碳纳米管负载铂金颗粒的微观形貌表征

以碳纳米管负载粒径小于10 nm的铂金纳米颗粒为研究对象,采用热场发射扫描电镜表征其微观形貌,探讨不同的探测器和加速电压对样品成像效果的影响。结果表明,对于同一种探测器,低加速电压测试条件下可获得比较清晰的样品表面细节;在加速电压为1 kV时,使用SE2和InLens探测器无法观测到碳纳米管表面负载的铂金纳米颗粒,而使用ESB探测器可以清晰观察到粒径为3～10 nm的铂金颗粒在碳纳米管上的分布情况。     

碳纳米管／PA6纳米复合材料的制备及力学性能

采用RAFT活性聚合反应在碳纳米管表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(二硫代酯化合物作RAFT试剂),并制备了碳纳米管/PA6纳米复合材料。利用FT-IR、TEM、SEM、TGA等测试方法表征接枝聚合物后的碳纳米管,考察了碳纳米管的用量对碳纳米管/PA6纳米复合材料力学性能的影响,并观察了碳纳米管/PA6纳米复合材料冲击断面形貌。结果表明,聚合物接枝到了碳纳米管表面,碳纳米管/PA6纳米复合材料的力学性能明显提高。     

Ag纳米晶颗粒/碳纳米管复合材料的制备与结构研究

利用热蒸发方法在多壁碳纳米管表面沉积Ag纳米颗粒,XRD结果显示,Ag纳米颗粒以晶体形态存在,同时透射电镜分析结果表明,Ag纳米晶颗粒引起碳纳米管横截面形变,从而形成Ag纳米晶颗粒/碳纳米管异质复合材料,这些纳米异质复合材料相互连接,形成网络化分布的结构.     

纳米颗粒及其聚合物复合材料的研究与应用

本文主要介绍了纳米颗粒的性能及其在聚合物纳米复合材料方面的应用,先后列举纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米蒙脱土、纳米二氧化钛和碳纳米管五种常用纳米颗粒,就其种类、性能、制备方法以及其在聚合物复合材料上的应用作了综述,并对纳米颗粒及其聚合物复合材料的发展作了展望。     

MWNTs-TiO2和AC-TiO2复合材料制备及其在染料吸附降解中的应用

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为原料,分别以多壁碳纳米管和活性炭为载体,并分别在载体表面上负载纳米TiO2颗粒,制备出碳纳米管-TiO2(MWNTs-TiO2)和活性炭-TiO2(AC-TiO2)两种复合材料。采用X射线粉末衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征,结果显示,经500℃热处理后,TiO2主要以锐钛矿形式存在,纳米TiO2颗粒均匀的负载于载体的表面。吸附降解的实验结果表明,MWNTs-TiO2和AC-TiO2两种复合材料对活性染料甲基橙吸附降解效果均好于纯纳米TiO2颗粒,而MWNTs-TiO2复合材料的吸附降解效果更好,更适合作为纳米TiO2光催化载体。     

原子力显微镜探针针尖修饰的研究进展

介绍了当前几种AFM探针针尖修饰技术,以及它们在高分子材料、生物材料、微观摩擦学、粘附力、纳米级电化学、碳纳米管及纳米加工方面的研究进展。AFM探针针尖修饰的目的主要是:提高扫描图像分辨率,其分辨率可达纳米或亚纳米级别;用力曲线探究特定基团间的相互作用,定量分析端基与端基之间、分子链与分子链之间及端基与分子链之间的相互作用力,避免针尖对生物样品表面的损坏;对分子材料结构进行修饰,特别是在生物细胞、DNA分子链上及分子识别;避免Si或Si3N4针尖与表面硬度较大的样品直接接触,延长探针针尖的使用寿命。在研究天然橡胶硫化的作用机理时,可以用针尖修饰技术来模拟这个过程,探究天然橡胶分子链与单个硫原子的相互作用方式与作用力。通过电化学接枝聚合把高分子接枝在AFM针尖上,为研究单链的弹性力、引起构象转变的力、相互作用的双分子的分离力及特定的官能团的相互作用提供了许多可能性。分析了影响AFM探针针尖修饰的因素,结合材料领域方面的发展,对针尖修饰技术的发展及应用前景做了分析和预测。     

