碳纳米管的表面修饰及分散机理研究

为了探讨多壁碳纳米管(MWCNTs)在水性体系中的分散性及分散机理,以阿拉伯胶(GA)为分散剂(SAA),采用SAA超声处理法对MWCNTs进行表面修饰,制备了分散性能良好的MWCNTs悬浮液.采用紫外分光光谱吸光度法(UV-vis)定量分析及TEM测试表征了GA对MWCNTs分散性能的影响,结果表明:当GA质量浓度为0.45g/L时,悬浮液中MWCNTs质量浓度达到最大值,为初始质量浓度的90.67%,且悬浮液相当稳定,静置80h,MWCNTs质量浓度仅降低11.45%.通过测定等温吸附曲线对GA的吸附分散机理进行了分析和讨论,结果表明:GA在MWCNTs表面为典型的"SL"型两阶段吸附,当GA质量浓度为0.45g/L时,在MWCNTs表面达到吸附饱和状态.GA能够通过其分子长链的包覆作用改善MWCNTs的亲水性和分散性.     

碳纳米管在乙二醇水溶液中的分散性

采用硫酸和硝酸混合酸对催化裂解法(CVD法)制备的多壁碳纳米管(CNTs)进行纯化,以超声仪为分散设备,分别研究了在乙二醇水溶液中加入不同类型的阳离子、阴离子、非离子型等表面活性剂对碳纳米管分散性的影响,通过记录碳纳米管悬浮液的稳定保存时间观察其分散性.结果表明:十六烷基三甲基溴化铵和乳化剂OP作为分散剂的分散效果最好.     

纳米金刚石在水性介质中的分散研究

对纳米金刚石在水介质中的分散进行了探讨,并对表面改性过程进行了机理分析.利用机械力和化学力共同作用,对纳米金刚石表面进行改性,从而实现纳米金刚石在水介质中的分散和稳定;采用不同的处理工艺,使体系在酸性和碱性介质条件下均保持良好的分散.     

碳纳米管在水泥基复合材料中的分散性研究

通过试验研究了碳纳米管在不同掺量、超声波分散以及表面活性剂作用下的分散性及其对水泥基复合材料力学性能的影响;采用SEM观测了碳纳米管改性水泥基复合材料的微观结构,讨论了影响碳纳米管在水泥基复合材料中分散性的因素;综合分析了分散性与力学性能的关系。结果表明:合理的碳纳米管掺量在超声波分散和PVP表面活性剂共同作用下能够显著提高碳纳米管在水泥浆体中的分散性,使水泥/碳纳米管复合材料的抗压强度提高14%。     

重铬酸钾用于碳纳米管开口及表面处理的研究

用重铬酸钾作为氧化剂对碳纳米管进行开口及表面的氧化处理,采用失重率显示氧化效果并通过TEM观察碳纳米管.结果显示:重铬酸钾的浓度、氧化温度、氧化时间对碳纳米管的氧化效果均产生影响,其中以氧化温度的影响最大;重铬酸钾氧化碳纳米管时先是浸蚀碳纳米管表面,使碳纳米管管壁     

聚羧酸型分散剂对水性超细颜料分散体系的作用

应用溶液聚合法,以马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯为单体合成了聚羧酸型高分子分散剂MM,研究了MM对颜料红22分散体系的作用.通过对颜料红22进行表面处理,探讨了聚合物结构、聚合物分子量、聚合物用量对颜料分散体系分散稳定性、粒径、粘度的影响,并与普通分散剂进行了对比.实验结果表明:MM用于颜料红表面改性时适宜的特性粘度为26 mL/g;在实验范围内,当分散剂用量为1.3%时,分散体系的分散稳定性最好;马来酸酐的摩尔百分数FMAn为25.5%时,对颜料的分散稳定性较好;在水介质中,与普通分散剂相比,分散剂MM对颜料红22有良好的分散效果,有效地减少了颜料颗粒的絮凝,粒子平均粒径小,表现出优良的分散性能.     

