多壁碳纳米管的改性及其复合材料的制备

用H2SO4/HNO3（体积比3∶1）对碳纳米管进行改性,结果研究表明：与原始碳纳米管相比,改性后的多壁碳纳米管的自身的分散性非常好,表面带有了更多的-OH和-COOH等官能团,碳纳米管在空气中的热稳定性明显下降,而且在碳酸氢铵与氨水和少量SDBS的混合溶液中分散稳定性更好。然后采用原位聚合的方法制备了多壁碳纳米管/碳酸铝铵复合材料,复合粉体的TEM和XRD表明改性后的多壁碳纳米管可以在碳酸铝铵粉体中进行良好的分散。     

不同表面活性剂对氧化石墨烯分散性的影响

采用超声分散和吸光光度法,考察了十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和吐温80三种不同表面活性剂对氧化石墨烯在水溶液中分散性的影响。结果表明:随着水溶液中表面活性剂的浓度增加,氧化石墨烯分散液的电导率也随之增加,表明添加表面活性剂能够有效提高其分散性。当溶液中SDBS浓度为1.2 mmol/L时,氧化石墨烯分散液的电导率为0.997 mS/cm。加入SDBS后的氧化石墨烯分散液放置45 h后,吸光度略微降低,表明SDBS这种表面活性剂具有良好的分散稳定能力。     

硝酸氧化对多壁碳纳米管的表面修饰及其分散性

采用硝酸氧化法对多壁碳纳米管(MWNTs)进行了表面修饰,通过红外光谱和热重分析等测试手段对其结构特性进行了分析,并对多壁碳纳米管在水中的分散性进行了研究。结果表明,采用硝酸氧化法在多壁碳纳米管的侧壁成功引入了羧基官能团,羧基含量受硝酸浓度、氧化温度和时间的影响。表面修饰后的多壁碳纳米管在水中的分散性和稳定性明显提高。     

海藻酸钠修饰碳纳米管的制备及性能北大核心

通过海藻酸钠(SAL)修饰多壁碳纳米管(MWNTs),改善MWNTs的水溶性和分散性。用1-乙基-3(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)为偶联剂,在水介质、弱酸性条件下,用超声波辅助法接枝水溶性高分子——海藻酸钠,得到修饰的碳纳米管复合物。红外光谱分析表明,多壁碳纳米管上的—COOH与海藻酸钠上的—NH2反应生成了—NHCO—,证明了MWCNTsSAL的生成,透射电镜测试显示海藻酸钠修饰的MWCNTs在乙醇中能够有效地克服团聚倾向;水溶性实验表明,改性后MWCNTs在水中具有分散性,并能够保持长时间的溶解能力。MWCNTs经SAL修饰后,改善了水溶性和分散性。     

多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法

正由中国民航大学申请的专利(公开号CN105482175A,公开日期2016-04-13)"多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法",涉及的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法为:将多壁碳纳米管分散在阴离子表面活性剂水溶液中获得悬浮液,在悬浮液中加入天然胶乳,经过共混乳液的絮凝共沉和过滤干燥,得到由多壁     

有机相变蓄冷材料中碳纳米管添加剂性能实验研究

针对有机相变蓄冷材料导热系数低、传热性能差的缺点,采用向其中添加碳纳米管,通过超声分散法及添加分散剂制备稳定分散液来改善其导热性能。对分散剂的种类、碳纳米管的质量浓度、超声时间和分散剂的浓度对碳纳米管分散稳定性的影响及添加碳纳米管对导热性能的影响进行了实验研究。研究结果表明,分散剂对碳纳米管悬浮液的稳定性具有关键作用,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)是一种比较理想的分散剂,碳纳米管稳定分散悬浮液的最佳制备条件为:碳纳米管质量浓度0.4 g/L;分散剂SDBS质量浓度0.2 g/L;超声时间80 min。通过在有机相变蓄冷材料加入碳纳米管可以有效增大其导热系数。     

Tween 80强化-活化过硫酸钠氧化修复多环芳烃污染土壤

考察了在典型非离子表面活性剂Tween 80辅助增溶作用下,活化过硫酸钠(SPS)对多环芳烃(PAHs)污染土壤的氧化修复性能。研究结果表明,室温下10%(20 g·L~(-1))的Tween 80对PAHs的平均洗脱效率达到37.8%,连续淋洗样品4次,PAHs平均解吸率可达89.5%以上。当使用柠檬酸(CA)络合硫酸亚铁为活化剂时,在84mmol·L~(-1) SPS浓度条件下,将反应Fe(Ⅱ)浓度由0.84 mmol·L~(-1)增加至4.2 mmol·L~(-1),PAHs的平均去除率可从64.3%提高至73.5%。但当Fe(Ⅱ)浓度继续增大时,PAHs的去除率反而降低。固定SPS与Fe(Ⅱ)摩尔比为20:1,当SPS浓度持续增加至168 mmol·L~(-1)时,总PAHs的平均去除率可提高到86.1%,之后SPS浓度对PAHs的去除率无显著影响。在活化SPS体系中添加0.25%的Tween 80后,与不加Tween 80的反应系统相比,PAHs平均去除率提高约14%。最终优化结果显示,在0.25%Tween80,42 mmol·L~(-1) SPS,2.1 mmol·L~(-1) Fe(Ⅱ)浓度条件下,受污染土壤中PAHs平均去除率可达到90.0%。因此,Tween 80强化过硫酸钠可作为PAHs污染场地氧化修复的有效手段。     

