聚乙烯醇/海藻酸钠/碳纳米管复合膜的制备及其吸附性能

通过溶液共混法制备了聚乙烯醇/海藻酸钠/多壁碳纳米管复合膜,对其进行了透光率、力学性能和DSC表征,并研究了对Cr2O27-的吸附性能。结果表明,PVA与SA等质量混合时相容性好;MWNTs的添加有助于提高复合膜力学性能、热性能;在pH值为2、温度为30℃、MWNTs为80mg时,吸附6h后,复合膜对Cr2O27-的去除率达到96.84%。     

碳纳米管／PMMA／PVAc复合膜的制备及其导电性能研究

用竖式炉流动法，以二茂铁为催化剂，硫为助催化剂，苯为碳源制备碳纳米管（CNT），反应温度为1100-1200℃，碳纳米管的外径为20-40nm，内径10-30nm，长度5-20μm，并在2800℃对碳纳米管进行石墨化处理。用超声分散和溶液浇铸工艺制备碳纳米管，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／聚醋酸乙烯酯（PVAc）复合膜和石墨化碳纳米管／PMMA／PVAc复合膜，石墨化碳纳米管复合膜的导电性能明显优于碳纳米管复合膜，石墨化碳纳米管／PMMA／PVAc复合膜和碳纳米管／PMMA／PVAc复合膜的渗流阈值分别为2．5％和5％（质量分数），碳纳米管／PMMA／PVAc复合膜是很好的气敏候选材料。     

碳纳米管增强铜基复合材料性能研究

采用球磨混料工艺,真空热压法烧结方法制备了碳纳米管/Cu复合材料,研究了该纳米复合材料组织与性能之间的关系,分析碳纳米管对Cu基复合材料组织和性能的影响规律。结果表明:随着复合材料碳纳米管含量的增加,复合材料的孔隙增多,复合材料的硬度和相对密度逐渐下降。     

细菌纤维素/碳纳米管柔性纳米复合膜的制备及其导电性能研究

以细菌培养生成的细菌纤维素(BC)为基材,碳纳米管(CNTs)为导电填充物,通过简单的物理吸附法制备出了BC/CNTs纳米复合膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)和四探针测试仪(FPT)对其形貌、结构、热学以及导电性能进行了表征。结果表明:CNTs均匀负载在BC膜上,CNTs的掺入使BC膜的热学性能得到很大改善;同时制备出的柔性纳米复合膜在不同弯曲角度下均具有很好的导电性能,导电率为0.32±0.003S/cm,且性能稳定。这表明合成的纳米复合膜可作为柔性基材在生物传感器、超级电容器及其锂电材料等领域得到很好应用。     

铜基MOF的制备及其吸附性能

为降低市场上铜基MOF(如HKUST-1)的制备成本,采用水热合成法,使用价格低廉的苯甲酸(BA)部分代替均苯三甲酸(H3BTC)制备HKUST-1,利用XRD、SEM和N₂吸附脱附测试等对产物的结构和形貌进行了表征,同时考察了产物对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,在H₃BTC与BA的摩尔比为3:1时,样品HKUST-1的性价比最高,其BET比表面积为1129.311 m²/g,对亚甲基蓝的最大吸附量可达402.501mg/g。通过调整H₃BTC与BA的摩尔比,可以成功制备高性能低成本的HKUST-1。     

一种新型复合膜层的制备及其性能研究

在镁合金上设计研究出一种增强型生物相容性好耐腐蚀的MgO/PCL/ZnO复合膜层。采用阳极氧化法和浸渍提拉法将AZ91镁合金与聚己内酯(PCL)及粉末ZnO复合制备出该复合生物膜层。对该复合膜层进行了SEM、附着力、电化学、生物浸泡实验等。研究结果表明,该复合生物膜层表面完整,孔隙率低,ZnO在PCL中均匀分布;复合层附着力好;该复合材料具有好的耐腐蚀性能。     

三维层级花状活性氧化铝纳米材料的制备及其除砷性能研究

以硝酸铝和尿素为原料, 通过简单的水热和高温煅烧法自组装形成三维层级花状活性氧化铝。这种结构既保留了氧化铝丰富的纳米级别活性位点, 同时具有微米级的三维尺寸, 在柱吸附除砷实验中起到骨架支撑作用, 而其较大的比表面积可以确保水中的砷酸根离子与吸附位点充分接触, 从而有效吸附水中砷酸根离子, 相较商用活性氧化铝具有更好的除砷性能, 且不会对水体产生二次污染。对制备的活性氧化铝材料的除砷动力学进行了分析, 明确了吸附动力学准一级和准二级模型的应用条件和范围。通过对该材料吸附砷酸根前后Zeta电位的变化的研究和离子强度实验进一步验证发现, γ-Al₂O₃对As(V)的吸附机理遵循内球配位模型, 而对As(III)的吸附机理遵循外球配位模型。     

