高能微波辐照合成类石墨烯氮化碳纳米片的结构特征

以碳纤维为微波吸收剂,基于微波辐照法直接处理三聚氰胺,快速高效地合成类石墨烯结构的氮化碳纳米片。借助于场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱等分析手段,对微波合成产物进行表征。结果表明:与常规热缩聚合成的石墨相氮化碳相比,高能微波技术合成产物具有明显的纳米片特征,即成功地制备得到类石墨烯结构的氮化碳纳米片。同时,与超声剥离或氧化刻蚀得到的类石墨烯氮化碳纳米片相比,高能微波技术合成产物表面光滑平整,且可发现脆性断裂的现象,呈现出一定的刚性。     

氮化碳的合成与性能研究进展

作为理论预测的新材料,氮化碳可能具有优异的力学、电学和光学性能,其合成和性能的研究引起了各国研究人员的广泛关注,已合成了具有独特性能的氮化碳.其高硬度、低摩擦系数、良好的耐磨性、较好的光学性质等对氮化碳在广阔领域里的应用提供了坚实的基础.总结了氮化碳材料的结构和合成,尤其是性能的研究进展.     

微波辐照液相法合成石墨烯

以天然鳞片石墨为原料, 采用Hummers法先制备出石墨氧化物, 再采用微波辐照法在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中合成出石墨烯. 微波辐照选择性地加热NMP溶剂, 同时石墨氧化物因其含氧官能团分解成CO、CO₂、H₂O气体而得以剥离和还原. 通过XRD、SEM、EDS、TEM、HRTEM、SAED、XPS和Raman测试手段对所合成的石墨烯进行了表征. 结果表明, 所合成的石墨烯尺寸为几微米, 呈透明绢丝状结构, 每个石墨烯片含有2~5层石墨层; 所合成的石墨烯可以均匀地分散在NMP溶剂中.     

氮化碳晶体的研究进展

介绍了氮化碳晶体的合成与表征研究进展，分析了氮化碳晶体合成中存在的主要困难。分析表明：现有的研究结果还没有给出氮化碳晶体合成的确信证据。高温高压法的主要困难在于反应前驱体的选择与制备以及在高压过程中对热力学参数进行有效地控制；等离子体化学气相沉积中，基体原子，主要是硅原子对氮化碳晶体的合成有很大的影响，但目前缺少这方面的系统研究。反应溅射合成时需要解决的困难是在保持较低基片温度的同时如何提高反应气氛中的N原子含量，寻求高比例的sp^3c-N单键的合成条件。电化学方法利用了前驱体中的碳氮单键，能够有效地降低反应能垒和沉积温度，需要解决的问题是如何促进合成产物的晶化和减少副产物。综合运用多种合成技术如在较低的基片温度下，在氮等离子体中通过溅射含有碳氮单键的有机前驱体而引入大量的碳氮单键，控制硅原子在氮化碳晶体生长中的影响程度将是今后氮化碳晶体合成研究的有效途径。     

碳热还原氮化法制备碳氮化钒的研究

以工业级五氧化二钒(V2O5)和纳米碳黑为原料,在氮气气氛下利用碳热还原法合成了碳氮化钒(V(C1-xNx))粉末。通过XRD、SEM测试方法对不同配碳量、不同反应温度下的反应产物进行了表征,结果表明:按配碳量为24.8%的化学计量配比的原料在1200～1250℃的温度范围内反应后可获得物相单一、含氮量相对较高、平均粒径大约为500nm的V(C1-xNx)固溶体粉末;低于1150℃的温度下合成的粉末中含有未反应完全的氧化物存在;高于1250℃的温度下反应开始向碳化方向转变,导致x值降低,且粉体颗粒间存在桥联和熔融现象。     

磁控溅射法制备氮化碳薄膜的研究进展

简要评述了磁控溅射法制备氮化碳(CNx)薄膜的研究进展的现状,以及磁控溅射法制备氮化碳(CNx)薄膜过程中工艺参数对薄膜的结构和性能的影响,展望了氮化碳研究的发展趋势.     

分子结构改性氮化碳光催化制氢的研究进展

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)因其独特的性质、廉价的原料,成为光催化制氢领域研究的热点。但是g-C₃N₄仍然存在比表面积小、可见光利用率低、电子-空穴易复合等不足,限制了其光催化效率。主要从共聚、共价连接和表面修饰官能团等方面对氮化碳的分子结构修饰改性方法进行了综述。此外,还总结了分子结构修饰氮化碳在可见光吸收能力、电子和空穴的分离效率、活性位点反应性等方面提升光催化制氢活性的机制。最后,对氮化碳的分子修饰改性方面存在的挑战和前景进行了展望。     

