铜/碳纳米管复合粒子的制备及其对高氯酸铵热分解性能研究

以碳纳米管为载体, 用化学沉积法制备了Cu/CNTs复合粒子, 并用TEM、SEM、FT-IR、XRD、XPS和DTA对其表观形貌、结构及催化性能进行了表征. 结果表明, CNTs和Cu之间无论是简单混合还是复合, 对高氯酸铵(AP)的热分解均有催化作用. 与纯AP相比, Cu/CNTs复合粒子中的AP高温分解峰温降低126.3℃, 低温分解峰几乎消失, 表观分解热由309.92J/g提高到711.13J/g; 与简单混合物相比, 复合粒子中的AP高温分解峰温降低11.4℃, 表观分解热由494.06J/g提高到711.13J/g. 表明CNTs与Cu的复合处理可显著提高其对AP热分解反应的催化作用.     

海藻酸钠/碳纳米管复合凝胶球的制备及其吸附性能

提出一种安全简单污水处理的方法,以物理共混的方法利用海藻酸钠分散未经任何处理的原始多壁碳纳米管,得到均匀分散的海藻酸钠/碳纳米管(SA/MWNTs)水溶液,以CaCl2作为凝固浴,制备SA-Ca和SA/MWNTs-Ca复合凝胶球,利用凝胶球对甲基橙(MO)溶液进行吸附脱色研究。试验结果表明:海藻酸钠凝胶球对甲基橙去除率较低,随着碳纳米管含量的增加,当MWNTs增加到2.5g/L,SA/MWNTs-Ca凝胶球的吸附性能提高了3倍;并且随着凝胶球量的增加,去除率迅速增加,当凝胶球质量浓度从1～50g/L时,去除率有显著提高,增加近10倍;溶液pH值对吸附性能的研究还表明,溶液的pH值对SA/MWNTs-Ca凝胶球的吸附性能有较大的影响,pH值较低时有利于SA/MWNTs-Ca凝胶球对MO的吸附。     

提拉法制备聚苯胺/碳纳米管复合薄膜及性能研究

采用原位聚合法制备了聚苯胺/碳纳米管复合材料,用提拉法使分散于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的复合材料在玻璃基底上成膜.通过SEM研究了薄膜的表面与截面形貌,其中复合管的直径为70～80nm,聚苯胺包覆层的厚度在30～40nm之间,薄膜厚度在1μm左右,复合材料分布比较均匀;经Raman光谱、UV-Vis吸收光谱分析表明聚苯胺与碳纳米管之间存在相互作用.使用繁用表和自制的接触装置对光照前后薄膜的电导率进行了测试,结果显示无光照时随着碳纳米管含量的增加复合薄膜的电导率从1.6×10<'-2>s/cm增加到了120×10<'-2> s/cm;光照前后的电导率测试表明,复合薄膜在光照条件下发生了光诱导电荷分离现象,光照使复合薄膜的电导率略有提高.     

碳纳米管-超细铜粉复合粉体的制备

采用混酸纯化法在碳纳米管表面引入羟基、羧基等基团, 在此基础上, 用SnCl_2·2H₂O溶液对碳纳米管进行敏化处理. 处理过的碳纳米管均匀地分散在水溶液中, 形成碳纳米管悬浮液. 在这种碳纳米管悬浮液中加入五水硫酸铜, 先后用葡萄糖和甲醛对铜实施还原, 原位制备了碳纳米管-超细铜粉复合粉体. SEM和TEM结果表明, 碳纳米管均匀地分散在超细铜粉中, 并且与铜颗粒形成较牢固的结合.     

