多壁碳纳米管对CuSn-Co系胎体力学性能的影响

碳纳米管具有超强的力学性能和优异的物理性能(弹性模量达1.0~1.8 TPa,抗拉强度达150 GPa,密度可达0.8 g/cm~3,热膨胀系数几乎为零),是复合材料的理想增强体。通过正交试验设计研究了多壁碳纳米管(MWCNT)的添加量、烧结温度、热压压力对CuSn-Co系胎体力学性能的影响,并分别通过直接分析法和方差分析法分析了3因素对胎体力学性能的影响程度及对胎体性能影响的显著性,采用扫描电镜观察其断口形貌。结果表明:碳纳米管的添加量对胎体的硬度和抗弯强度有非常显著的影响,其次是热压压力有显著影响,而烧结温度影响较小,最终的优选方案为:MWCNT添加质量分数为0.8%,热压温度为850℃,热压压力为35 MPa。     

多壁碳纳米管和氧化铝复合增强铝基复合材料阻尼特性的研究

采用粉末冶金的方法制备了四种不同增强体组分的铝基复合材料,这四种复合材料分别为:10%A l2O3/A l复合材料、1%MWCNT+9%A l2O3/A l复合材料、5%MWCNT+5%A l2O3/A l复合材料、10%MWCNT/A l复合材料.用动态机械热分析仪研究了上述四种复合材料的阻尼特性.     

安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备及识别性能

以安石榴甙为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,乙腈为溶剂,使用沉淀聚合方法,制备分子印迹聚合物,得到纳米级微球.等温吸附实验研究表明,印迹聚合物与空白聚合物相比,对目标分子具有更好的吸附性能,在研究浓度范围内,印迹聚合物对目标分子的最大吸附量为32.6μmol/g;Scatchard分析表明,印迹聚合物具有两种不同性能的结合位点,空白聚合物有一种结合位点,印迹聚合物的最大表观结合量为243μmoL/g,空白聚合物的最大表观结合量为25.3μmoL/g;底物选择实验表明分子印迹聚合物对安石榴甙具有更高的选择性能.     

多壁碳纳米管的表面改性及电化学储能

采用体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合溶液对多壁碳纳米管进行表面氧化改性,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、比表面分析仪(BET)以及X射线光电子能谱(XPS)等手段分析了酸处理前后多壁碳纳米管的形貌、比表面积和表面官能团,利用循环伏安测试和充放电测试分析了酸处理前后多壁碳纳米管的电化学性能.结果表明,通过酸氧化改性,多壁碳纳米管的管长变短,比表面积增加,表面含氮和含氧官能团增加,从而导致其电化学性能大幅度地提高,在1 mol·L^-1的硫酸电解液中比电容从7 F·g^-1增加到66 F·g^-1.     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂.运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附刑配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、溫度等因素对甲基橙脱色效果的影响.结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g.     

聚L-天冬氨酸/多壁碳纳米管复合膜修饰玻碳电极测定亚硝酸根

采用滴涂法和电聚合法制备了聚L-天冬氨酸/多壁碳纳米管复合膜修饰玻碳电极,利用循环伏安(CV)法研究了亚硝酸根 ( NO^-₂) 在该修饰电极上的电化学行为,建立了一种电化学测定NO^-₂的新方法。实验结果表明,该修饰电极对于 NO^-₂的氧化具有良好的电催化性能,并且显著促进 NO^-₂在电极表面的电化学过程。利用差分脉冲伏安法测定,在2.0 × 10^-6~2.0 × 10^-4 mol/L浓度范围内,NO^-₂的氧化峰电流与浓度呈现良好的线性关系,相关系数为 0.998 9。信噪比为 3 时,NO^-₂的检出限为 2.0 × 10^-7 mol/L。方法成功地用于环境水样中NO^-₂测定。     

锡在壳聚糖-多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定

制备了壳聚糖(CTS)-多壁碳纳米管(MWCNT)修饰玻碳(GCE)电极,利用差分脉冲溶出伏安法研究了锡在该电极上的电化学行为,探讨了电极反应机理。在优化测定条件的基础上,提出了一种测定痕量锡的新方法。在1.0 mol/L的盐酸溶液中,于－1 000 mV电位处锡被富集在修饰电极表面,在－1 000～0.00 mV电位范围内,以800 mV/s的扫描速率,锡在－630 mV电位处产生一灵敏的溶出峰,峰电流与锡 的浓度在4.2×10^-8～1.3×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为3.1×10^-9 mol/L。方法应用于生铁和合金钢样品中痕量锡的测定,结果与火焰原子吸收光谱法(FAAS)的测定结果基本一致。     

