水热法制备碳纳米纤维与二氧化钛复合材料及其光催化性质的研究

通过静电纺丝技术和水热方法的结合,制备碳纳米纤维(CNFs)与二氧化钛(TiO2)复合材料.通过扫描电镜检测,TiO2纳米粒子成功生长在碳纳米纤维的表面.制备的CNFs/TiO2复合材料在紫外光照射下降解罗丹明B,其降解效率高于用同样水热方法制备的单纯的TiO2纳米粒子的光催化效果.复合材料光催化活性被增强主要归因于碳纳米纤维好的导电性,将光生电子及时转移,延长了TiO2电子——空穴对的分离时间.复合材料可以通过沉降被简单的回收再利用,且其光催化活性没有明显降低.     

氧化锆@生物活性玻璃/碳纳米纤维复合膜的制备及其性能

将静电纺丝技术与热处理工艺相结合,制备了柔性氧化锆@生物活性玻璃/碳纳米纤维(ZrO_2@BG/CNFs)复合膜,并对复合膜的结构和性能进行了系统表征。结果表明:随着碳化保温时间的延长,ZrO_2@BG/CNFs复合膜表面的BG粒子先增大后变小,BG主要以β-CaSiO_3和Ca_3(Si_3O_9)的形式存在,ZrO_2纳米粒子的主要结晶相为四方晶相(T-ZrO_2);通过添加ZrO_2纳米粒子,ZrO_2@BG/CNFs复合膜表现出柔性可弯曲性能。通过体外培养小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)实验,发现ZrO_2@BG/CNFs复合膜上细胞生长、增殖良好。文章制备得到了既有良好的生物相容性又有一定柔韧性和可塑性的ZrO_2@BG/CNFs复合膜,解决了CNFs的脆性问题,进一步拓展了以BG/CNFs为基础的纳米纤维复合材料在骨组织工程领域中的应用。     

碳纳米纤维的制备及表征

以聚丙烯腈（PAN）为原料,通过静电纺丝技术制备PAN纳米纤维,经过预氧化过程和高温碳化过程制备碳纳米纤维（CNFs）．在整个制备过程的不同阶段取样,进行跟踪检测,采用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱和拉曼光谱来研究它们的相结构和形态,获得CNFs制备过程中的微观变化．     

静电纺制备ZnO@PAN纳米复合膜及其光催化性能

为了提高有机染料废水降解率,以聚丙烯腈(PAN)和醋酸锌Zn(Ac)_2为原料,采用静电纺丝方法、水热法制备ZnO@PAN复合纳米纤维膜,用来净化水资源;通过SEM电镜扫描分析溶液中聚丙烯腈和醋酸锌的配比、分解温度对ZnO纳米线生长状态的影响,研究ZnO纳米复合膜对罗丹明B染料在紫外光照射下的光催化脱色反应,及其重复光降解能力。研究结果表明:聚丙烯腈和醋酸锌比例为10∶1.5、分解温度为150℃、水热反应中添加氨水的情况下制备的氧化锌纳米线的生长状态最佳;该纳米纤维膜在紫外光照射下具有光催化活性和化学稳定性,照射2 h后脱色率达到66.7%,重复使用5次后染料的脱色率仍在60%以上,可重复性良好。     

溶剂热法制备碳纳米纤维负载Cu2O光催化材料

以乙酸铜为原料,碳纳米纤维为基材,采用溶剂热法制备碳纳米纤维负载氧化亚铜(Cu2O/CNFs)光催化材料.比较了丙三醇、乙二醇和二甘醇三种不同反应溶剂对生成Cu2O的还原能力和分散性能;并以甲基橙为模拟有机污染物,研究Cu2O/CNFs复合材料在可见光照射下的光催化降解性能.实验结果表明,以丙三醇和乙二醇为溶剂时,生成产物为立方体状的Cu2O和Cu的混合物;以二甘醇为溶剂时制备产物为均匀分散的纯Cu2O纳米粒子.可见光下照射5h,丙三醇、乙二醇和二甘醇制备的Cu2O/CNFs复合材料对甲基橙降解率分别为73.5％、85％和92.5％.     