碳纳米管工具电极的制备

纳米工具电极是进行纳米电解加工的必备条件,其特征尺寸直接影响纳米结构的最终尺寸.提出了利用电弧放电将碳纳米管束焊接在钨针尖上的纳米工具电极制备方法,并通过试验研究了钨针的针尖圆弧半径和放电电压对制备碳纳米管工具电极的影响.试验结果表明,不同尖端圆弧半径的钨针,所需有效放电电压不同,圆弧半径越小,有效放电电压越小,强电场分布越集中,越容易将碳纳米管束焊接在针尖的顶端;圆弧半径越大,强电场分布区域越大,越不容易控制碳纳米管束焊接的方向性.在针尖圆弧半径约为100 nm和300 nm的钨针上,放电电压分别为25 V和35 V时,成功制备出碳纳米管工具电极.     

微纳米尺度下聚酰亚胺薄膜表面电荷的生成实验

为进一步研究聚合物电介质材料聚酰亚胺表面电荷的生成规律和特性,利用Dimension 3100型扫描探针显微镜在微纳米尺度下对聚酰亚胺表面进行摩擦产生了电荷,并用静电力显微镜观察了电荷的消散过程.通过对实验结果的分析,得出微纳米尺度下聚酰亚胺表面电荷生成的规律和特性:表面电荷的极性与探针针尖所加偏压保持一致,且表面电荷的密度和作用区域会随着探针针尖所加电压的增加而加大,并随着探针摩擦速度的增加而减小.为探索聚合物电介质材料表面电荷生成规律及特性提供了一条新途径.     

聚合物/碳纳米管纳米复合材料研究进展

碳纳米管及其聚合物基纳米复合材料的研究是材料科学领域一个重要的研究方向,本文介绍了近年来碳纳米管的表面改性方法以及聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法、力学性能、导电性等方面的研究进展。     

纳米金/单壁碳纳米管复合物的制备、表征及其多相催化的潜力

制备了一种单壁碳纳米管担载金纳米颗粒复合材料,利用X射线衍射、扫描透射显微镜、能量色散X射线分析、比表面积分析、激光拉曼光谱和紫外-可见分光光度计等对其结构进行了表征.结果表明:纳米金粒为微晶体,其平均直径为7nm且直径分布范围较窄.研究了该单壁碳纳米管担载金颗粒对仲醇的无溶剂氧化的活性和选择性,发现其转化效率可达95％.     

场离子显微镜观测单壁碳纳米管

场离子显微镜是具有原子级分辨能力的尖端表面分析工具.它适用于纳米尺度的单壁碳纳米管(SWCNTs)末端表面原子排列的观测.利用范氏力将SWCNTs组装到钨针尖上,用场离子显微镜观察了这种针尖样品.在观察过程中对针尖样品进行了加热处理,既除掉非晶的C原子,也破坏了由于碳纳米管切割制造过程使用表面活化剂引起的高电阻层,得到了开口SWCNTs的场离子显微镜像,由此推断出SWCNTs束的顶端原子结构,估算出观察到的SWCNTs的直径,并且模拟了其中一个图像所代表的SWCNTs顶端开口的原子排列,推断出产生这个图像的SWCNTs是(7,7)型结构.     

碳纳米管负载纳米TiO2复合材料的制备及组织结构表征

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为原料,以碳纳米管为载体,在碳纳米管表面上负载纳米TiO2粉体,制备出CNT-TiO2复合材料.通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)等手段研究了复合材料颗粒的组织结构及包覆情况,通过UV-vis漫反射谱分析比较了纯TiO2、纯CNTs和CNT-TiO2的吸光性能.结果表明,纳米TiO2均匀的包覆在CNTs表面上,且包覆均匀致密.CNT-TiO2复合材料经450℃热处理后,纳米TiO2颗粒以鋭钛矿相存在,其平均粒径约为7.3nm.CNTs-TiO2复合材料兼具载体碳纳米管和外层纳米TiO2对光的吸收性能,在紫外光区域和可见光区域对光都有非常好的吸收性能.     