CTS凝胶球表面印迹钼酸根吸附材料的制备

以壳聚糖(CTS)为基材,钼酸根离子为印迹离子,制备了一种新的CTS表面阴离子印迹凝胶球。以Mo(Ⅵ)的吸附量作为评价指标,对凝胶球的制备条件进行了优化。结果表明,当CTS质量分数为2%,凝固浴温度为20℃,钼酸铵和三乙醇胺的质量分数分别为2%和11%,热处理温度为60℃,洗脱剂NaOH的浓度为8.0g/L时,所制备的凝胶球吸附性能较佳。与不添加印迹阴离子的壳聚糖凝胶球相比,这种CTS表面阴离子印迹凝胶球吸附容量有了大幅度提升。     

分子印迹技术在分析化学中的应用进展

分子印迹技术具有专一性和高选择性的特点,其技术关键是功能单体和模板分子的筛选、聚合及模板分子的洗脱。分子印迹聚合物的制备方法主要有:包埋法、亲和印迹法、冷冻干燥法、表面印迹法等。在分析化学中分子印迹技术广泛用于色谱分析、环境痕量分析、膜分离、手性物质拆分,也可用于分离/富集金属离子、样品前处理、传感器、中药有效成分筛选等。从分子水平上认识分子印迹和识别的机理,探索新的合成方法,实现分子印迹技术从有机相向水相过渡、从非极性溶剂环境转向极性溶剂环境,不断扩展新的应用领域是该技术今后的研究方向。     

冷却壁材料对壁体温度的影响

以有限元为手段 ,采用ANSYS软件包构建 3D模型 ,充分考虑冷却壁传热的边界条件 ,对不同材质冷却壁温度场进行了分析 ,此分析可为冷却壁的长寿化设计和材料选用提供参考 ,具有一定的实用价值。     

Coating Multi-walled Carbon Nanotubes with Uniform Silica Shells:Independent of Surface Chemistry

A facile and general method was described to coat six types of multi-walled carbon nanotubes, functionalized by either noncovalent or covalent way, with smooth silica shells. 3-Aminopropyltriethoxysilane(APTES) and pH value play important roles in the coating process and the thickness of silica shell could be controlled by the added amount of silicon alkoxides. After the removal of multi-walled carbon nanotubes by calcination, the silica nanotubes were successfully prepared.     

Methanol Oxidation over TiO2-modified Multi-walled Carbon Nanotubes Supported Pt-Mo Electrocatalyst

In order to develop a novel and high-performance catalytic material for direct methanol fuel celIs(DMFC), molybdenum oxide as a co-catalyst with Pt on multi-walled carbon nanotubes which were modified by titanium dio- xide(denoted as CNTs@TiO<,2>) was investigated. The physicochemical characterizations of the catalysts were carried out via X-ray diffraction(XRD), transmission electron microscopy(TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). Cyclic voltammetry(CV) showed that the CO-tolerance performance increased in the sequence of Pt/CNTs< Pt/CNTs@TiO<,2>. The improved CO-tolerance performance of the Pt-Mo/CNTs@TiO<,2> catalyst can be attributed to the combined beneficial effects of highly dispersed Pt nanoparticles on the CNTs, the existence of oxygen holes in the MoO<,3> layer structure and the oxidation capability of TiO<,2>.     

催化热解聚丙烯塑料制备纳米碳管

以聚丙烯母粒为原料,纳米镍粉为催化剂,催化热分解法制备了碳纳米管。应用X—射线衍射、透射电镜对制备的纳米碳管进行了粒度测定、形貌观察。纳米碳管为丝状缠绕在一起,直径在20~30 nm之间,纳米碳管的d002值为0.338,具有较高的可石墨化度。应用热重分析方法准确测定了纳米碳管和无定形碳等碳杂质分离的煅烧温度。本实验得到的纳米碳管在600~730℃区间相对稳定,氧化温度大于730℃,则纳米碳管被氧化。     

