Electrodeposition of Rare Earth Metals and Their Alloys

ＥｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＲａｒｅＥａｒｔｈＭｅｔａｌｓａｎｄＴｈｅｉｒＡｌｌｏｙｓＹａｎｇＱｉｑｉｎ，ＬｉｕＧｕａｎｋｕｎ，ＴｏｎｇＹｅｘｉａｎｇ，ＡｏＹａｎｂｉｎｇａｎｄＳｕＹｕｚｈｉ（杨绮琴）（刘冠昆）（童叶翔）（敖炎兵）（苏育志）...     

纳米氧化锡修饰碳纳米管的研究

利用混合酸和氨水对催化裂解法制备的碳纳米管进行纯化和表面改性,然后研究了纳米氧化锡包覆碳纳米管.光谱实验结果表明,经过混合酸纯化和氨水改性后,碳纳米管表面拥有丰富的羟基、羧基和氨基等官能团.电子显微图像显示,通过回流和煅烧处理能够将纳米氧化锡包覆在碳纳米管的表面上.     

碳/碳表面改性电沉积工艺制备磷酸钙涂层

碳/碳复合材料具有优良的机械性能,是矫形外科和齿科领域一种很有潜力的医用生物材料.为了使它具有生物活性,本文通过一种施加超声波的新电沉积方法,声电沉积法,在其表面制备了磷酸钙生物活性陶瓷涂层.我们的实验结果表明,通过该工艺可获得致密、结合力改善的磷酸钙生物活性涂层,而且该工艺无需精确控制阴极表面产生的氢气.此外,本工艺还为具有优越力学性质的生物相容性导电材料表面制备生物活性磷酸钙涂层提供了一种新的选择.     

碳/碳表面改性电沉积工艺制备磷酸钙涂层

碳/碳复合材料具有优良的机械性能,是矫形外科和齿科领域一种很有潜力的医用生物材料.为了使它具有生物活性,本文通过一种施加超声波的新电沉积方法,声电沉积法,在其表面制备了磷酸钙生物活性陶瓷涂层.我们的实验结果表明,通过该工艺可获得致密、结合力改善的磷酸钙生物活性涂层,而且该工艺无需精确控制阴极表面产生的氢气.此外,本工艺还为具有优越力学性质的生物相容性导电材料表面制备生物活性磷酸钙涂层提供了一种新的选择.     

金属及其氧化物磁性纳米线阵列的制备与操控

从磁性纳米线的制备、游离纳米线的操控、纳米线有序阵列的表征和应用几个方面综述了磁性纳米线的最新研究进展.详细地介绍了溶胶-凝胶模板法、热还原法等制备磁性纳米线的方法及其应用情况和发展方向.并且针对目前磁性纳米线在实际应用方面存在的问题,着重阐述了游离纳米线操控(包括微流体排列或搭接、自组装和磁场辅助组装、电场/磁场诱捕)的概念、原理、操作方法、表征手段等.在文中还介绍了磁性纳米线的特殊性质及其潜在的应用领域.     

碳纳米管改性无机-有机水性富锌涂料的制备及其性能

在常见的水性无机硅酸盐富锌涂料中添加适量的硅丙乳液及碳纳米管,制成了无机-有机复合水性富锌涂料。对几种不同配比涂层的主要力学性能、电化学性能、耐盐雾性能及耐空蚀性能进行了测试分析,结果表明当硅丙乳液和碳纳米管分别占基料的20%和1%,颜基比为2:1时,涂料的基料稳定,喷涂粘度适中;同时涂层在保持了无机富锌涂料优异耐腐蚀性能的基础上,其耐空蚀性能也得到了很大提高。     

核壳型碳微球和碳纳米管的制备及其阻燃性能

为改善碳微球(CMSs)/碳纳米管(MWNTs)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基体相容性,采用原位聚合法对CMSs和MWNTs分别进行表面修饰,制成核壳型结构的PET@CMSs(PCMSs)和PET@MWNTs(PMWNTs),并通过熔融共混法制备了PCMSs/PMWNTs/PET复合材料,对其阻燃性能进行探讨。使用TEM、SEM、FTIR、TGA、CONE等测试手段,表征了PCMSs与PMWNTs的结构及与PET基体的相容性,并测试了PCMSs/PMWNTs/PET的力学性能、阻燃性能、热稳定性和燃烧行为等。结果表明,与修饰前的CMSs/MWNTs相比,PCMSs/PMWNTs与PET基体具有更好的分散相容性,在PCMSs\PMWNTs添加的质量分数为1%,PCMSs与PMWNTs的质量比为1∶2时,PCMSs/PMWNTs/PET比CMSs/MWNTs/PET的抗拉强度提高的最大,可达26.1%;与纯PET、CMSs/MWNTs/PET相比,PCMSs/PMWNTs作为阻燃材料添加到PET中,具有较好的热稳定性、且有效延长了PET的点燃时间、增大FPI指数,从而降低火灾危险性,阻燃效果较好,其LOI值为28.1%,熔滴数为3 d/min,UL-94阻燃级别可达到V-0级。     

碳纳米管改性MoSi2复合材料的研制及结构性能研究

采用热压烧结技术制备了碳纳米管(CNTs)改性MoSi2复合材料,在制备过程中发现采用十二烷磺酸基钠(C12H25SO3Na)作为分散剂可以有效地解决碳纳米管的分散问题.利用XRD研究了复合材料的相组成与结构,结果显示加入碳纳米管并没有使材料的物相发生明显改变,其主要物相为四方结构的MoSi2,还有少量的Mo5Si3.利用SEM观察了复合材料的显微组织,研究发现碳纳米管的加入能降低材料的晶粒尺寸,使内部孔隙减小,孔径变小,从而促进了烧结坯块的致密化.     

