碳基填料微型注塑聚丙烯的影响

通过多种表征手段,研究了碳基填料(零维炭黑、一维碳纳米管、二维石墨烯)对微型注塑聚丙烯(PP)取向、结晶结构的影响。实验结果表明:3种碳基填料在PP基体中分散均匀,在微型注塑条件下,PP分子链易沿流动方向取向,碳基填料的加入可增强流动取向效应,且填料长径比越大,增强效应越明显。因此,在高长径比碳纳米管的作用下,PP微型制件的取向度增加,随之在取向α晶表面附生的β晶含量也增多。     

一种碳纤维/石墨烯/碳纳米管/环氧树脂预浸料及碳纤维复合材料的制备

<正>一种碳纤维/石墨烯/碳纳米管/环氧树脂预浸料及碳纤维复合材料的制备,属于复合材料制备领域,本发明通过石墨烯进行化学改性,与多壁碳纳米管形成二元增强填料,有利于增强体在基体中的分散;提供了环氧树脂液态羧基丁腈橡胶的组合基体,本发明采用多尺寸的材料的复合制备了连续碳纤维复合材料,提高了复合材料的力学性能。在石墨烯/碳纳米     

基于碳纳米材料的柔性气体传感器的研究进展

近年来,碳纳米材料由于其独特的电、光学特性及机械性能受到了研究人员的广泛关注,有望成为新一代微型化、低功耗通用传感器的首选材料,特别是在气体传感器领域,一些碳材料如碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯大有取代其它纳米材料之势,然而要实现商业化应用却任重而道远.介绍了碳纳米材料的主要类别,包括炭黑、碳纳米纤维、碳纳米管和石墨烯;综述了碳纳米材料气体传感器的最新进展,给出了限制其商业应用的发展瓶颈及最新突破,最后展望了其面临的挑战和机遇.     

石墨烯-碳纳米管束二元相体系的发现及成因探讨

在利用化学气相沉积法制备石墨烯的实验中发现了石墨烯与碳纳米管的二元相体系,这是世界上首次发现这一共存现象。经过微结构分析发现,石墨烯片层上集聚了具有非常平直边界的碳纳米管束,进一步发现既有单管束,还有双管束,但不存在单一结构的单壁或多壁碳纳米管。同时,还第一次发现了石墨烯片层上存在宽度为2~3 nm连续的碳原子面弯曲褶皱带,由此推断在形成石墨烯的过程中,部分石墨烯碎片在特定温度和催化剂条件下碳环卷曲形成碳纳米管,进一步构成碳纳米管束。     

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。     

碳纳米管和石墨烯在天然橡胶中的应用研究进展

介绍碳纳米管和石墨烯在天然橡胶(NR)中的应用研究进展。碳纳米管和石墨烯凭借其独特的结构和性能,可以改善NR的力学性能、电学性能和导热性能等,提高其利用价值。碳纳米材料/NR复合材料是功能性橡胶材料的重要发展方向之一。目前,我国碳纳米管和石墨烯工业产品成本较高,其与NR复合材料的研究大多还处于试验阶段。随着碳纳米管和石墨烯的生产规模化及其在聚合物基体中的分散技术和作用机理研究的进一步深入,碳纳米管和石墨烯在NR中的大规模应用将得到快速发展。     

石墨烯后又一轮超级材料创新高潮袭来

<正>多个类型的平面材料堆砌在一起,可能展现每个的最佳性能。物理学家习惯使用他们所能想到的最好的词语来形容石墨烯。这丝薄的单原子厚度的碳是灵活、透明的,比钢强、比铜导电好,虽然非常薄,但它实际上是二维材料。在2004年被分离出来后不久,石墨烯就成为全世界研究人员痴迷的对象。不过,对Andras Kis而言并非如此。Kis表示,与石墨烯一样不可思议的是,"我觉得必须超越碳"。     

天然橡胶复合材料制备及力学性能研究

分别以白炭黑、碳纳米管、碳微球及石墨烯为增强剂,对天然橡胶复合材料的制备以及其力学性能进行研究。采用传统机械混炼法将复合材料进行混合,通过平板硫化机进行交联制备天然橡胶复合材料。分别考察不同增强剂的含量对橡胶复合材料力学性能的影响,找到最佳的添加量。分析了不同种增强剂对复合材料力学性能的影响规律,对其增强效果进行对比说明。采用电子万能拉伸测试仪、邵氏硬度计对复合材料的拉伸性能和硬度性能进行分析,结果表明:复合材料的力学性能随着炭微球、碳纳米管和石墨烯含量的增加而增加,随着白炭黑的含量的增加而减少,碳纳米管和石墨烯的增强效果较好。     

