形变引发碳纳米管膜电阻变化的研究

研究了碳纳米管膜形变诱导电阻的变化.所用的碳纳米管是用热灯丝化学气相沉积法合成的.实验表明碳纳米管膜具有显著的形变诱导电阻变化的特性.室温下碳纳米管膜电阻的增减与施加形变的方向有关,其电阻相对变化量的大小与形变量之间呈近似线性关系.同多壁管膜相比,单壁管膜的电阻变化强于多壁管膜,化学处理对该效应有明显的增强作用.电阻随形变变化的原因可能是能隙变化和管之间接触电阻变化所致.     

化学修饰对多壁碳纳米管电学性质的影响

采用混酸和二甲亚砜对碳纳米管进行官能化修饰,实验发现经化学修饰后对多壁碳纳米管膜的电学性质有明显影响.经化学修饰后的碳纳米管膜电阻由结电阻和管电阻组成,未经化学修饰的碳纳米管膜电阻主要由碳纳米管管电阻决定.碳纳米管经化学修饰后,碳纳米管结增多,碳纳米管管电阻降低而碳纳米管结电阻增大.未经修饰的碳纳米管膜电阻随着温度的升高而略有增大,呈金属性;经混酸修饰的碳纳米管膜电阻随着温度的升高而减小,呈半导体性.     

氧气与水对碳纳米管纤维电子特性的影响

由于碳纳米管特殊的中空结构及高的比表面积,其对气体与液体的吸附有极大的先天优势。研究了不同环境下碳纳米管纤维对氧气与水分的吸附与解吸过程中其电子特性变化。电弧实验表明,碳纳米管纤维在较低电压(≤30V)与相应电流下(2A)可以产生强烈电弧,同时局部产生高温;高温易使纤维对氧气产生解吸,从而引起纤维电阻增大。室温条件下碳纳米管纤维对空气中水分子的吸附较对氧分子要强,水分子吸附增加了其表面羟基基团,使得其内部空穴数量减少,导电性降低,纤维电阻增大。     

碳纳米管压阻效应及其应用研究

利用了三点弯曲法研究了碳纳米管膜压阻效应.研究中所用的碳纳米管是用化学气相沉积法合成的.实验结果表明,碘掺杂和未掺杂的碳纳米管膜的压阻因子在500微形变和室温下分别为350和65,超过了单晶硅和多晶硅的压阻因子.同时还发现化学处理还能进一步增强碳纳米管膜的压阻效应.碘掺杂碳纳米管膜的压阻效应也许是由于在形变时带隙变化所致,而未掺杂碳纳米管压阻效应主要是由管之间接触电阻变化引起的.碳纳米管压阻效应可用于旋转速度的测量.     

碳纳米管膜在空气净化领域的研究进展

系统介绍了碳纳米管膜的研究现状,分析了采用化学气相沉积法实现碳纳米管在直径、长度上可控制备的关键因素,探讨了不同类型碳纳米管膜的制备方法,总结了膜在超细颗粒物过滤、油烟分离、微生物去除、有害气体降解等空气净化方面的应用,展示了碳纳米管基膜在多功能空气净化中的应用前景.最后探讨了碳纳米管膜目前研究存在的问题,并对未来发展方向进行了展望.     

在软基底上重组装定向垂直排列的碳纳米管

描述了一种把阵列式排列的碳纳米管膜完整地从沉积基底上逐层分离组装到软的新基底上的技术。用扫描电镜研究了被分离的碳纳米管膜的形貌、粘结层的特点,对被分离的膜的表面导电性能,膜与新基底体系的体积导电性能分别做了测试。电镜形貌分析表明构成碳纳米管膜的碳纳米管在被分离后可以保持原来的形貌,也可以呈弯曲状,这取决于作用在碳纳米管膜上的压力。电阻测试表明膜的表面电忸为10欧姆,而膜与基底体系的体积电阻在有粘结层条件下小于0．1欧姆。     

化学修饰对多壁碳纳米管电学性质的影响

采用混酸和二甲亚砜对碳纳米管进行官能化修饰，实验发现经化学修饰后对多壁碳纳米管膜的电学性质有明显影响。经化学修饰后的碳纳米管膜电阻由结电阻和管电阻组成，未经化学修饰的碳纳米管膜电阻主要由碳纳米管管电阻决定。碳纳米管经化学修饰后，碳纳米管结增多，碳纳米管管电阻降低而碳纳米管结电阻增大。未经修饰的碳纳米管膜电阻随着温度的升高而略有增大，呈金属性；经混酸修饰的碳纳米管膜电阻随着温度的升高而减小，呈半导体性。     

管径相关的多壁碳纳米管膜的压阻效应

利用三点弯曲法研究了不同管径的碳纳米管膜的压阻效应,实验结果表明,管径较小的碳纳米管膜与管径大的碳纳米管膜相比具有更显著的压阻效应,并对电阻随应力变化的机制作了详细的讨论.     

水掺杂对碳纳米管电导的影响

研究了水蒸气对做法不同的碳纳米管薄膜的影响.实验发现,绝大多数碳纳米管薄膜的电阻随着注入水蒸气量的增大先增后降,从p型半导体转变成n型半导体;个别样品的电阻先降后增.这也许是由于吸附水分子减少的碳纳米管中电子传导,之后又参与传导,和碳纳米管发生电荷转移,改变了它的费米能级,从而产生了掺杂效应.     

PMDA-ODA型聚酰亚胺炭/碳纳米管杂化膜的制备及气体分离性能研究

针对现有气体分离炭膜存在的渗透速率低等问题, 提出并设计在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管, 经高温热解后制备炭/碳纳米管杂化膜. 分别采用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和气体渗透实验对炭/碳纳米管杂化膜的微观结构和分离性能进行表征. 实验结果表明, 在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管后, 碳纳米管与炭基体之间形成明显的“界面间隙”, 打破了原有炭膜中由乱层炭构成的无序微孔结构, 重新构建了杂化炭膜的孔隙结构. 与纯炭膜相比, 杂化炭膜的气体渗透速率大幅增加, 其中O₂的渗透速率增大接近4倍(达到1576 Barrer), 而O₂/N₂的分离选择性仅降低17%.