碳纳米管改性MoSi2复合材料的研制及结构性能研究

采用热压烧结技术制备了碳纳米管（CNTs）改性MoSi2复合材料，在制备过程中发现采用十二烷磺酸基钠（C12H25SO3Na）作为分散剂可以有效地解决碳纳米管的分散问题。利用XRD研究了复合材料的相组成与结构，结果显示加入碳纳米管并没有使材料的物相发生明显改变，其主要物相为四方结构的MoSi2，还有少量的Mo5Si3。利用SEM观察了复合材料的显微组织，研究发现碳纳米管的加入能降低材料的晶粒尺寸，使内部孔隙减小，孔径变小，从而促进了烧结坯块的致密化。     

卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极上的电化学行为及测定的研究

采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV),研究了卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极(MWCNTs/GCE)上的电化学行为并建立了卡铂的测定方法。结果表明:卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极上有一对氧化还原峰,氧化峰电位Epa与还原峰电位Epc分别为0.73 V、0.26 V,峰电位之差为ΔE=0.47 V,Ipa/Ipc=1.57。在优化条件下,卡铂的氧化峰电流与其浓度在0.22~0.67 mmol/L范围内成良好的线性关系(r=0.9942),检出限为0.2 mmol/L。方法操作简便,准确可靠、灵敏度高,可用于卡铂含量的直接测定。     

聚多巴胺改性碳纳米管增强羧基丁腈橡胶动态力学性能的研究

目的 探究改性多壁碳纳米管（MWCNTs）在羧基丁腈橡胶（XNBR）中的分散性、增强橡胶基体动态力学性能及其作用机理。方法 采用多巴胺自聚合兼物理修饰的技术对MWCNTs进行表面改性处理,以增加其表面极性基团,提高其与XNBR基体的兼容性,并制备了聚多巴胺改性碳纳米管（MWCNTs-P）。采用红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分析了改性多壁碳纳米管的表面化学状态,使用透射电子显微镜（TEM）探索了改性碳纳米管的结构演变。使用动态力学分析仪（DMA）研究了改性碳纳米管填料网络对XNBR基体的增强效果,结合复合材料断面的扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）,探索了MWCNTs-P填料增强XNBR动态力学性能的作用机理。结果 调控多巴胺反应浓度实现了MWCNTs-P填料表面物理包覆层厚度从2 nm增加到4 nm。动态力学性能测试表明,MWCNTs-P填料提高了复合材料老化前后的动态力学性能。SEM测试发现,MWCNTs-1.0P-2.0wt%复合材料在老化试验后断面存在的孔洞最浅。TEM测试发现,MWCNTs-1.0P填料在XNBR基体中有更好的分散性。结论 聚多巴胺改性多壁碳纳米提高了其在羧基丁腈橡胶基体中的分散性,从而增强了复合材料老化前后的动态力学性能。     

Electrochemical Deposition of Zinc-Based Composite Coatings Modified with Carbon Nanotubes from Alkaline Electrolyte

Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - Composite electrochemical coatings (CECs) based on zinc, modified with carbon nanotubes (CNTs) from an alkaline electrolyte in a pulsed...     

Synthesis of Modified Carbon Sorbents and a Study of Their Antioxidant Properties

Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - Carbon sorbents modified with poly(N-vinylpyrrolidone), betulin, and poly(N-vinylpyrrolidone) together with betulin have been synthesized....     

碳纳米管和镍共修饰BDD电极及其在非酶葡萄糖电化学传感器中的应用

目的 制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极（CNTs-Ni/BDD）,并用于非酶葡萄糖电化学检测。方法 采用热丝化学气相沉积（HFCVD）在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积（PVD）技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900 ℃热催化处理,调控热处理时间分别为30、90 min,得到不同微观结构的CNTs-Ni/BDD复合电极。采用扫描电子显微镜（SEM）、Raman光谱和电化学工作站分别表征电极的表面形貌、成分和电化学性能。结果 在Ni的高温催化作用下,BDD作为基体和唯一碳源,在其表面直接生长出CNTs,实现Ni纳米颗粒和CNTs共修饰BDD。热处理时间由30 min增加到90 min,CNTs长度明显增加,对BDD的覆盖程度增加,且顶端的Ni颗粒消失。CNTs和Ni的共修饰作用极大地提升了葡萄糖的电化学检测性能,且30 min-CNTs-Ni/BDD复合电极性能更优异,其灵敏度在葡萄糖浓度0.005~0.02 mmol/L、0.02~1 mmol/L、1.0~5.5 mmol/L线性范围内分别为475、42、19 μA/((mmol/L)?cm2),检测限为0.42 μmol/L（S/N=3）。结论 热催化处理可以简单高效地实现CNTs、Ni共修饰BDD,该复合电极能够有效地提升葡萄糖电化学检测性能。     

