层层自组装法制备聚电解质/改性碳纳米管复合纳滤膜

分别用浓硫酸和乙二胺对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行改性,制得了磺化和氨化碳纳米管.研究了不同改性方式的碳纳米管在聚电解质中的分散特性及二者的相互作用,磺化碳纳米管在聚阳离子聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)中显示出最优的分散性能.以水解改性的聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,将磺化改性的碳纳米管添加到PDDA中,与聚阴离子聚苯乙烯磺酸钠(PSS)层层自组装制得了改性碳纳米管复合纳滤膜.接触角测试结果表明,复合膜表面亲水性随磺化碳纳米管加入量的增加而提高.加入磺化碳纳米管的复合膜表面zeta电位比未加入的膜略有升高.SEM结果表明,复合物和聚电解质成功组装在基膜表面.随着碳纳米管加入量的增加,复合膜对Na_2SO_4的截留率和水通量均出现先升高后降低的趋势,聚电解质PDDA中磺化碳纳米管浓度为0.04 g/L时,复合膜有最优的分离性能.     

双酚A在聚茜素红/碳纳米管电极上的伏安行为

在含茜素红的磷酸盐缓冲溶液中,用循环伏安法在制备好的碳纳米管修饰电极上电聚合茜素红膜,得到聚茜素红/碳纳米管复合修饰电极,并对复合修饰电极进行了电化学表征.研究了复合膜修饰电极对双酚A电催化作用的最佳条件.结果表明:双酚A的浓度在5.0×10-7~1.0×10-5mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系;检测限可达5.0×10-8mol/L.该复合修饰电极可作为电化学传感器用于双酚A的含量测定及环境水体中实际样品的分析.     

第三组分对纳米二氧化硅STF体系性能的影响

通过添加纳米纤维素(CNF)、氧化石墨烯(GO)或多壁碳纳米管(MWNT)制备了基于纳米二氧化硅的多相剪切增稠液体(STF)。对制得的多相STF体系进行了红外光谱、扫描电子显微镜和流变性能表征。结果表明:CNF由于分散尺度小和提供大量氢键的原因,可以增强纳米二氧化硅STF体系的综合性能,包括稳态流变表征下的临界剪切速率降低和最大增稠黏度增大,动态流变表征下的模量增强响应提前。GO和MWNT的加入则会使STF的性能降低。CNF的增强效果出现先增大后减小的趋势,最佳用量的质量分数为0.2%～0.3%。     

硬软磁纳米复合薄膜的制备及其磁性能

为制备电磁性能优异的薄膜,运用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出BaFe12O19/Ni0.8Zn0.2Fe2O4复合膜,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪等分析手段表征了复合膜的结构、形貌、并对样品的磁性能和吸波性能进行了研究。结果表明,制得的复合膜在950℃下磁滞曲线呈单一相,磁性能最好,其剩磁高于硬软单膜,饱和磁化强度(Ms)、剩余磁化强度(Mr)和矫顽力(Hc)分别达到32.45emu/g、11.22emu/g和1203.24G。复合薄膜与硬软单膜相比,也有利于拓宽吸收频带,改善其吸波性能。     

聚丙烯接枝多壁碳纳米管的结构表征

聚丙烯/多壁碳纳米管的混合液,在光引发剂存在下,经紫外光照射24 h,通过自由基的反应,制备了聚丙烯接枝多壁碳纳米管 (PP-g-MWNT),并用透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、广角X射线衍射(WAXD)、热重分析仪(TGA)、激光拉曼光谱(Raman)进行了表征。结果表明：PP包覆在短的MWNT上,PP-g-MWNT出现PP的特征FTIR峰及WAXD衍射峰,说明PP接枝到MWNT上;连接于MWNT上的PP具有不同的微晶晶型;PP-g-MWNT的接枝率为10.4%左右;经PP接枝后,MWNT本身的结构未发生变化。     

离心渗透等离子刻蚀法制备无基底阵列式碳纳米管复合膜

介绍了一种将聚乙烯醇渗透于碳纳米管中的方法,然后采用等离子刻蚀碳纳米管薄膜制备出了无基底阵列式碳纳米管复合膜。实验发现,聚乙烯醇可以起到固定碳纳米管的作用,而且找到最佳聚乙烯醇溶液粘度,并且研究了刻蚀时间对刻蚀效果的影响。此外还研究了膜表面处理对聚乙烯醇渗入碳纳米管膜性能的影响,结果表明,膜表面处理能有效改善聚乙烯醇对碳纳米管膜的渗入性。     