表面活性剂在渣油－水系抑尘剂中乳化机理分析

根据乳状液稳定性理论，对表面活性剂在渣油－水系乳状液抑尘剂中乳化机理进行了分析．     

聚电解质与表面活性剂混合体系中的浊点现象

研究聚苯乙烯磺酸钠／十二烷基三甲基溴化铵混合体系中的浊点现象,并分析这种现象产生的原因．通过对聚电解质／表面活性剂分子间相互作用以及聚电解质／表面活性剂复合物之间的相互作用分析,可以认为升温使聚电解质／表面活性剂复合物表面去水化是浊点现象出现的主要原因．而且,浊点的高低可以通过改变表面活性剂分子结构以及加入添加剂来调控．     

碳纳米管耐磨改性MC尼龙及磨耗机理

采用阴离子聚合法制备碳纳米管/MC尼龙复合材料,对其摩擦磨损性能行研究.用扫描电子显微镜观察分析试样磨损表面的形貌,分析磨耗机理.实验结果表明:碳纳米管加入量越多,摩擦系数越小;在磨损时间相同的情况下,碳纳米管加入量为0.3%时,磨耗指数最小;磨损时间较长试样的磨耗指数比磨损时间少的试样磨耗指数小.磨损时间较少时,主要发生粘着磨损;当磨损时间较长时,主要发生磨粒磨损.在有载荷条件下磨损比较严重,这种情况下发生的是粘着磨损和磨粒磨损.在无载荷条件下主要发生的是粘着磨损.在耐磨性提高的同时,力学性能也得到一定的提高.     

碳氟表面活性剂FCI-3及其复配体系对碳钢表面的缓蚀性能

本文采用失重法,电化学交流阻抗法,极化曲线法和扫描电镜法等观察缓蚀剂在HCl介质中,FCI-3及普通碳氢表面活性剂（CTAB,SDS,TX-100）复配体系对Q235钢的缓蚀性能.结果表明,FCI-3对碳钢表面有较好的缓蚀性能,三种方法测试的结果均达到90％以上;三种普通碳氢表面活性剂分别与FCI-3复配后,发现三个体系仍有较好的缓蚀效果,缓蚀效率达到90％以上,缓蚀效率从高到低的顺序是CTAB＞ TX-100＞ SDS.     

Enhancing the crystalline degree of carbon nanotubes by acid treatment, air oxidization and heat treatment

Three approaches of treating carbon nanotubes (CNTs) including acid treatment, air oxidization and heat treatment at high temperature were studied to enhance the crystalline degree of carbon nanotubes. High temperature heat-treatment elevates the crystalline degree of carbon nanotubes. Acid treatment removes parts of amorphous carbonaceous matter through its oxidization effect.Air oxidization disperses carbon nanotubes and amorphous carbonaceous matter. The treatment of combining acid treatment with heat-treatment further elevates the crystalline degree of carbon nanotubes comparing with acid treatment or heat-treatment. The combination of the three treatments creates the thorough effects of enhancing the crystalline degree of carbon nanotubes.     

聚合物/碳纳米管导电复合材料研究进展

在聚合物基体中加入碳纳米管可以制备综合性能优异的导电聚合物复合材料,而具有取向结构的聚合物/碳纳米管复合材料在光、电、磁、生物功能材料中具有潜在的应用前景.基于碳纳米管的电学性质,综述了聚合物/碳纳米管导电复合材料的三种制备方法(熔融共混法、溶液共混法和原位聚合法)以及国内外研究进展,着重介绍了具有取向结构的聚合物/碳纳米管导电复合体系的制备方法,包括模板组装、力场排列、电场排列以及磁场排列等,并分析比较了各种方法的基本原理和特点.最后对聚合物/碳纳米管导电复合材料的应用情况及研究前景进行了初步的探讨.     

Dispersion mechanism of nano-magnetite coated with oleate in aqueous carrier

To investigate dispersion mechanism of water-based ferrofluid, the effects of electrolytes on the dispersibility of ferrofluid in the dispersing system with different pH values were discussed. The ζ-potential of magnetic nano-particles was measured to discover the adsorbent state of oleate group on the surface of magnetite particles. The mechanism that coexisting electrolyte influences the dispersibility was studied. The results show that the electrolyte affects the stability of ferrofluid through an effect on the structure of surfactant bilayer adsorption, which was proved by ζ-potential measured. The associated mechanism of steric and electrostatic is dominant in aqueous ferrofluid.     