自支撑碳纳米纤维的宏量制备及其储钠性能

为大批量制备高储钠性能的电极材料,以乙炔为碳源气体,采用连续化学气相沉积（CVD）法原位催化生长碳纳米纤维材料,制备出自支撑式电极材料。通过扫描电子显微镜（SEM）和拉曼测试（Raman）表征分析样品的微观结构、形貌及结晶性,并对其钠离子存储电化学性能进行测试分析。结果表明：通过多温区连续大批量原位催化生长,制备出多尺寸三维结构碳纳米纤维（3D CNFs）,结构的变化导致碳纳米纤维暴露出丰富的空位缺陷,这为钠离子提供了大量的吸附活性位点;三维立体的结构不仅使得电解液可以快速浸润活性材料,而且有效地增强了结构的稳定性;3D CNFs作为钠离子电池负极材料,在电流密度为0.1 A/g的条件下比容量高达150 mA·h/g,且在循环50圈之后没有明显的容量衰减,表现出优异的储钠性能和循环稳定性。     

一种碳纳米纤维的大面积连续制备方法

为了实现碳纳米材料的大面积连续制备,采用卷对卷化学气相沉积法,通过等离子体催化乙炔在Cu箔表面裂解,制备均匀连续的碳纳米纤维(CNFs)。结果表明:当等离子体功率为40 W时,合成的CNFs直径约为50～60 nm,且纯度较高;随着合成温度从550℃增加到700℃时,碳纳米产物由直壁状CNFs逐渐向单螺旋状CNFs转变,且直径不断增加;随着通入乙炔的气流量从5 m L/min增加到40 mL/min时,碳纳米产物由不均匀直壁状CNFs逐渐转变为均匀直壁CNFs,并在高的乙炔气流量下转变为单螺旋CNFs,且CNFs的直径及螺旋角呈逐渐增大的趋势。     

SiC@CNFs锂离子电池负极材料的制备及其循环性能研究

通过静电纺丝技术结合碳化工艺制备一种SiC增强碳纳米纤维（SiC@CNFs）复合结构.TGA、XRD、XPS及SEM的样品测试结果显示，SiC颗粒含量（质量分数，全文同）为62%，且均匀分布于CNFs的表面.该结构制备的锂离子电池负极材料既保留了CNFs的高导电性，又获得了SiC增强的结构韧性.电化学性能测试结果表明，将其作为锂离子电池负极材料，循环500次后，容量保留率高达134.01%，远高于CNFs.同时，该结构的电化学阻抗值变化较小，导电性能保持较好.通过静电纺丝技术制备的SiC@CNFs结构作为锂离子电池负极材料，制作成本低，结构可控且性能稳定，是目前对电池负极材料的有益补充.     

Fe3O4-10-HCPT及Fe3O4-HCPT@SiO2核壳纳米粒子的制备

为有效控制磁性四氧化三铁纳米粒子在水介质中的分散,防止其聚集.通过控制Na Cl溶液的物质的量浓度,对比研究磁性四氧化三铁纳米粒子在超声前和超声后在盐中的分散情况.实验结果表明,磁性四氧化三铁纳米粒子在0.4 mol/L的氯化钠中分散性最好,聚集度较小;进一步为了制备粒径均匀的复合磁性纳米载药粒子,通过调节10-羟基喜树碱溶液的p H,将10-羟基喜树碱和磁性纳米粒子制备成复合纳米粒子,并将其用二氧化硅包覆制备了复合载药纳米粒子,其复合纳米粒子的粒径大约为120 nm,结果显示通过该方法成功制备了理想的磁性纳米载药粒子.     