Separation of Yttrium from Aqueous Solution Using Ionic Imprinted Polymers

In the present study, yttrium(III) ion imprinted polymers (Y(III)-IIPs) and non-imprinted polymers (and non-Y(III)-IIPs) materials were synthesized. The materials were characterized by FTIR spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM)-EDS studies. Characterization by FTIR showed that the IIPs have been successfully synthesized as indicated by the absence of a peak for the alkene functional group at 3000–3300 cm^–1. From the FTIR data and SEM-EDS images showed that Y(III) ions have been successfully released from the polymer. The retention properties by batch procedure showed that the adsorption capacity of Y(III)-IIPs was 10.26 mg/g at pH 7 with a contact time of 10 min. Y(III) ions adsorption onto Y(III)-IIPs follows the Langmuir adsorption isotherm with a correlation coefficient of 0.9671, which showed a maximum adsorption capacity value of 14.68 mg/g and follows the Lagergren pseudo-second order kinetics model. The IIPs materials selectivity against other rare earth metals showed a better selectivity than NIPs.     

碳纳米管的应用研究

自从发现碳纳米管以来,就因其特殊的结构、优异的性能及诱人的应用前景引起了人们广泛的关注.碳纳米管作为一种新型碳材料具有独特的纳米结构、密度低,预示着其具有不同寻常的电学、力学、热学和物理化学等特殊性能.近年来,随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入,其广阔的应用前景也不断显现出来.文章主要讨论碳纳米管在作为场发射材料的场致发射平板显示器元件、复合材料增强体和储能材料中的应用.     

Nanomechanics Modeling and Simulation of Carbon Nanotubes

Carbon nanotubes (CNTs) have been perceived as having a great potential in nanoelectronic and nanomechanical devices. Recent advances of modeling and simulation at the nanoscale have led to a better understanding of the mechanical behaviors of carbon nanotubes. The modeling efforts incorporate atomic features into the continuum or structural mechanics theories, and the numerical simulations feature quantum mechanical approach and classical molecular dynamics. Multiscale and multiphysics modeling and simulation tools have also been developed to effectively bridge the different lengths and time scales, and to link basic scientific research with engineering application. The general approaches of the theoretical and numerical nanomechanics of CNTs are briefly reviewed. This paper is not intended to be a comprehensive review, but to introduce readers (especially those with traditional civil engineering or engineering mechanics backgrounds) to the new, interdisciplinary, or emerging fields in engineering mechanics, in this case the rapidly growing frontier of nanomechanics through the example of carbon nanotubes.     

纳米碳管在现代汽车工业上的应用

纳米碳管具有独特的结构和优异的物理与力学性能,在现代工业中拥有广阔的应用前景,在汽车上的应用也倍受关注。据此,对纳米碳管在汽车上已有的应用及潜在的应用进行了综述,包括汽车新能源动力系统、轻量化结构材料、多功能复合材料等,希望能够给汽车新技术的开发和新材料的利用提供参考。     

碳纳米管储氢研究现状

综述了近年来研究人员在碳纳米管制备、预处理、以及在各种不同条件下获得的储氢性能，分析了碳纳米管的储氢机理。结果表明，碳纳米管储氢是吸附作用的结果，指出对碳纳米管储氢行为的本质究竟是物理吸附还是化学吸附，或是两种吸附共存还存在争议。同时，通过分析储氢测试方法和试验装置对储氢结果的影响，表明无论是通过吸放氢前后的压力变化来表征储氢性能，还是通过吸放氢时的重量变化来反映材料的储氢特性，目前的测试方法和装置都存在一定的缺陷，会对测试结果造成不同程度的影响。指出了碳纳米管今后研究的方向，在重点研究碳纳米管储氢的机制的同时，建议建立统一的测试标准和方法，并实现交叉测试，确保实验结果的可靠性和精确性。     

碳纳米管的性能与应用研究

随着对碳纳米管研究的不断深入,对碳纳米管的应用研究也吸引了越来越多的学者.文章综述了碳纳米管的独特性质、当前的研究状况并对其应用前景进行了广泛的探索.详细介绍了碳纳米管的力学、电学、吸附及光学等性质,并讨论了其在纳米机械、场发射、电磁吸收、光吸收等领域的应用.研究表明:碳纳米管在众多领域具有广泛的应用前景.