纳米银粒子/磺化聚苯乙烯复合微球的制备及其性能研究

以磺化聚苯乙烯微球(SPS)为载体,通过在其表面负载纳米银粒子的方法,合成了纳米银粒子/磺化聚苯乙烯(Ag/SPS)复合微球,并采用扫描电镜、红外光谱、XRD光谱、热重等方法进行表征,结果表明,在反应温度为70℃、反应时间8 h时,用化学还原法制备了Ag/SPS复合微球,单分散性较好,纳米银粒子包覆均匀。通过催化还原亚甲基蓝的实验发现,在一定范围内,催化反应速率随着复合微球纳米粒子的含量增加而升高;重复利用实验结果证明该复合微球有较高的重复利用性。     

多壁碳纳米管/聚乳酸复合超细纤维的制备及性能

通过静电纺丝法制备出多壁碳纳米管（MWNTs）增强聚乳酸（PLA）复合超细纤维膜。用扫描电镜、透射电镜、差示扫描量热仪、热重分析仪对MWNTs/PLA复合超细纤维进行了表征,并进行了拉伸测试。结果表明,MWNTs分散于PLA纤维中,随着MWNTs含量的增加,纤维平均直径先减小后增大,MWNTs的加入会降低PLA的结晶度...     

Lyocell/多壁碳纳米管复合纤维的制备及性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)水悬浮液、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell/MWCNT复合纤维。采用X-衍射仪(WAXD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能。WAXD图谱显示复合纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了MWCNTs的特征衍射峰;二维X衍射结果表明:MWCNTs质量分数为5%的复合纤维中,MWCNTs与纤维轴的取向角为±15.2°,说明复合纤维中MWCNTs基本沿着纤维轴取向。SEM结果显示复合纤维中MWCNTs在Lyocell基体中分布均匀。对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWCNTs可使复合纤维的力学性能提高,MWCNTs质量分数为1%的复合纤维的初始模量和强度分别比Lyocell纤维增加49.4%和15.7%。     

纳米TiO_2/交联淀粉复合微球的合成研究

在反相微乳液体系中通过原位聚合,制备了纳米TiO2/交联淀粉复合微球.通过红外光谱、扫描电镜、粒度分析等对复合微球的结构进行了表征.结果表明:复合微球形态圆整,平均粒径为21.2μm,表面多孔;N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与淀粉发生交联共聚,纳米TiO2粒子与淀粉发生羟基键合;复合微球的结晶度由于TiO2的存在显著降低.     

碳纳米管/中间相炭微球复合材料锂离子电池负极材料研究

采用热缩聚法(温度为420℃、反应时间为2 h)制备出碳纳米管/中间相炭微球复合材料。研究了碳纳米管添加量对中间相炭微球的形成和形貌的影响,以及对碳纳米管/中间相炭微球复合材料充放电性能的影响。实验结果表明,5%(质量分数)的碳纳米管添加量有利于中间相炭微球的形成,碳纳米管/中间相炭微球复合材料作为负极材料的锂离子电池充放电容量可达到337 mAh/g,20次循环后容量仍保持88%。     

复合淀粉微球的合成与吸附性能研究

以玉米淀粉-环糊精为原料采用反相乳液聚合法合成复合淀粉微球.利用IR和DSC袁征淀粉微球的结构,探讨了淀粉交联成球反应机理,通过溶胀法测其交联度,选取有机色素胭脂红及无机碱土金属钙离子为吸附对象进行吸附实验,并测试微球的吸附性能.     

木聚糖/多壁碳纳米管复合水凝胶的制备及性能

以木聚糖和改性碳纳米管为原料,采用半互穿网络方法制备了一系列不同碳纳米管含量的木聚糖/多壁碳纳米管复合水凝胶;利用扫描电镜及红外光谱对凝胶的微观结构及化学结构进行了表征,研究了碳纳米管的含量对凝胶的微观结构及力学性能的影响,考察了凝胶的pH敏感性以及碳纳米管含量和交联剂用量对溶胀率的影响,研究了该凝胶对亚甲基蓝的吸附行为。结果表明,随着改性碳纳米管含量的增加,凝胶的抗压性能提高,溶胀率先增大后减小,但交联剂用量的增加会使凝胶溶胀率明显减小。改性碳纳米管的引入使凝胶的pH敏感性增强、孔径均匀、吸附性能提高。吸附研究表明该木聚糖/多壁碳纳米管复合水凝胶是一种良好的阳离子吸附剂。     