碳纳米管的合成与制备

金属纳米颗粒和碳纳米管是两种重要的纳米材料,要实现碳纳米管的大批量制备,必须首先解决催化剂连续投放问题和催化剂与产物及时导出的问题.通过特殊的反应装置和工艺可以实现碳纳米管的连续制备,从而达到低成本大批量制备碳纳米管的目的.本文采用一个简单的方法合成了铁钴（Fe/Co）纳米颗粒,并采用化学气相沉积法实现了碳纳米管的批量合成,纳米颗粒的尺寸分布均匀,碳纳米管管径均匀、高纯度、结构完美.合成的碳纳米管机械强度高,同时还有独特的金属或半导体导电性.     

氨基化多壁碳纳米管的制备

以羧基化多壁碳纳米管为原料,经酰氯化、酰胺化和霍夫曼消去反应制备了氨基化多壁碳纳米管,并与己二酸己二胺盐进行了原位聚合反应,还采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、拉曼光谱仪、热重分析仪(TG)和X-射线光电子能谱仪等对产物进行了表征.结果表明:氨基化多壁碳纳米管每1 000个表面碳原子中有91个转化为氨基,但氨基化多壁碳纳米管的热稳定性较多壁碳纳米管显著下降;聚己二酸己二胺功能化氨基化多壁碳纳米管复合材料的成功制备,表明碳纳米管上的氨基仍具有缩聚反应活性.     

多壁纳米碳管环的成环机理研究

利用连续介质模型和弹性能理论,分析了多壁纳米碳管环的形成过程.发现弯曲纳米碳管成形自由能为零的条件决定了多壁纳米碳管环的形成;并存在使直纳米碳管变弯的阈值条件,纳米碳管环是诸多弯曲构型中的一种稳定构型.此模型导出的多壁纳米碳管环半径与实测值符合.说明了连续介质弹性能理论在原子尺度下仍能使用及多壁纳米碳管环的形成是一个成形自由能为零的自组织过程.     

催化分解制备纳米碳管的催化剂研究

对催化解解法制备纳米碳管的催化剂作了初步的探讨和研究,并对纳米碳管生物的影响朵理进行了分析。实验表明：载体的选择、催化剂的制备温度和反应气体的流量对纳米碳管生长有较大的影响,而制备的催化剂粒度越小,越有利于纳米碳管的生长;使用硅胶分散剂的催化剂与直接使用纳米金属颗粒催化剂相比,前者生成的纳 纯度较高,后者生成的是纳米碳管与纳米碳纤维的混合体;一定的后处理工艺可以纯化纳米碳管产物。因此,这是一种快速     

碳纳米管结构的模拟计算

碳纳米管具有着奇异的物理和化学性质，这与其几何结构是密切相关的.为了生动形象地揭示其结构，用分子静力学方法对碳纳米管结构进行了模拟计算.首先从二维石墨片晶体坐标出发，通过坐标变换，得到碳纳米管上碳原子的三维坐标.在此基础上给出了扶手椅型、锯齿型和螺旋型三种单壁碳纳米管的三维立体结构.利用单壁碳纳米管的模拟结果，对多壁碳纳米管和管束的构型进行了组合模拟.模拟效果形象、逼真，为碳纳米管的性能和应用的模拟计算提供了必要的基础.     

Synthesis and Evaluation on Performance of Hydrogen Storage of Multi-Walled Carbon Nanotubes Decorated with Platinum

1　IntroductionCarbonnanotubes (CNTs ) ,firstobservedin1991[1] ,haveattractedmoreattentionbecauseofmuchnewexcellentperformance ,andshowapromisingfutureashydrogenstoragemedia[2 ,3 ] .However ,comparedto5wt % - 10wt %hydrogenbytheoreticalcalculation[4] ,thecapacityofexperimentalstorageacceptedtodateisonly4 .2wt% [5] .Thelowstoragecanbeattributedtothehigh lygraphitizedsurfaceofCNTs ,whichhashigherresis tanceeffectsonhydrogenmoleculesandpreventshydrogenfromenteringthenanotubes[6] .Furthermore ,…