磷酸插层氧化石墨烯强化膜质子传导特性研究

实验采用改进后的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),在片间插层磷酸后进而制得磷酸插层氧化石墨烯(PGO),通过流涎法将GO和PGO填充到磺化聚醚醚酮(SPEEK)基质中制备复合质子交换膜,系统测定分析了复合膜的物化特性和质子传递特性.实验结果表明:所制备的复合膜在290℃下具有良好的热稳定性;无水条件下,PGO的加入在膜内形成了高效质子传递通道,显著提升了复合膜的质子传递能力;在150℃下,SPEEK/PGO-50的质子传导率达7.92 mS·cm~(-1),是SPEEK空白膜的5.7倍、SPEEK/GO膜的4.6倍.     

Y-La,Y-Nd,Y-Pr混合稀土元素对化学镀制备钯复合膜的影响

采用稀土化学镀新工艺制备钯 /α -Al2 O3 无机复合膜 .重点研究了在镀液中添加混合稀土元素对钯的沉积速度、镀膜温度和膜表面结构的影响 .用扫描电镜对钯膜表面形貌进行了表征 .结果表明 :在镀液中分别适量添加Y -La,Y -Nd和Y -Pr等混合稀土元素 ,可提高镀速、降低镀温、缩小钯膜的晶核尺寸和提高膜的致密性 .制得的钯顶膜厚约 5 μm ,在 35 0℃和 0 .3MPa下 ,氢的渗透系数为 2 .85× 10 -12 (mol·m) / (m·s·Pa0 .5) ,从H2 -N2 混合气中可分离出纯度为 99.97%的氢气 .     

强化甲醇制氢反应的酚醛树脂基炭膜制备

为了强化甲醇制氢反应,分别以酚醛树脂和间苯二酚-甲醛为前驱体,制备了炭膜及复合炭膜.采用扫描电镜和氮气物理吸附等手段对炭膜及复合炭膜的微观形貌与孔径分布进行了分析.考察了原料粒度及固化剂用量对炭膜孔结构以及涂膜次数对复合膜分离性能的影响,并将所制备的炭膜与复合炭膜耦合在反应器内用于强化甲醇水蒸汽重整制氢反应.结果表明,当固化剂质量分数为6%时,炭膜孔径分布最窄,且平均孔径为0.16μm.随涂膜次数从1次增至3次,复合炭膜的透气性先降低后增大.对于甲醇水蒸汽重整制氢反应的转化率而言,炭膜与复合炭膜反应器分别比传统固定床提高了1.6倍和1.9倍.     

对苯二酚在金纳米粒子/碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为

制备了金纳米粒子/碳纳米管复合膜修饰的玻碳电极(GNP/CNT/GC),研究该电极上对苯二酚的电化学行为。结果表明:复合膜修饰玻碳电极综合了碳纳米管和金纳米粒子的电催化活性,提高了对苯二酚电化学反应的可逆性,增强了电化学信号,与空白玻碳电极相比,氧化电流增加6倍;对苯二酚在GNP/CNT/GC电极上的电化学反应:低浓度(5×10~(-5)mol/L)时对苯二酚的电极反应受扩散过程控制,而高浓度(5×10~(-4)mol/L)时对苯二酚的电极反应受吸附过程控制。此外还研究了碳纳米管用量,复合膜的层数,扫速等条件对电化学响应信号的影响。     

球磨对多壁纳米碳管束电化学容量的影响

为了提高纳米碳管电极在电化学双电层电容器（EDLC）中的电化学性能，研究了球磨处理对高纯度多壁纳米碳管(MWNT)束电极电化学容量的影响.将球磨处理前后的两种MWNTs分别制作成电极,并组装成模拟EDLC，利用循环伏安法和恒流充放电法，测试MWNT电极的电化学可逆容量.研究结果表明，MWNT粗产品的纯度达到了97%以上.经过3 h的球磨处理后，大多数MWNTs束被打散或打断，其比表面积由球磨前的238 m2/g提高到了340 m2/g. 用MWNTs制备的EDLC电化学容量由球磨前的36 F/g提高到了72 F/g.与球磨前的MWNTs束相比，球磨后的样品更适合作为EDLC电极材料.     