In Situ Synthesis of Cuprous Oxide/Cellulose Nanofibers Gel and Antibacterial Properties

Cellulose nanofibers were synthesized by acetobacter xylinum (xylinum 1.1812). The cellulose nanofibers with 30-90 nm width constructed three-dimension network gel, which could be used as a wound dressing since it can provide moist environment to a wound. However, cellulose nanofibers have no antimicrobial activity to prevent wound infection. To achieve antimicrobial activity, the cellulose nanofibers can load cuprous oxide (Cu₂O) particles on the surface. The cuprous oxide is a kind of safe antibacterial material. The copper ions can be reduced into cuprous oxides by reducing agents such as glucose, N₂H₄ and sodium hypophosphite. The cellulose nanofibers network gel was soaked in CuSO₄ solution and filled with copper ions. The cuprous oxide nanoparticles were in situ synthesized by glucose and embedded in cellulose nanofibers network. The morphologies and structure of the composite gel were analyzed by FESEM, FTIR, WAXRD and inductively coupled plasma (ICP). The sizes of Cu₂O embedded in cellulose nanofibers network are 200-500 nm wide. The peak at 605 cm⁻¹ attributed to Cu(I)-O vibration of Cu₂O shits to 611 cm⁻¹ in the Cu₂O/ cellulose composite. The Cu₂O/ cellulose nanofibers composite reveals the obvious characteristic XRD pattern of Cu₂O and the results of ICP show that the content of Cu₂O in the composite is 13.1%. The antibacterial tests prove that the Cu₂O/ cellulose nanofibers composite has the high antibacterial activities which is higher against S. aureus than against E. coli.     

近球状钼酸镍/多壁碳纳米管复合材料的制备及其赝电容性能

以硝酸镍、钼酸钠和多壁碳纳米管为原料, 通过水热反应法制备了钼酸镍/多壁碳纳米管(NiMoO₄/MWCNTs)复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线能谱和X射线衍射对材料组成和形貌进行表征。结果表明: MWCNTs 很好地包覆在球状NiMoO₄外表面, 且各元素均匀地分布在材料中。循环伏安和电化学阻抗实验证实MWCNTs显著增强了NiMoO₄的氧化还原信号和电荷转移动力学特性。电容测试实验进一步表明, 复合材料较NiMoO₄单一材料具有更高的比电容、倍率特性及循环稳定性, 且当MWCNT含量为40 mg时, 所得产物(NiMoO₄/MWCNTs-40)具有最佳的电化学性能。电流密度为2 A/g时, NiMoO₄/MWCNTs-40复合材料的比电容高达1071 F/g; 当电流密度增大到10 A/g时, 比电容仍能保持原来的66.10%。在10 A/g的电流密度下, 经过2500次循环充放电后, NiMoO₄/ MWCNTs-40复合材料的比电容保持率高达95.85%, 表明该材料具有出色的循环稳定性。     

碳纳米管对PP/SPTW复合材料力学性能的影响

目的研究不同含量的多壁碳纳米管(CNT)对聚丙烯/六钛酸钾晶须复合材料力学性能的影响。方法将经表面改性处理的多壁碳纳米管与改性过的六钛酸钾晶须、聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),采用熔融共混法,利用双辊开炼机熔融共混制得PP/PP-g-MAH/SPTW/碳纳米管复合材料。比较不同含量的改性多壁碳纳米管对PP/PP-g-MAH/SPTW复合材料力学性能的影响。结果多壁碳纳米管表面经过混酸处理后,在复合材料中分散均匀,与聚合物基体界面间结合良好,对复合材料起到增韧增强作用,但是当碳纳米管质量分数较大时,开始出现团聚现象,反而使复合材料的力学性能降低。结论当碳纳米的质量分数为0.5%左右时,复合材料力学性能最佳。     

镁钼氧化物催化剂制备多壁纳米碳管的初步研究

采用溶胶-凝胶法合成了可用来催化裂解甲烷大量制备高质量和较高纯度的多壁纳米碳管的镁钼氧化物催化剂. 实验表明该催化剂具有较高的活性和催化效率, 反应2h后, 制备的多壁纳米碳管的量接近原始催化剂量的30倍. 并用透射电镜、高分辨透射电镜、激光拉曼和热重分析对制得的粗产品进行了表征, 结果表明: 碳管的直径在10～22nm之间, 且随着反应时间的延长, 制备的纳米碳管石墨化程度增加, 反应1h后, 粗产品中碳管含量达95%, 同时, 对催化剂的特殊催化生长机理作了讨论, 生长过程中多层Mo颗粒析出在MgO载体表面是碳管成束的主要原因.     