不同基片/催化剂生长碳纳米管的研究

分别以Nb、Nb/(Au+Pd)、不锈钢箔和不锈钢箔/二茂铁作为基片/催化剂,高温裂解无水乙醇制备碳纳米管,并研究了纳米管形貌和产率的变化.发现在纯净Nb片上得不到碳纳米管,而以Nb/(Au+Pd)作为基片/催化剂时,碳纳米管产率高、直径较细且长度较长;在纯净不锈钢箔上生长碳纳米管的直径很细但长度非常短,而乙醇中加入二茂铁后纳米管变长且粗.     

碳纳米管化学复合镀镍钴

采用化学镀的方法在碳纳米管的表面上镀镍、钴，得到了一维碳纳米管复合材料。研究了碳纳米管的前处理和施镀条件对化学镀的影响，并获得了性能良好的镀层。试验结果表明，对碳纳米管的氧化处理不但可以提高镀层性能，还可以提高碳纳米管施镀量。此外，对碳纳米管化学镀层热处理可以改善镀层的性质。     

A Laboratory Technique for the Electrodeposition of Manganese on Other Metals

A technique for the deposition of bright smooth manganese plates is described, utilizing an electrolyte containing 112 g./l. of MnSO₄.4H₂O, 139 g./l. of (NH₄)₂SO₄, 1 g./l. of citric acid and small additions of hydroxylamine sulphate, in a divided cell with bagged carbon anodes. The best results were obtained at temperatures of 20–32°C, with a cathodic current density of about 23 amps./dm.²; moderate agitation of the catholyte, and water-cooling, are desirable. The initial pH of the solution is adjusted to 5; that of the catholyte rises to 8·5 during deposition.

Only α-manganese could be found in the deposits, which had hardness between 550 and 725 DPN. The deposits soon became tarnished with a brown film. Tests have shown that they give cathodic protection to steel and aluminium.     

花状形貌TiO2-NTs@Sb-SnO2电极的脉冲电沉积法制备及电催化性能研究

目的通过引入TiO_2纳米管中间层,增加表面活性层与基体的接触和活性物质的负载量,提高电极的稳定性。通过表观形貌构建,增加电极的活性比表面积,提高Sb-SnO_2电极的电催化性能。方法采用TiO_2纳米管阵列(TiO_2-NTs)作中间层,通过两阶段脉冲电沉积法,构建了新型多层次花状形貌的Sb-SnO_2电极。通过调整脉冲信号,实现对电极形貌的控制。结果通过阳极氧化法,在Ti基体表面得到了均一的TiO_2纳米管阵列结构。在电极制备过程中,采用反向脉冲电沉积(8 ms,833 m A/cm2;2 ms,-833 m A/cm2;0.99 s,0 A),得到了均匀的管套管结构,继而得到了TiO_2-NTs@Sb-SnO_2的致密层。通过施加脉冲信号(5 ms,200m A/cm2;195 ms,0 m A/cm2),获得了花状形貌。电化学测试显示,电极的析氧电位达到2 V(vs.SCE),苯酚氧化峰出现在1.7 V左右,电极的电荷传递阻抗为50.4?,加速寿命结果可达到39 h。电化学苯酚降解测试显示,4 h电化学降解后,TiO_2-NTs@Sb-SnO_2电极对苯酚的去除率达到97%,苯酚降解的一级动力学速率常数为14.9×10-3 min-1。结论脉冲电沉积制备的电极具有良好的稳定性和良好的苯酚电催化去除性能。     

Transplanting Assembly of Carbon Nanotubes

The manufacture of nanotechnology products requires assembly of nano scale components to macro/micro-scale systems, which is a major challenge in attempting to industrialize nanotechnologies. A new approach to assemble nanostructures is developed with a control of individual nanostructure's location and alignment in a long-range order. A concept of transplanting assembly has been developed to embed carbon nanotubes into micro-scale polymer blocks, which then serve as carriers for the embedded carbon nanotubes, facilitating the handling and assembly of them. This technique includes vertical growth of carbon nanotubes, nanopellet casting, planarization, nanopellet separation, transplantation and bonding. This assembly technology can be broadly applied to manufacture many nano scale products including carbon nanotube tipped atomic force microscope probes.     

一种多壁碳纳米管/磷钼酸复合膜修饰电极的制备及其对H2O2的电催化

制备了多壁碳纳米管/磷钼酸复合膜修饰电极,用交流阻抗法对该电极进行了表征,用循环伏安法研究了该修饰电极对过氧化氢的电催化特性,并对其稳定性进行了测定。实验结果表明：电极表面已修饰了致密的碳纳米管磷钼酸膜;在过氧化氢浓度为3.0～13.0 mmol/L范围内,催化电流与过氧化氢的浓度呈现良好的线性关系;修饰电极具有良好的稳定性。