纳米碳纤维表面四氧化三铁磁性修饰

以纳米铜为催化剂用化学气相沉积法(CVD)制备出直线型纳米碳纤维(CNFs),然后在一定的温度下采用强酸对其进行处理,使其表面官能团化以获取官能化的纳米碳纤维(CNFs-COOH)。最后用共沉淀法,即将CNFs-COOH、Fe2+和Fe3+按一定的比例分散到水溶液中,经过24h浸泡后在一定温度下用氨水调节溶液pH,从而在CNFs表面修饰上一层磁性纳米Fe3O4粒子。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)等对CNFs的磁性修饰进行表征和分析。实验结果表明,通过化学共沉淀法能够在CNFs表面修饰上纳米Fe3O4,且当CNFs酸处理温度为110℃,m(CNFs-COOH)∶m(Fe3O4)=5∶1时修饰效果最佳。     

氧化钐掺杂对氧化锌压敏陶瓷电学特性的影响

以氧化锌、氧化镨、氧化亚钴、氧化铬和氧化钐作为原料,经配料、球磨、造粒、压片和烧结等工序制得压敏电阻片,采用电流-电压特性测试、X射线衍射和扫描电子显微镜分别获得陶瓷的电性能参数,材料成分和微观结构图.实验结果表明:随着氧化钐含量的增加,氧化锌压敏陶瓷的非线性和压敏电压呈现先增大后降低的趋势.当氧化钐摩尔百分比低于0.3时,非线性系数和压敏电压随氧化钐含量的增加而增大.而氧化钐摩尔分数为0.3%时,压敏陶瓷具有最佳非线性电学特性,非线性系数为35,压敏电压为435伏/毫米;继续增加氧化钐至摩尔分数为0.5%时,非线性系数和压敏电压将会降低.氧化钐绝大多数聚集在晶界层,抑制晶粒生长,从而提高了压敏陶瓷的压敏电压.而极少数氧化钐与氧化锌发生置换反应,降低了氧化锌颗粒的电阻,从而提高了非线性.因此氧化锌压敏陶瓷因掺杂氧化钐提高了电性能而有望应用在高压领域.     

电纺聚乙烯醇纳米纤维膜无酶过氧化氢传感器的制备

用静电纺丝的方法将聚乙烯醇（PVA）静电纺丝到裸铂电极表面,分别采用扫描电镜法、循环伏安法、电流时间曲线法、交流阻抗等方法对该电极进行表征.研究了过氧化氢在该聚乙烯醇修饰电极的电化学行为.实验结果表明：聚乙烯醇纳米纤维膜呈现出理想的疏松多孔的网状结构,极大地增大了电极的有效表面积;在pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液中相比裸铂电极,聚乙烯醇纳米纤维膜修饰电极对过氧化氢的响应电流有明显的提高,过氧化氢的浓度在7.8～2 900μmol/L范围内,与其还原电流呈良好的线性关系,检测限达1.1μmol/L.该聚乙烯醇修饰电极可以作为电化学无酶传感器用于低浓度过氧化氢的检测.     

聚吡咯/磺化石墨烯/磺化碳纳米管复合材料的界面合成

对氧化石墨烯（GO）和碳纳米管（CNT）进行磺化处理,得到的磺化石墨烯（SG）和磺化碳纳米管（SCNT）在溶液中有良好的分散性。将SG、SCNT和氧化剂溶于水中形成水相,聚吡咯（PPy）单体溶于有机溶剂中形成有机相。有机相与水相之间发生界面反应,得到PPy/SG/SCNT复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、电化学工作站对复合材料进行表征与测试。结果表明:PPy/SG/SCNT复合材料组分复合均匀,是无定形材料,其电化学性能较单独的PPy、SG或SCNT更优越,而且当正己烷作为有机溶剂时,所得到的三组分复合材料更适合作为超级电容器电极材料。     

醇溶性丙烯酸树脂合成及应用的研究

以丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯为共聚单体,偶氮二异丁腈引发剂,在甲苯和异丙醇混合溶剂中进行共聚反应,合成醇溶性丙烯酸树脂。研究了四元共聚单体之间的配比、引发剂浓度、反应温度及时间对树脂性能的影响;探讨了将其用作凸版塑料印刷油墨连结料的可行性。结果表明,当丙烯酸、丙烯酸甲脂、丙烯酸丁脂、苯乙烯之间的摩尔配比为1：2：4：1;引发剂浓度为0．23％;反应温度为110～115℃;反应时间为4～5h时,得到的醇溶性丙烯酸树脂适宜作凸版印刷油墨的连结料。将其与有机颜料、填充料、助剂按一定的配比进行捏合、研磨后得到凸版印刷油墨,且柔性好、附着力强、抗冻融性好,可用于印刷聚氯乙烯薄膜及表面已处理的高压聚乙烯薄膜。     