碳纳米材料家族增加新成员

继球状的富勒烯、筒状的碳纳米管和片状的石墨烯之后,碳纳米材料家族又有了新成员。日本研究人员开发出一种像马鞍一般弯曲的碳纳米分子,有望在电子元件和医疗等领域得到应用。名古屋大学教授伊丹健一郎率领的研究小组在15日的《自然:化学》杂志网络版上报告了这一成果,他们将这种碳纳米分子命名为"弯曲纳米石     

福特发现石墨烯有助于聚氨酯迎接挑战

正自从在曼彻斯特大学工作的俄罗斯科学家发现石墨烯以来,石墨烯在15年间产生了显著影响。它被发现6年后,Andrei Geim和Konstantin Novoselov因他们的工作获得了诺贝尔物理奖,"石墨烯"这个词已经进入了公众意识。石墨烯就像金刚石、石墨、富勒烯和碳纳米管一样,是碳的同素异形体。在石墨烯中,碳原子排列成二维单层六边形晶格。它具有类似于铁丝网的平面结构。它的     

聚合物/碳基导热复合材料研究进展

碳家族主要包括石墨、碳纤维、碳纳米管、富勒烯、石墨烯以及无定形碳等。其中石墨、碳纤维、碳纳米管以及石墨烯具有良好的导热性能,最近被广泛研究的石墨烯是1种很有前景的导热填料。综述近年来国内外以碳材料为填料的导热复合材料研究进展,阐述了碳材料及其纳米导热复合材料导热性的影响因素,最后对碳材料的发展方向进行了展望。     

碳材料增强金属基复合镀层的研究进展

综述了石墨、金刚石、碳纳米管、石墨烯4种碳材料增强金属基复合镀层的研究进展,指出目前应用碳材料制备复合镀层时存在的主要问题,展望了其未来的发展。     

基于德温特专利数据的低维纳米碳材料发展态势文献分析

富勒烯、碳纳米管和石墨烯等低维纳米碳材料为近年来纳米材料和纳米技术领域的研究热点。本文以3种典型的低维纳米碳材料为研究对象,通过对德温特（Derwent）专利数据库收录的从2005—2015年专利受理数量、国家分布、专利权人名称、学科类别及国际专利分类代码等相关信息进行分析,发现近年来研发人员更加关注石墨烯,对碳纳米管和富勒烯的关注度在逐渐下降。经过对全球低维纳米碳材料技术创新现状与发展趋势的分析,指出我国低维纳米碳材料在进一步发展中还存着研发领域发展不均衡、缺乏全方位发展战略的整体布局研究、技术成果不能顺利转化、经费投入偏低等问题,并针对以上问题提出了建设性意见,以期为我国低维纳米碳材料相关领域的技术创新和决策提供参考。     

氧化石墨烯/碳纳米管水泥基复合材料的抗冻性研究

氧化石墨烯和碳纳米管都是碳基纳米材料,具有强度极高、比表面积极大和导电性能极好等优异性能.通过试验研究了不同掺量的氧化石墨烯和碳纳米管对水泥基复合材料抗冻性的影响;结果表明:300次冻融循环后试件的质量损失率和强度损失率揭示了氧化石墨烯和碳纳米管在改善水泥基复合材料抗冻性的作用,氧化石墨烯掺量为0.08％碳纳米管掺量为0.15％的试件在300次冻融循环后有最小的质量损失率和强度损失率;并用图形分析软件Image Pro Plus对试件的孔结构进行了定量分析,从孔结构的优化和水泥石强度增大等方面解释了作用机理.     

复合纳米材料修饰电极检测抗坏血酸与亚硝酸根

制备了石墨烯(GO)与碳纳米管(MWNT)复合材料修饰玻碳电极,在浓度为0.1 mol/L、p H为5.5的磷酸缓冲溶液(PBS)中,探讨了抗坏血酸(AA)和亚硝酸根(NO-2)在石墨烯与碳纳米管复合材(GO-MWCNTs)料修饰玻碳电极上的电化学行为。结果表明,抗坏血酸和亚硝酸根在该修饰电极上氧化电流可得到明显增强。利用计时电流法测定抗坏血酸与亚硝酸根,抗坏血酸和亚硝酸根氧化电流呈线性关系的浓度范围分别为3.00×10-6~4.06×10-3mol/L和7.44×10-5~3.28×10-3mol/L。     