碳热还原氮化法制备氮化钒合金的研究

以工业级V2O5和碳黑为原料，添加少量Fe粉为烧结助剂，经过混料，压制成块然后进行烧结，碳氮化同时反应最后制得高氮含量的致密化氮化钒合金。并利用XRD衍射仪，氧氮分析仪和密度测试等着重研究了反应温度对制备样品的相组成及其组成成分和块体密度的影响。结果表明：产品的氮含量在1100～1250℃温度范围内随着反应温度的升高而降低，而合金块体密度一直增大。     

氮化碳—可能比金刚石还硬的材料

介绍了可能比金刚石还硬的氮化碳材料的理论预风和实验研究进展。     

金属酞菁的微波合成研究进展

微波合成与传统合成方法相比因具有效率高、节省能源、产品纯度高、安全等优点已被广泛应用。以金属酞菁的存在形式分类,分别从金属酞菁单体、金属酞菁聚合体、改性金属酞菁及金属酞菁复合材料4方面概述了近几年国内外对金属酞菁微波合成的研究进展,并与传统的合成方法进行了对比,展望了微波合成的发展前景。     

Synthesis of boron carbon nitride oxide (BCNO) from urea and boric acid

A solid state synthesis of boron carbon nitride oxide (BCNO) material was carried out starting from urea and boric acid treated at 600°C. The X-ray diffraction pattern corresponded to amorphous BCNO with an interlayer distance of 3.49 Å. The material had a layered structure similar to that of graphite and hexagonal boron nitride (h-BN). Infrared spectroscopy (IR) showed bands which were similar to those typical of BN and carbon nitride. The presence of boron was also confirmed by energy dispersive spectroscopy in an amount compatible with the IR spectrum. The spectra obtained by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) corresponded to those of a BCNO family with a considerable content of oxygen too. The optical band gap was estimated to be 3.22 eV, typical of a wide band-gap semiconductor. The particle size was very dispersed from micro to nanosize. The material dispersed in polar solvents formed stable suspensions due to the presence of hydroxyl groups.     

碳纳米管合成进展

自碳纳米管发现以来,其独特的结构与性能以及潜在的应用前景受到广泛的关注.已发展了多种合成技术.从原料、催化、工艺条件、产物形态等方面对重要的合成技术进行了系统的评述,介绍了国内外合成方面的研究现状和面临的挑战,同时提出了一些关于大量有效合成碳纳米管的建议.     

燃烧合成氮化物陶瓷基复合材料

氮化物陶瓷是应用广泛的特种陶瓷，但传统的氮化物陶瓷烧结方法极为消耗能源、生产周期长、成本高。为降低成本、能耗，采用燃烧合成工艺制备氮化物陶瓷基复合材料，包括氮化钛和六方氮化硼，燃烧合成工艺利用单质元素与氮气反应合成氮化物。研究结果表明：压坏与80MPa N2反应燃烧合成TiN制件致密度约75％，压坯为添加了TiN稀释剂和适量氧化铝的钛粉，压坯孔隙率45％；燃烧合成纯BN制件致密度为68％，BN基制件致密度为78％，压坯为添加了h-BN稀释剂或SiO2添加剂的B粉压坯与80MPa N2反应合成，压坯孔隙率48％；在材料体系中，稀释剂起减小晶粒尺寸和降低燃烧温度的作用，而Al2O3和SiO3添加剂则起提高强度和相对密度的作用。     

氮化铝的溶剂热合成及形貌研究

通过溶剂热方法合成出了氮化铝材料,并研究了溶剂种类、温度、表面活性剂等不同条件对合成氮化铝粉末的结晶度、纯度和形貌的影响。实验中通过控制条件得到了棒状、片状、球状和多孔形貌的氮化铝粉末。结果发现,用二甲苯为溶剂合成的氮化铝结晶度好,而生成的氮化铝纯度随着反应温度升高而增加,同时表面活性剂的加入对结晶度也存在一定的影响。     

Photocatalytic removal of phenol under visible light irradiation on zinc phthalocyanine/mesoporous carbon nitride nanocomposites

A series of zinc phthalocyanine/mesoporous carbon nitride (ZnPc/MCN) nanocomposites was prepared successfully by an impregnation method. The addition of ZnPc (0.05–1.5 wt%) extended the absorption of MCN to longer visible light region without affected its structure. It was found that the photocatalytic activity of the nanocomposites for phenol removal depended on the loading amount of ZnPc. The photocatalytic activity of the MCN increased as the amount of ZnPc increased to 0.05 wt%, but further increase in the loading amount decreased the activity. It was suggested that the optimum amount of ZnPc acted as a good photosensitiser that effectively induced electron charge transfer and reduced the electron-hole recombination.     

碳纳米管微波损耗机理的探讨

研究表明,铁磁性纳米粒子能增强和改善碳纳米管的微波吸收性能,碳纳米管和聚合物的复合物可能成为性能优异的微波屏蔽与吸收材料.探讨了碳纳米管材料的微波损耗机理.