流动催化热分解法制备碳纳米管工艺条件的正交优化

采用正交实验对流动催化热分解法制备碳纳米管的反应温度，噻吩体积分数和氢气流速进行了条件优化，给出了优化后的工艺参数，根据透射电镜（TEM）的检测结果对反应产物进行了分析，讨论了上述3个工艺参数对产物的影响。     

不同碳源对合成含氮竹节状碳纳米管形貌及结构的影响

分别以二乙胺和仲丁胺为碳源和氮源,以Fe/SBA-15分子筛为催化剂,经过973 K高温催化裂解,得到了含氮竹节状碳纳米管（CNX）。比较了两种不同的碳源对所合成的竹节状碳纳米管的内直径、外直径以及竹节长度的影响,并从含氮竹节状碳纳米管的生成机理上解释了产生这种现象的原因。     

碳纳米管负载钯催化剂的制备及其电极的电化学行为

采用对碳纳米管进行混酸中化学改性处理,并通过浸渍-还原方法,在碳纳米管表面上形成了分散均匀的Pd纳米粒子,得到了Pd/CNTs催化剂。用扫描电镜(SEM)对酸化后CNTs试样进行表征,并在酸性介质中采用交流阻抗法测试Pd/CNTs催化剂工作电极的电化学催化活性。结果表明:Pd/CNTs催化剂能够表现出较强的电催化活性。     

碳纳米管的制备及形貌研究

借助于等离子体电弧方法，利用石墨材料做阴极和阳极，Fe／Co／Ni作催化剂，S为助长剂，H2／Ar和H2／He作为缓冲气体，制备了碳纳米管．经过透射电镜和扫描电镜检测得知，得到的碳纳米管其长度较长，且平行度良好，这为制备优质的碳纳米管奠定了良好的实验基础．     

甲烷催化裂解制备碳纳米管过程中二氧化碳的影响

生物质发酵沼气含有高浓度CH₄,具有制备碳纳米管的潜力,但其中所含的大量CO₂对碳纳米管制备存在潜在影响. 研究了CH₄催化裂解制备碳纳米管过程中CO₂的影响,使用商用Ni基催化剂和水平管式炉装置开展碳纳米管制备试验,采用TPR、TPO、SEM、TEM等手段对催化剂和碳纳米管进行表征. 650 ℃时催化裂解效率最高,碳产物最大质量为催化剂质量的4倍,其中主要产物为多壁碳纳米管. CO₂对最佳催化裂解温度、催化裂解效率及多壁碳纳米管产量无显著影响,但CO₂的存在增加了碳纳米管内外径、长度和平滑度. 这可能是由于CH₄催化裂解产生无定形积碳,阻碍碳纳米管生长; 而CO₂与积碳反应清除积碳,促进了碳纳米管生长. 从CO₂的影响来看,沼气制备碳纳米管具有可行性.     

单壁碳纳米管的制备和纯化研究

采用双金属Eu/Ni做为催化剂,用直流电弧放电法制备单壁碳纳米管(single walled carbon nanotubes,SWNTs),并对其进行了纯化处理。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱对所得样品进行了表征。结果表明,以双金属Eu/Ni为催化剂与Y/Ni为催化剂合成的单壁碳纳米管直径分布相近,其中1.36 nm为直径的碳纳米管占多数。经纯化处理的单壁碳纳米管有较高的纯度。     

碳纳米管复合膜的制备及性能研究

针对膜过滤技术对印染废水中一些含苯环物质难以处理的问题,提出了利用碳纳米管制备新膜材料的方法。分别将碳纳米管(MWNT)和羧基化碳纳米管(c-MWNT)均匀分散在火棉胶溶液中,采用流涎法制备出碳纳米管复合膜;并用分光光度法对样液、滤液中的间苯二酚和茜素红的吸光度进行了对比测定,以考察膜的吸附性能。结果表明:制得的MWNT复合膜分别吸附了13.5%的间苯二酚和42.8%的茜素红;c-MWNT复合膜则分别吸附了33.2%的间苯二酚和80.3%的茜素红,复合膜对间苯二酚和茜素红表现出良好的吸附性,而且制得的复合膜极易再生,可重复使用。     

碳纳米管的制备与应用研究进展

简述了碳纳米管的结构与性能,详细介绍了碳纳米管常见的制备方法和原理,以及碳纳米管在各个领域的应用和研究进展.     

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.     

钛修饰碳纳米管的制备及储氢性能研究

采用水解沉淀法制备TiO2修饰碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs),并将TiO2还原为Ti,合成了Ti修饰碳纳米管.XRD和TEM测试表明,Ti纳米颗粒相对均匀地分布在CNTs表面,粒径约10 nm.储氢测试表明,该材料在室温、6.5 atm下,储氢量达到了3.7 wt%.     

Synthesis of carbon nanotubes with Ni/CNTs catalyst

Solid catalysts are widely used in industrial processes; their catalyses are closely related to not only the active elements but also support materials. The catalytic support plays the role of in-creasing surface area, dispersing active elements, improving heat resistance and mechanical strength. So it is requested that materials used as catalyst support should have excellent mechani-cal properties, enough thermal stability, proper pore structure and large surface area. The com-monly used supp…     

模板中热解聚丙烯腈制备碳纳米管阵列

采用模板合成技术，以具有规整孔洞结构的阳极氧化铝膜(AAO)为模板，制备有序排列的碳纳米管阵列。制备过程是在AAO模板中通过化学聚合法，首先制备聚丙烯腈(PAN)纳米管阵列，然后将PAN纳米管于750℃，氮气气氛中热解，制备碳纳米管阵列。用SEN、TEM和XRD表征聚丙烯腈纳米管和碳纳米管的结构和形貌，并探讨竹节状碳纳米管的形成机理。结果表明，两种纳米管的管径约为200nm，与模板孔道的孔径相当，纳米管能排列成有序的阵列结构；XRD分析证实碳纳米管具有较高的结晶度；TEM照片显示碳纳米管具有独特的竹节状结构，可能是由于聚丙烯腈纳米管的热解产物在模板内不均匀沉积和碳化造成的。     