聚苯胺导电复合膜电化学制备及其性能

采用电化学氧化聚合法,以硫酸和高氯酸为掺杂剂,制备出聚苯胺（PANI）/聚乙烯醇（PVA）导电复合膜,在此复合膜上再沉积一层很薄的银层,制备出具有高导电性的复合膜。研究了苯胺聚合时间、银沉积电流密度及银沉积时间和拉伸处理对复合膜电导率的影响。采用扫描电镜、X射线衍射对复合膜进行表征,并对复合膜导电机理进行解析。结果表明制备的PVA-PANI复合膜电导率可达4.2S.cm-1,再经沉积薄层银后,其电导可显著提高至1136 S.cm-1。最优条件下制备的PVA-PANI复合膜为纤维状,银在此复合膜上沉积呈针状;PVA-PANI复合膜具有一定的结晶度,经拉伸后,其结晶度增大,复合膜电导得到提高,PVA-PANI复合膜具有良好力学性能。复合膜导电的基本原理是PANI与PVA互穿网络,并与银形成了三维导电网络。     

铜基碳纳米管复合薄膜电沉积制备工艺

为获得碳纳米管分布均匀且导电性良好的铜基碳纳米管复合材料,用超声辅助搅拌复合电沉积方法制备了Cu/MWCNT复合薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、四探针电阻率仪等研究了电沉积过程中复合电镀液中碳纳米管浓度、电镀液p H值、脉冲电流密度等各项电沉积工艺参数以及不同退火温度对复合薄膜的组织形貌和电阻率的影响规律.结果表明:改变镀液中碳纳米管含量和电镀液的p H值可以改变镀层中碳纳米管的含量及分布,MWCNTs质量浓度升高到2 g/L时,复合薄膜中MWCNTs的质量分数达2.17%;改变电流密度可以细化镀层组织并改善碳纳米管在镀层中的分布,从而提高镀膜的致密度并降低镀层的电阻率;合适的热处理温度可以改善薄膜结晶度和致密度,并提高导电性.镀液中MWCNTs质量浓度为2 g/L,电镀液p H为2,电流密度为20 A/dm2,电镀时温度在25℃且加入超声辅助搅拌时,所得到的复合镀膜经400℃退火后电阻率最低.     

单壁碳纳米管掺杂Nafion共聚物复合膜制备及其电学性质研究

将SWNTs分散于Nafion乙醇溶液中,成功制备了SWNTs/Nafion膜,从结构和导电性方面对碳纳米管掺杂Nafion聚合物导电膜进行了研究,通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和拉曼光谱测试对碳纳米管掺杂Nafion聚合物导电膜进行结构表征,结果表明SWNTs/Nafion复合膜中Nafion更容易与纤维素膜紧密结合;利用循环伏安法测试了SWNTs/Nafion聚合物膜的导电性质,电导率由3.155×10-9S/m变化到5.626×10-7S/m,提高了两个数量级,且CV曲线有明显的电容环,这是因为SWNTs/Nafion样品膜中存在赝电容,同时由于SWNTs掺杂在Nafion中内形成三维互穿结构导电网络,这两点原因使得样品电导率得到明显提高。     

三维有序大孔铜基吸附剂的制备及除碘性能

分别采用胶晶模板法和溶胶-凝胶法制备了具有三维有序大孔(3DOM)结构和无3DOM结构的铜硅复合物。通过静态实验评价了复合物对气态碘的吸附性能。采用SEM、TEM、XRD、热重仪对吸附碘前后的样品进行了表征,并对其进行了N2等温吸附脱附测试。结果表明:所制备的3DOM铜硅复合物三维孔道结构规整;与无3DOM结构的铜硅复合物及商品纳米铜粉相比,3DOM铜硅复合物对气态碘的吸附性能明显提升,这主要归功于其发达的孔道结构、大的比表面积和纳米尺寸晶粒。这一研究为开发新型高效的碘吸附剂提供了很有价值的依据。     

碳纳米管导电纸制备及其性能研究

以晶须状多壁碳纳米管为导电剂,纸纤维为基体,采用高速剪切分散工艺将碳纳米管均匀分散在纸纤维基体中制成碳纳米管纸纤维浆料,经真空抽滤制备碳纳米管导电纸。检测了碳纳米管导电纸的电磁屏蔽性能及电化学性能。研究结果显示,碳纳米管导电纸在300~1500MHz频段,屏蔽效能SE达19~22dB,碳纳米导电纸替代石墨作为锌锰电池的集流体时,锌锰电池的放电能力提高62%。     

PVA-CS/PHBV复合膜制备及其性能研究

采用涂覆法将PVA-CS混合溶液涂覆在PHBV静电纺纤维膜表面,考察不同PVA/CS溶液的配比对PVA-CS/PHBV复合膜性能的影响.PVA/CS涂覆液的黏度及用量将影响复合膜的结构形态.通过SEM对复合膜的表面形态进行表征,结果发现8%PVA~2.5%CS/8%PHBV浓度下,PVA与CS溶液的体积比为5∶5时的复合膜具有光滑均匀、平整致密的涂覆层,以及直径均匀且无串珠的纤维层.实验进一步对复合膜的过滤性能进行了测试,其纯水通量可达6.41×103 L/(m2·h),对卵清蛋白的截留率达到89.94%,并且对铜、铅、镉等重金属离子及分散性染料都展现出良好的吸附性和过滤性.     