水性聚氨酯/十二烷基苯磺酸钠修饰多壁碳纳米管复合材料的制备与表征

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)修饰多壁碳纳米管(MWNTs)得到MWNTs-SDBS,采用溶液共混法,制备出水性聚氨酯/SDBS修饰多壁碳纳米管复合材料。探讨了MWNTs-SDBS含量对复合材料力学性能、热性能和电性能的影响及复合材料的微观结构。结果表明:碳纳米管在水性聚氨酯中分散均匀,明显提高了水性聚氨酯的力学性能和导电性。与纯水性聚氨酯相比,当MWNTs-SDBS含量为0.3%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高9%和29%;当其含量为0.9%时,复合材料的电阻率提高接近9个数量级。此外,添加碳纳米管降低了聚氨酯软段的结晶性能。     

纳米碳管改性聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的制备

采用混酸(H2SO4/HNO3=3/1(V/V))处理多壁碳纳米管(MWNTs)制备了羧基化碳管(Carboxylated MWNTs),并与哌嗪(PIP)反应,制备了胺化的多壁纳米碳管(Amine functionalized MWNTs)。以聚砜(PSf)超滤膜为基膜,以均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体和胺化的多壁纳米碳管与哌嗪(PIP)为水相单体,采用界面聚合法制得多壁碳纳米管改性聚哌嗪酰胺复合纳滤膜。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RAM)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)和静态接触角表征了改性前后碳纳米管和复合膜的结构,结果表明哌嗪成功氨化改性了碳纳米管,基膜表面复合了一层聚哌嗪酰胺膜。重点考察了碳管在水相中添加量、TMC浓度、聚合时间对复合膜性能的影响,结果显示,在有机相单体浓度为1 g?L?1,水相单体浓度为2 g?L?1,水相中多壁碳纳米管的浓度为0.1 g?L?1,反应时间为45 s,复合膜的纯水通量为85.6 L?m?2?h?1,Na2SO4的截留率达到98%,对不同盐溶液的截留效果分别为:Na2SO4MgSO4MgCl2NaCl。水相中碳纳米管的加入,能有效改善膜的分离性能。     

水热法合成超级电容器电极材料MnO_2/CNT及性能

采用水热合成和200℃、300℃和400℃热出的方法,成功的制备δ-MnO_2复合多壁碳纳米管和α-MnO_2复合多壁碳纳米管超级电容器电极材料。运用XRD,SEM,TEM对实验制备的复合材料结构和形貌的分析。实验结果表明δ-MnO_2复合多壁碳纳米管和α-MnO_2复合多壁碳纳米管材料电极表现出非常理想的比电容,在扫描速度为10m v-1和电解液为1mol·L~(-1)Na_2SO_4,比电容分别为82F g~(-1)和102.5F g~(-1)。充放电循环1000次,δ-MnO_2复合多壁碳纳米管比容量电极能够保持在86.3%和α-MnO_2复合多壁碳纳米管电极保持在66.1%。δ-MnO_2复合多壁碳纳米管和α-MnO_2复合多壁碳纳米管材料具有优异的电化学性能,是一种很有前景的超级电容器电极材料。     

十二烷基苯磺酸钠淋洗修复二环己胺与十二烷基苯磺酸钠复合污染土壤的研究

为探讨低浓度小剂量表面活性剂淋洗修复有机物与表面活性剂复合污染土壤的可行性,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和二环己胺(DCHA)为研究对象进行吸附和洗脱等实验。结果表明,土壤对SDBS的吸附量随SDBS浓度升高而呈先线性增加后快速下降的趋势。无论是DCHA污染土壤还是SDBS-DCHA复合污染土壤,随着淋洗液SDBS浓度不断增大,DCHA的洗脱效率快速升高并最终趋于最大值。DCHA单独污染的土壤,SDBS浓度需要达到约2000 mg·L~(-1)才能达到最大洗脱效率,而对于DCHA-SDBS复合污染的土壤,浓度约600 mg·L~(-1)即可达到最佳修复效果。     

膦酸酯修饰的多壁碳纳米管的制备与表征

为提高多壁碳纳米管(MWCNTs)的表面活性,故对其表面进行有机修饰。以苯酚为原料,分别通过磷酸化和phospha-Fries重排反应,合成了2-羟基-苯膦酸二乙酯。膦酸酯上的羟基与酰氯化的多壁碳纳米管发生反应,得到了膦酸酯修饰的多壁碳纳米管。核磁共振波谱和红外光谱表征分析了膦酸酯及膦酸酯修饰的碳纳米管的组成结构,并且对比了修饰与未修饰的碳纳米管的分散性。结果表明,膦酸酯对碳纳米管的表面修饰有助于提高其在四氢呋喃中的分散性。     