纳米碳颗粒增强型酚醛建筑泡沫的力学性能和热性能研究

选择多壁碳纳米管和石墨烯颗粒增强酚醛泡沫为研究对象,分析对比纳米碳颗粒对酚醛泡沫力学性能和热性能的影响。研究表明,纳米碳颗粒增强酚醛泡沫的力学性能和热性能明显要优于未掺纳米碳颗粒的酚醛泡沫,表现在(1)掺入多壁碳纳米管的酚醛泡沫样品C2.4具有最高的压缩强度,达到0.27 MPa,高出未掺纳米碳颗粒的酚醛泡沫170.0%;而掺入石墨烯颗粒的酚醛泡沫样品G1.2具有最高的压缩强度比,高出未掺纳米碳颗粒的酚醛泡沫156.2%。(2)纳米碳颗粒增强酚醛泡沫具有低的导热系数,样品G1.2具有最低的导热系数为0.057 W/(m·K),相比未掺纳米碳颗粒的酚醛泡沫,降低了36.0%;TGA测试表明,纳米碳颗粒增强酚醛泡沫具有更高的热稳定性;DCS测试进一步表明纳米碳颗粒的加入在一定程度上促进了酚醛泡沫固化反应的进行。因此,相较于未掺纳米碳颗粒的酚醛泡沫,纳米碳颗粒增强酚醛泡沫的力学性能和热性能都有明显改善。     

聚酰亚胺复合薄膜性能研究

为提高电池组金属外壳的耐腐蚀性能,向聚酰亚胺涂层中掺杂碳纳米管和石墨烯粉体,得到了聚酰亚胺复合涂层,并研究其在200℃下添加纳米碳材料前后的耐腐蚀性、导电性以及韧性变化。结果表明：聚酰亚胺在掺杂碳纳米管后,耐腐蚀性、导电性能以及力学性能均有所改善,尤其是导电性大幅提高,并且同时掺杂1%CNTs和0.5%石墨烯对聚酰亚胺性能提高最为显著,说明向聚酰亚胺中同时添加一维及二维纳米材料能更好地提高涂层的性能。     

碳材料/橡胶导电复合材料的研究进展

介绍导电橡胶复合材料的渗流理论和量子隧穿效应两种导电机理。综述炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等碳材料与橡胶制备的导电复合材料的国内外研究进展。碳纳米管和石墨烯等新型碳材料可赋予橡胶复合材料更优异的物理性能和导电、导热性能,为橡胶的功能化和多元化开拓了新的领域。多种碳材料并用可以降低填料添加量、提高导电橡胶电导率,是导电橡胶复合材料的发展趋势。     

碳材料吸附去除水体中镉离子研究进展

活性炭、碳纳米管和石墨烯是最主要的三种碳材料,由于其良好的环境稳定性、较大的比表面积以及易修饰性,被作为吸附材料广泛用于去除水中污染物研究,本文重点介绍了三种碳材料改性方法及其吸附水中镉离子研究现状。改性方法主要有两种,一是强酸氧化处理引入含氧官能团,增大比表面积;二是嫁接一些能与镉离子发生离子交换反应的化学官能团。三种材料经过改性后对镉的吸附能力有不同程度提高,吸附量大小顺序为石墨烯碳纳米管活性炭,对镉吸附都是自发吸热反应,遵循拟二级动力学规律。机理分析表明,表面含氧官能团是最主要活性吸附位,通常与镉离子发生离子交换吸附。与活性炭、碳纳米管复合材料相比,石墨烯复合材料吸附能力强,镉最大吸附量可达到250 mg/g左右,而且制备成本低于碳纳米管,易于再生,是一类非常有实用化发展前景的吸附剂。     

清华大学成功制备出柱撑石墨烯

近日,在北京市科委支持下,清华大学化工系张强、魏飞教授研究组成功制备出一种具有自分散、不堆叠特性的柱撑石墨烯,相关成果发表在国际权威学术期刊《自然一通讯》上。石墨烯是一种二维片状纳米碳材料,具有优异的力学、热学、电学、光学性能以及广泛的应用。但石墨烯间较强的相互作用导致其容易堆叠,降低了材料的比表面积,限制了其界面的高效利用。目前防止石墨烯堆叠的办法是在石墨烯间层间引入金属氧化物、导电高分子、炭黑、碳纳米管等隔离物,这种方法存在改变石墨烯本体性能及界面复杂等问题。