聚吡咯/多壁碳纳米管复合材料的制备与性能研究

以吡咯为单体、三氯化铁为氧化剂,采用反相微乳液聚合法,分别在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中和含有多壁碳纳米管(MWCNTs)的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中,通过化学氧化法制得了聚吡咯纳米颗粒和聚吡咯/多壁碳纳米管(PPy/MWCNTs)导电复合材料。利用SEM、TEM、FT-IR、XRD和四探针电导率仪对复合材料进行了表征。结果表明,当SDBS浓度为0.0120mol/L时所制备的聚吡咯纳米颗粒的电导率在1.00S/cm左右;在含有MWCNTs的SDBS溶液中,单体在SDBS的胶束内聚合,表面活性剂及其胶束吸附在MWCNTs的表面,表面活性剂的浓度和碳纳米管的用量对PPy/MWCNTs复合材料电导率的提高起到重要作用。当SDBS浓度为0.0120mol/L、MWCNTs和单体的质量比为0.20时,可获得电导率为5.68S/cm的PPy/MWCNTs纳米复合材料。     

溶液剥离-吸附法制备高分子纳米复合材料

采用溶液剥离-吸附法制备了乙烯基聚合物/改性蒙脱土(VP/C-MM T)高分子纳米复合材料。X射线衍射检测结果表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性蒙脱土的层间距由1.2916 nm增加到1.9620 nm,与乙烯基聚合物(VP)复合后,蒙脱土的d(001)峰消失;透射电镜对纳米复合材料成膜物的检测结果表明,蒙脱土在VP基体中以片层形式分散,说明VP/C-MM T为剥离型纳米复合材料。示差扫描量热检测结果表明,蒙脱土的存在可以较好地提高聚合物的热稳定性。通过建立CTAB与蒙脱土插层的理论模型,解释了VP与C-MM T未发生相分离的原因。     

非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料制备方法研究进展

纳米粒子由于十分容易聚集和团聚, 加之表面亲水性的纳米颗粒和表面憎水性的聚合物基体的相容性较差, 往往以较大的团聚体形式分散于聚合物基体树脂中, 导致复合材料的性能不佳。基于常规共混法的纳米颗粒/聚合物复合材料制备技术仍是重要的制备途径之一, 关键在于如何解决复合体系中纳米粒子的有效分散和利用问题。为此, 本文中针对非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料的制备, 介绍了纳米无机粒子表面改性和纳米颗粒在热塑性聚合物中的分散技术方面的研究进展。      

基于碳纳米管复合物的电化学生物传感器研究进展

新型碳纳米管复合物的开发及其在电化学生物传感器中的应用是近年来材料学和分析领域的研究热点.介绍了碳纳米管复合物在电化学生物传感领域的研究发展,重点对碳纳米管与纳米颗粒、聚合物及离子液体复合材料在电化学生物传感中的应用进行了论述.     

碳纳米管/PVC复合材料的制备及表征

采用RAFT活性聚合方法在碳纳米管表面接枝上聚合物链。然后与PVC通过熔融共混方法复合制备了碳纳米管/PVC纳米复合材料。对复合材料的结构与拉伸强度进行了表征研究,表明接枝聚合物链的碳纳米管显著提高了PVC的拉伸强度。     

原子力显微镜在高分子薄膜领域的应用

介绍了原子力显微镜(AFM)在高分子薄膜领域中的最新应用技术。在定位观察薄膜时,可采用碳纳米管定位法以及针尖打孔定位法对所观察的样品进行定位,该方法可实现对样品进行离位处理之后再次精确定位。在测量高分子薄膜厚度时,可采用针尖打孔法和漂膜法通过制备断面台阶利用AFM精确测量薄膜厚度。基于特殊相分离形貌的嵌段共聚物薄膜,可采用AFM针尖对其表面进行锻造纳米加工。这些技术拓展了AFM在聚合物薄膜表征以及纳米加工等领域的应用。     

聚醋酸乙烯酯/纳米ZnO颗粒复合材料的等离子聚合及其光学性能

采用等离子镀膜方法在纳米ZnO颗粒表面沉积一层有机薄膜,制备出聚合物/ZnO复合材料.用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vi8)对其形貌、结构和性能进行表征,研究了聚合物/ZnO复合材料的光学性能以及聚合物与纳米ZnO颗粒的结合强度.结...     

TiN/聚吡咯纳米复合材料的制备及表征

采用氨解法制备了纳米氮化钛(TiN)粉体,对纳米TiN粉体进行表面改性,使其均匀分散到吡咯单体中.采用原位聚合法制备了TiN/聚吡咯(PPy)纳米复合材料.对合成的复合材料用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、四探针测试仪等方法进行了表征与检测.结果表明:PPy成功地包覆在TiN纳米颗粒表面,形成了纳米TiN/PPy复合材料.复合材料具有优良的电性能.