碳酸锌的沉淀及分解制备活性氧化锌

以硫酸铵-氨水浸出次级氧化锌,对浸出液进行除杂、蒸氨处理,以此溶液为原料,试验二氧化碳压力对碳酸锌沉淀的影响,以及碳酸锌的热分解条件对氧化锌粒度和比表面的影响。结果表明：高的二氧化碳压力可缩短沉锌的时间,增加碳酸锌堆积密度,有利于碳酸锌分解成氧化锌,并能减小氧化锌粒度;低温分解可得到较高的比表面,具有好的活性,高的二氧化碳压力所沉淀的碳酸锌最佳分解温度为300~320℃,分解时间4~5 h。     

片状锌粉的可控钝化及电性能研究

采用水/酒精、双氧水溶液为氧化剂,制备了表面钝化Zn(OH)2的片状锌粉.采用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)对钝化锌粉进行了表征,考察了钝化增重对锌粉压片电阻率和漏电流密度的影响.结果表明,锌粉钝化后在表面形成鼓包状组织,随着氧化剂浓度和时间的增加,锌粉钝化增加;随着钝化膜的增厚,钝化锌粉的电阻率增加,漏电流密度减小.     

载铁颗粒活性炭的制备及其表征

本文以废活性炭为原料,氧化铁为添加剂,通过高温煅烧的方法制备载铁颗粒活性炭（IOC-GAC）.结果表明,IOCGAC制备的最佳工艺参数为：煅烧终温为900℃,升温速率为6℃·min-1,m（氧化铁）/m（废活性炭）为4：6,恒温时间为0.5h,所得产品的比表面积达630.5m2·g-1,收率为50.9％.对其进行SEM,IR,XRD表征分析,结果表明活性炭的表面负载了一层致密的铁氧化物,且主要以α-Fe、Fe3O4或γ-Fe2 O3的形态存在,饱和磁化强度高达66.247 emu·g-1.     

Y3Al5O12：Ce^3＋发光纳米纤维的制备

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y（NO3）3＋Ce（NO3）3＋Al（NO3）3]复合纳米纤维,对其进行焙烧,得到了结构新颖的Y3Al5O12：Ce^3＋（简称为YAG：Ce^3＋）纳米纤维。XRD分析表明,PVP/[Y（NO3）3＋Ce（NO3）3＋Al（NO3）3]复合纳米纤维为非晶态,经900℃焙烧8h,获得单相石榴石型的YAG：Ce^3＋纳米纤维,属于立方晶系,空间群为Ia3d。SEM分析表明,PVP/[Y（NO3）3＋Ce（NO3）3＋Al（NO3）3]复合纳米纤维表面光滑,直径为210-300nm;YAG：Ce^3＋纳米纤维直径为90~125nm,长度大于100μm。荧光光谱分析表明,在460nm蓝光激发下,YAG：Ce^3＋纳米纤维发射出波长为525nm的黄光,属于Ce^3＋的5D0→7F1跃迁。     

低品位氧化锌矿在NH_3-NH_4HCO_3-H_2O体系中的浸出动力学研究（英文）

对高钙低品位氧化锌矿在NH3-NH4HCO3-H2O体系中的浸出动力学进行了系统研究.研究结果表明,氧化锌矿浸出过程遵循＂未反应核缩减＂模型,即遵循动力学方程：1-（1-α）1/3=k.t.反应的表观活化能Ea=6.489 kJ/mol,浸出过程由外扩散过程控制.增强搅拌强度、提高总氨浓度及反应温度均可加快该矿石中锌的浸出速率,并在一定范围内提高锌的浸出速率.