一种新型的半导体光催化剂——纳米氧化亚铜

半导体光催化技术是解决环境污染问题的有效手段,从光催化的催化机理出发,在分析了二氧化钛光催化剂的局限性的基础上,介绍了一种新型的可见光型半导体光催化剂--纳米氧化亚铜,对其制备方法和在光催化剂方面的研究进展作了综述,并对光催化剂的应用及未来研究方向进行了展望.     

氯化聚乙烯/碳纳米管复合材料的制备及其性能研究

以三氯化铝(AlCl3)作催化剂,将多壁碳纳米管(MWNTS)悬浮在氯仿(CHCl3)溶液中,通过亲电加成反应,对MWNTS进行了侧壁化学修饰,并对化学修饰后的MWNTS作了红外光谱的分析.分别采用机械共混法和溶液共沉淀法制备了CPE/CNTs复合材料,对CPE/CNTs复合材料进行了拉伸性能及流变性能的测试,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察了CPE/CNTs复合材料拉伸断面的形貌特征.结果表明:CPE/CNTs复合材料的拉伸强度随碳纳米管加入量的增加而增大,当碳纳米管的加入量为5份时,其拉伸强度最大,与纯氯化聚乙烯的拉伸强度相比,提高了75%;化学修饰后的碳纳米管在氯化聚乙烯基体中有了较好的分散性和相容性;CPE/CNTs复合材料的表观粘度随碳纳米管加入量的增加而逐渐增大.     

氧化锌/氧化亚铜异质结太阳能电池的研究进展

因氧化亚铜(Cu2O)、氧化锌(ZnO)能级和晶格匹配较好,近年来较多的研究者将两者复合制备异质结太阳能电池。异质结的形成可提高光生电子-空穴对的分离效率,同时拓展复合结构的光响应范围,从而有效提高太阳能电池性能。介绍了3类主流的ZnO/Cu2O异质结结构,分别阐述主要的进展,综述了异质结结构中Cu2O、ZnO的制备方法以及制备条件对电池效率的影响,讨论了电池性能的改进措施,并对ZnO/Cu2O异质结太阳能电池未来的发展前景进行展望。     

纳米ZnO/Zn/CNT多孔复合结构的制备及其对亚甲基蓝的无光催化降解

以碳纳米管(CNTs)为基础材料,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为造孔剂,构筑多孔结构,并将水解反应所得的氧化锌/锌复合纳米颗粒附着在孔隙结构中,制得氧化锌/锌/碳纳米管多孔复合结构,氧化锌纳米棒直径约30~60nm,长径比可达40。对复合结构的微观结构及成分表征显示,制备ZnO/Zn/CNT多孔复合结构的过程中,无杂质生成,氧化锌晶体结构也没有发生变化。多孔复合结构对模拟污染物的暗室催化降解研究结果显示,复合结构催化降解亚甲基蓝时起主要作用的是ZnO纳米棒,在多孔结构中受力变形产生电子空穴对,在无光条件下降解有机污染物,且孔径越大、水流冲击力越强,对亚甲基蓝的催化降解效果越好。     

碳纳米管/聚合物基纤维材料的研究进展

简要介绍了碳纳米管在聚合物材料中的研究进展，重点介绍了碳纳米管/聚合物基纤维材料及其性能的研究，提出添加碳纳米管不仅可以有效提高纤维材料的力学性能，而且可以改善其抗静电性能。同时对碳纳米管在纤维中的取向及由此导致的对材料性能的影响进行了论述。