铝合金表面耐磨复合膜的制备及其性能

针对在特殊场合对铝合金耐磨性、耐腐蚀性的高要求,结合铝合金阳极氧化工艺以及阳极氧化膜多孔的特点,在阳极氧化电解液中添加耐磨性物质n-SiC,使之进入到多孔铝合金阳极氧化膜中,达到提高耐磨性和耐腐蚀性的要求;运用正交试验法得到了添加n-SiC复合阳极氧化最佳工艺方案为:温度20℃,n-SiC添加量20mg/L,电流密度2A/dm2,氧化总时间40min。扫描电镜和X射线能谱分析结果证实n-SiC进入了氧化膜中;通过磨损试验机、盐雾腐蚀试验箱对复合阳极氧化膜的性能进行了检测,表明添加n-SiC可以提高复合阳极氧化膜的耐磨性。     

三种添加物对聚乳酸复合膜性能影响

目的 研究聚乳酸复合膜的降解性能,加快聚乳酸材料降解速率。方法 选取淀粉、羧甲基纤维素钠（CMC）、聚乙二醇（PEG）等3种材料,与聚乳酸混合制备4种不同的复合膜。测定复合膜的透光率、力学性能、热性能等指标,使用红外光谱仪对复合膜的基团组成进行表征,使用磷酸盐缓冲液浸泡,测试其降解性能。结果 红外光谱结果显示PLA膜与PLA复合膜的吸收峰没有明显的差别,这证明改性材料与聚乳酸没有发生化学反应。复合膜的DSC曲线显示,添加改性剂后,熔融温度变化不大,无明显影响。降解性能方面,按PLA与复合物的质量比9∶1,8∶2,7∶3,6∶4,5∶5制备多种复合膜,其中质量比9∶1,7∶3,5∶5的PLA/淀粉复合膜在第70天降解率分别为24.11%,24.8%,35.6%;PLA/CMC复合膜的3种质量比降解率为27.64%,30.37%,45.2%。按照PLA与PEG质量比为99∶1,98∶2,97∶3,96∶4,95∶5制备了PLA/PEG复合膜,其中质量比为99∶1,97∶3,95∶5的PLA/PEG复合膜在第70天的降解率分别为25.45%,38.83%,45.83%。PLA/淀粉/PEG复合膜是在PLA/淀粉复合膜的基础上添加PEG制备的,复合膜成分与PEG的质量比为99∶1,98∶2,97∶3,96∶4,95∶5,其中99∶1,97∶3,95∶5这3种复合膜的降解率为40.52%,49.54%,55.67%。各种复合膜的降解率均远优于PLA膜2.5%的降解率。结论 复合材料的添加改变了聚乳酸薄膜的透光性能,增强了薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。改性材料的添加能够在不影响聚乳酸本身结构的情况下,显著增强聚乳酸的降解率。     

导电聚偏氟乙烯/碳纳米管复合膜的制备与性能研究

通过浸没沉淀相转化法制备了聚偏氟乙烯/多壁碳纳米管导电复合膜,研究了复合膜的亲水性、导电性、通量、表面形态以及机械性能。研究表明,碳纳米管的加入可以使复合膜中的β相增多,α相减少。扫描电镜表明通过超声分散处理可以使碳纳米管均匀地分散在聚偏氟乙烯基质中,同时由于碳纳米管的加入,复合膜的亲水性、通量、导电性、介电常数以及机械性能都得到了改善。     

碳纳米管空气阴极的制备及其光电催化性能

采用CVD法制备了碳纳米管(CNTs),并用X-射线衍射、TEM等方法进行了表征.进一步得到碳纳米管空气阴极,用于降解活性艳红X-3B、处理农药废水和检测羟自由基的应用研究,并与碳黑空气阴极做了对比试验.结果表明:碳纳米管空气阴极较碳黑空气阴极有更强的光电催化性能,碳纳米管是一种具有很大发展潜力和广阔应用前景的新材料.     

定向碳纳米管的制备及其场发射性能研究

定向碳纳米管的制备方法是碳纳米管场发射显示器技术领域一项十分关键的技术.简要介绍了定向碳纳米管的制备方法、结构检测技术,并综合评述了影响定向碳纳米管场发射性能的因素.     

反应性碳纳米管及其复合材料的制备与性能

本工作制备出了一种反应性碳纳米管/环氧稀释剂的纳米混杂增强体以及碳纳米管/环氧树脂复合材料,同时对修饰的碳纳米管进行了红外和X射线光电子能谱的表征。反应性碳纳米管与稀释剂的比例为1∶7,碳管在复合材料中的含量为0.5%(质量分数)。研究表明,这种纳米增强体对提高材料的性能及碳管在基体中的分散有很好的效果,环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了37.5%,40.0%和207%。同时玻璃化转变温度提高了17℃,并从活化能看出此增强体具有更高的反应活性。