Removal of shells of multi-wall carbon nanotubes by repeatedly scanning bias voltage

Carbon nanotubes can either be metallic or semiconducting, depending on their chirality. IBM converted multi-wall nanotubes into either a metallic or a semiconducting conductor by selectively removing the shells of the MWNTs. This was realized by applying a constant voltage to the tubes in air. Here we report a new method to remove the shells of a single MWNT just by repeatedly scanning the bias voltage in vacuum. Both the direct contact of the outmost shell with the electrodes and the high anisotropy of thermal conductivity help to remove the shells one by one.     

Carbon nanotubes as tips for atomic force microscopy

Ordinary AFM probes‘ characters prevent the AFM‘s application in various scopes. Carbon nanotubes represent ideal AFM probe materials for their higher aspect ratio, larger Young‘ s modulus, unique chemical structure, and well-defined electronic property. Carbon nanotube AFM probes are obtained by using a new method of attaching carbon nanotubes to the end of ordinary AFM probes, and are then used for doing AFM experiments. These experiments indicated that carbon nanotube probes have higher elastic deformation, higher resolution and higher durability. And it was also found that carbon nanotube probes can accurately reflect the morphology of deep narrow gaps, while ordinary probes can not reflect.     

纳米管/聚氯乙烯共混膜制备及其表征

为了探讨共混碳纳米管改善超滤膜抗污染性能的可行性,首次采用浸没沉淀相转化法(L-S法)制备了单壁碳纳米管(SWCNTs)及聚氯乙烯(PVC)共混膜并对其基本性质进行了表征.发现SWCNTs在聚氯乙烯铸膜液中表现出良好的分散性能,SWCNTs/PVC共混膜表面分布均匀微孔,断面形成不对称膜孔道.经SWCNTs共混后,PVC膜表面亲水性得到改善,当SWCNTs含量分别为0.1%,0.5%,1%,1.5%时,SWCNTs/PVC表面接触角分别降低了2.2%、6.5%,7.6%、8.2%,SWCNTs/PVC共混膜纯水通量较PVC膜明显提高.     

多壁碳纳米管对水中腐殖酸的吸附行为研究

以多壁碳纳米管为吸附剂对水中腐殖酸（HA）的吸附行为进行了研究,重点考察了各种因素下碳纳米管对腐殖酸吸附效果的影响,如吸附温度、吸附时间、溶液pH、共存离子等.实验结果表明,在15℃,25℃和35℃条件下,多壁碳纳米管对腐殖酸的吸附等温线可以用Freundlich模型模拟,其实验条件下的最大吸附量分别为37.77mg/g,41.89mg/g,52.95mg/g;吸附剂对水中腐殖酸的吸附在12h内可达平衡,且吸附动力学符合拟二级动力学方程;碳纳米管对腐殖酸的吸附量随溶液pH的增加而降低;水中金属阳离子的存在能促进腐殖酸的吸附,不同类型的阳离子对腐殖酸吸附效果影响的大小顺序为：Ca2＋﹥K＋﹥Na＋.     

碳纳米管薄膜阴极的制备及分析

采用催化剂高温分解法,在硅片上成功地制备了碳纳米管薄膜．利用扫描电镜和透射电镜观察表明,所制备的碳纳米管薄膜具有非常良好的定向性、均匀性和定域生长性．详细讨论了制备工艺参数变化对碳纳米管生长的影响．利用碳纳米管薄膜作为阴极材料,给出并分析了碳纳米管薄膜阴极的场致发射特性．     

Synthesis and characterization of well-aligned carbon nitrogen nanotubes by microwave plasma chemical vapor deposition

Well-aligned carbon nitrogen nanotube films have been synthesized successfully on meso-porous silica substrates by microwave plasma chemical vapor deposition (MWPCVD) method. Studies on their morphology, structure, and composition by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), respectively, indicate that these nanotubes consist of linearly polymerized carbon nitrogen nanobells, and the nitrogen atoms have been doped into carbon netweork to form a new structure C1-xNx( x = 0.16±0.01). X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results of the samples further demonstrate that carbon bonds cova-lently with nitrogen in all the carbon nitrogen nanotube films.