电沉积法制备DSSCs的CNTs对电极

以碳纳米管(CNTs)为原料,采用电沉积方法制备了染料敏化太阳能电池的对电极。研究了电沉积过程中外加电压、水浴温度、沉积时间对CNTs对电极及其组装电池性能的影响。用扫描电子显微镜对CNTs薄膜的表面形貌进行表征,通过电池的短路电流密度、开路电压、填充因子和光电转换效率等指标来表征CNTs对电极组装电池的性能。结果表明,当外加电压为20V、电沉积时间为10min、水浴温度为65℃时,CNTs对电极组装的电池光电转换性能最佳,为3.77%。     

PVDF/CNTs/Ni 复合材料的制备与介电性能

为提高电介质材料介电性能,选用聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)为基体,碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)和镍粉(nickel powder, Ni)为填料,用溶液共混-热压法制备了PVDF/CNTs/Ni复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)表征复合材料的微观结构,发现填料CNTs和Ni的加入促进了PVDF中的α相结构向β相结构转变,这有利于提高复合材料的介电常数。通过对复合材料介电性能的研究发现,当填料质量分数为4.1%时,在102Hz时PVDF/CNTs/Ni复合材料的介电常数可以达到38.9,介电损耗约为5.9。复合材料的介电常数相比纯PVDF皆有显著提高。热导率测试表明,当填料质量分数为5.1%时,复合材料的热导率可达到0.908 W/(m·K)。这为研发高导热性能的电介质复合材料提供了一种思路。     

碳纳米管薄膜的制备及处理对场发射特性的影响

采取直接在硅片上真空蒸镀NiCr合金作为催化剂,用化学气相沉积法制备了碳纳米管薄膜。并采用H2等离子体球处理碳纳米管薄膜,测试其场发射特性,并与未经处理的碳纳米管薄膜进行了比较,得到碳纳米管薄膜开启场强有所降低,为1~1.2 V/μm。对碳纳米管薄膜进行老炼处理,最大场发射电流由12.3 μA提高到34 μA。     

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     

Mechanism and Microstructure of Electroless Ni-Fe-P Plating on CNTs

Electroless Ni-Fe-P alloy plating on the surface of CNTs was carded out with a bath using citrate salt and lactic acid as complex agents. We proposed a chemical reaction mechanism. The morphology, structure and chemical composition of the Ni-Fe-P/CNTs were studied with the aid of a scanning electronic microscope （SEM）, X-ray diffraction （XRD） and an energy-dispersive X-ray spectral analysis （EDS）. The results show that through a correct pre-treatment and electroless plating, Ni-Fe-P/CNTs composite particles can be obtained. The optimum electroless plating parameters of 35-42℃ and pH of 8.5-9.7 were achieved. The as-plated Ni-Fe-P alloy is amorphous. After a heat treatment at 500℃ for 90 min in H2, the coating is transformed into crystalloid Ni3E Fe2NiP and （Fe,Ni）3R The Ni-Fe-P alloy coating on the surface of CNTs is smooth and unique. The amount of Ni on the surface （mass fraction） of the Ni-Fe-P/CNTs composite particles is 29.13%, that of Fe 3.19% and that of P 2.28%.     

钴填充碳纳米管的微波吸收性能研究

分析了钴填充碳纳米管的磁性能,深入探讨了钴填充碳纳米管的微波吸收机理,对钴纳米粒子填充碳纳米管的微波吸收特性进行了数值模拟,计算了其自然共振频率,理论结果与实验数据相吻合.研究结果表明:钴填充碳纳米管对微波的强烈吸收主要是样品中钴纳米粒子在微波作用下产生了磁共振的结果;随着钴填充碳纳米管薄膜厚度的增加,其共振频率向低频...     

污泥基活性炭的两步热解优化制备及其性能表征

以城市污水处理厂的污泥为原材料, 添加一定量的玉米秸秆, 利用两步热解化学活化法制备污泥基活性炭.选择ZnCl₂作为活化剂, 固液比为1∶2, 在400℃的碳化温度下保持60 min对原材料进行碳化, 考察了热解活化温度以及玉米秸秆质量分数对活性炭比表面积和产率的影响.结果表明:当活化温度为500℃、玉米秸秆质量分数为25%时, 比表面积达756 m²/g;产率随着温度的升高有降低的趋势;在活化温度为450℃、玉米秸秆质量分数为25%的条件下制得的活性炭产率最大, 达到43%.     

Properties and Structure of Magnesium Matrix Composite Reinforced with CNTs

By using high pure Magnesium (99.9 wt% ) as matrix and multi-walled bended carbon nanotubes ( CNTs ) as reinforced phase, carbon nanotubes/magnesium matrix composite was prepared to the foundry method under the argon gas protection, and its mechanical properties were tested. The interface structure and component of plating and un-plating carbon nanotubes were analyzed by TEM and EDS , and the action mechanism was discussed. The experiment results show that the CNTs con strengthen mechanical properties of the nano-tube-reinforced Mg matrix composite, the tensile strength and elongation ratio are greatly improved. Furthermore, the plating CNTs are better than un-plating CNTs in strengthening effects. The tensile strength is inereased by 150% and the elongation ratio is increased by 30% than that of matrix when content of CNTs is 0.67 wt%.