多壁碳纳米管的分散性研究

为提高多壁碳纳米管在水中的分散性,采用混酸超声法对其进行处理。通过傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪等对处理前后碳纳米管的结构和分散性进行了研究。结果表明,经混酸超声处理,多壁碳纳米管表面被接枝上羟基和羧基官能团且其石墨结构保留完好;多壁碳纳米管在水中的分散性能得到提高,经100h静置,碳纳米管的浓度仅降低9.2%。     

石墨相氮化碳纳米片负载的钯纳米片催化4-硝基苯酚还原

将Pd纳米片(Pd NSs)负载到石墨相氮化碳纳米片(CNNSs)表面,制备了Pd NSs/CNNSs催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱对催化剂进行表征。结果表明,Pd NSs和CNNSs通过面面接触,形成紧密接触界面。负载后,Pd NSs具有较高分散性,没有发生明显团聚。将Pd NSs/CNNSs用于催化4-硝基苯酚还原生成4-氨基苯酚。结果表明,Pd NSs/CNNSs能够高效催化4-硝基苯酚还原。室温下,在Pd NSs/CNNSs催化剂、4-硝基苯酚和NaBH_4浓度分别为2.1 mg·L~(-1)、0.14 mmol·L~(-1)和20 mmol·L~(-1)的条件下,反应速率常数达0.154 min~(-1),是以Pd NSs为催化剂时的1.77倍。     

单分散纳米二氧化硅的可控制备以及高浓度正硅酸乙酯条件下的反应机理

采用Stber法,在60℃,正硅酸乙酯(TEOS)浓度为1mol·L~(-1)的条件下制备得到粒径为55nm的SiO_2,多分散指数(Polydispersity Index,PDI)为0.05,显示了良好的单分散性,找到了一种在高TEOS浓度、高温条件下制备单分散纳米SiO_2的方法,并探讨了制备机理。同时还研究了TEOS、水和NH_3·H_2O浓度以及反应温度对产物颗粒粒径及其分布的影响。     

脂肽的自组装特性及其与十二烷基麦芽糖苷的复配研究

以组氨酸和十二烷酸为原料,合成了3种脂肽C_(12)HH-COOH、C_(12)HH-CONH_2和C_(12)HHH-CONH_2,该类脂肽分子结构中都包含十二烷酸疏水烷烃链及组氨酸亲水肽链,具有传统表面活性剂和肽表面活性剂的结构特点。表面张力分析表明,3种脂肽在水溶液中都具有明显的表面活性剂特性,在MES缓冲溶液(20mmol·L~(-1),pH=6.0)中的临界胶束浓度分别为0.40mmol·L~(-1)、0.63mmol·L~(-1)、1.10mmol·L~(-1);随着缓冲溶液pH值的减小,脂肽亲水头基组氨酸侧链的带电性增强,临界胶束浓度逐渐增大。3种脂肽都能与传统表面活性剂十二烷基麦芽糖苷(DDM)复配自组装形成混合胶束,且混合胶束的平均粒径与复配体系中脂肽的含量有关。     

多壁碳纳米管沉积膜电极的制备与多巴胺检测

采通过剪裁和羧基化成功制备了水溶性多壁碳纳米管并采用恒电位沉积法将其修饰到电极表面。用扫描电镜,拉曼光谱,电化学方法对修饰电极进行了表征。这种方法制备的电极具有很好的机械强度,性能稳定,对多巴胺反应非常灵敏。在5×10~(-8)~2×10~(-6) mol·L~(-1)的范围内氧化电流与多巴胺的浓度成正比,2min富集后的检测限可达3×10~(-9) mol·L~(-1)。     

苯基膦酸酯共价修饰多壁碳纳米管的制备与表征

3,5-二叔丁基苯酚通过溴化、磷酸化和锂-溴交换及阴离子phospha-Fries重排反应,合成了4,6-二叔丁基-2-羟基苯膦酸二乙酯,在碱性条件下,与酰氯化的多壁碳纳米管反应,制备苯基膦酸酯共价修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs-COPPN)。核磁共振波谱、红外光谱和热重分析了产物的组成结构,并且对比了碳纳米管修饰前后的分散性。结果表明,苯基膦酸酯成功地对碳纳米管表面进行了有机修饰,有助于提高其在有机溶剂中的分散性。     

苯基膦酸酯共价修饰多壁碳纳米管的制备与表征

3,5-二叔丁基苯酚通过溴化、磷酸化和锂-溴交换及阴离子phospha-Fries重排反应,合成了4,6-二叔丁基-2-羟基苯膦酸二乙酯,在碱性条件下,与酰氯化的多壁碳纳米管反应,制备苯基膦酸酯共价修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs-COPPN)。核磁共振波谱、红外光谱和热重分析了产物的组成结构,并且对比了碳纳米管修饰前后的分散性。结果表明,苯基膦酸酯成功地对碳纳米管表面进行了有机修饰,有助于提高其在有机溶剂中的分散性。     

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。