表明,将以PVP为保护剂制备的CdS/Au复合纳米粒子在80℃下回流3 h后,CdS/Au复合纳米粒子大小分布均匀。     

酸化处理多壁碳纳米管的IR和Raman分析

采用浓硝酸/浓硫酸对多壁碳纳米管进行酸化处理,利用IR和Raman光谱分析了改性前后碳管表面化学组成和结构的变化;并利用SEM观察形貌的变化;并简单介绍了酸化处理后碳纳米管的应用.     

加入钾添加剂的多壁碳纳米管在乙醇中的高分散性

阐述了加入钾添加剂的多壁碳纳米管(CNTs)这种产品在乙醇中的高分散性。在无任何污染或在底部和管边沿无严重的结构破坏的情况下实现了个别的多壁碳纳米管的均匀分散。本实验中,钾作为添加剂,菲作为非极性粒子,1,2-二甲氧基乙酯作为一种偶极溶剂。利用紫外可视分光镜和可视观测仪,发现多壁碳纳米管在乙醇中的分散度大约为14mg·L-1。高分辨率发射电子显微镜和拉曼分光镜显示纳米管的底沿的破坏和沿管轴线的断裂很难找到。根据扫描电镜和相应的能谱分析数据可知,其分散机理的关键是由π-堆积络合物结构而引起的钾添加剂的加入。研究认为多壁碳纳米管的分散性受钾添加剂的影响,钾添加剂会扩大和分离混乱的多壁碳纳米管的网状结构,不受表面形貌缺陷或表面形态改变的影响。     

高指数表面晶面纳米γ-Al_2O_3的合成及表征

采用水热法合成了具有高指数表面晶面的扁六角片状纳米氧化铝,并用XRD、TEM、SAEDP、HRTEM以及N2吸附-脱附等技术对样品进行了表征,采用电子衍射和高分辨图像对其微观结构和显露晶面进行了研究。结果表明,合成的样品为具有高指数表面晶面的单晶扁六角片状纳米γ-Al2O3,侧表面显露晶面主要是{110}、{752}和{541}晶面族,上下表面主要显露{111}晶面族。纳米γ-Al2O3晶粒的尺寸主要集中在长度65 nm,宽度59 nm,厚度为5.5 nm,大小较为均匀,孔径分布较为集中。     

真空催化沉积法原位合成多壁和单壁碳纳米管

在真空下,在CVD法合成碳纳米管过程中,对有效利用金属催化剂薄膜合成分离单壁碳纳米管的方法进行了探讨。     

纳米碳/纳米金葡萄糖生物传感器的制备及其影响机制

研究碳基纳米材料与纳米金(GNPs)颗粒的组合方式对葡萄糖(GLU)催化检测性能的影响。以离子液体(IL)作为导电性质的粘合剂,将碳基材料粘合在电极表面,并电沉积纳米金颗粒,制备成修饰电极。通过改变碳基种类(多壁碳纳米管(MWCNTs)、单壁碳纳米管(SWCNTs)、单壁碳纳米角(SWCNHs)、羧化石墨烯(C-GR))制备多种纳米碳修饰电极,对葡萄糖进行电化学检测和优化。实验发现,碳基材料性质影响葡萄糖传感器的灵敏度。其催化效果是MWCNTsSWCNTsC-GRSWCNHs,结果显示纳米材料电子加速通道对其催化性能起关键作用,碳基修饰层上电沉积的单层纳米金对葡萄糖的检测灵敏。通过SEM表征发现,相比于裸玻碳电极(GCE),纳米碳管上电沉积的纳米金颗粒尺寸更微小,且分散在碳纳米管上。组合有利于碳基与纳米金颗粒催化效应的发挥。制备了一种高灵敏无酶葡萄糖传感器,并尝试用于实际血清加标回收检测。     

由硼砂和硫酸氧钛合成新型硼酸钛

以硫酸氧钛和硼砂为原料采用湿化学法合成一种新型硼酸钛,考察了反应物配比、反应物浓度和反应时间等因素对硼酸钛合成的影响。适宜的合成条件：室温,硼砂溶液浓度为1 mol/L,硫酸氧钛溶液浓度为0.9 mol/L,钛与硼物质的量比为1∶5,反应时间为15~20 min。通过化学分析、电感耦合等离子发射光谱（ICP）以及热重分析（TG-DTG）等表征手段确定硼酸钛中氧化硼、二氧化钛和水的含量;产物的红外（IR）和拉曼（Raman）光谱分析表明硼酸根以（B₂O₅）4-基团形式存在;经计算得出硼酸钛分子式为（TiO）2B₂O₅·4H₂O,纯度为82%。对硼酸钛进行了X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）表征,表明合成的硼酸钛为颗粒尺寸在1~10 μm的块状非晶态粉体。     

联合开发碳纳米球

日本佳友化学公司将与美国Headwaters（简称HW）公司合作研发新型碳纳米材料“碳纳米球”碳纳米球为石墨化的球状多层结构碳纳米材料，外径〈100nm，中空结构，比碳纳米管和高性能炭黑具有导电性高的特点.与碳纳米管不同，碳纳米球在保持基本结构的同时，不用损失强度和导电性，即可在表面进行修饰。因为具有此性质，有望用于塑料的防带电用填充剂等领域.     

HT-IPS中纳米分散相形态的TEM研究

研究了高透明抗冲聚苯乙烯（HT-IPS）中纳米分散相形态及其对材料力学性能的影响。透射电子显微镜研究表明,HT-IPS中分散相是直径为10-20nm,长不超过50nm的棒状“颗粒”,且均匀地弥散在整个聚苯乙烯基体中,一些试样中分散相会聚集,这对材料的力学性能影响很大,此外,研究还表明,材料中纳米分散相“颗粒”其实是一些富含丁二烯段的苯乙烯和丁二烯共聚体。