碳纳米管/聚合物基复合材料的研究进展

简要介绍了碳纳米管的结构及其分散性,说明碳纳米管具有一维结构及中空的内部结构,极高的化学稳定性,易于团聚.影响碳纳米管分散体系稳定性的关键是空间效应,所以末端亲水基团的结构和性能将明显影响碳纳米管的分散.碳纳米管在基体中的良好分散使复合材料力学性能大幅度提高,并且由于其优良的光电性能,加入碳纳米管也可显著提高复合材料的光电性能和导电性能.此外,碳纳米管石墨层的本质及独特的结构和尺寸,使碳纳米管在提高复合材料的热性能方面也有很大贡献.     

碳纳米管增强铝基复合材料分散方法研究进展

碳纳米管与铝基体的结合,可以获得导电和导热性良好及综合力学性能优异的复合材料,有望成为新一代轻质高强、结构功能一体化的复合材料.在制备碳纳米管增强铝基复合材料过程中,碳纳米管的团聚将降低界面结合,诱发缺陷产生,导致性能大幅下降,因此,调控优化碳纳米管的分散状态、含量成为获取良好界面结合,获得高性能碳纳米管增强铝基复合材...     

基体诱导法制备碳纳米管/云母复合导电粉

基体诱导法制备碳纳米管(CNT)/云母复合导电粉, 即用聚乙烯醇(PVA)或聚丙烯酰胺(PAM)对云母进行处理, 将处理后的云母与CNT分散液混合, 使CNT吸附在云母表面. 测试复合导电粉的体积电阻率(ρ)发现, CNT含量为1.0wt%时, CNT/云母的ρ为2.0×10⁴Ω·cm, 而用PVA修饰的云母制备CNT/云母, 体积电阻率达到86.6Ω·cm. 运用XPS、SEM对复合导电粉进行表征. 结果表明当云母表面经PVA修饰后, 能改善CNT在其表面的吸附和分散, 使CNT/云母的体积电阻率明显降低.     

碳纳米管弯曲和拉伸等效弹性模量的计算分析

碳纳米管中的结合键为C-C共价键,它有3个特征参数：键能、键长和键角,首先给出C-C键合关系的坐标描述,然后基于对势函数定义了相应的势能泛函,并建立了相应的计算模型,系统分析了不同手性矢量参数单壁碳纳米管在拉伸和弯曲情形下的力学行为,基于实验结果,按碳纳米管的中空结构计算了相应的等效弹性模量,研究了扶手椅型SWNT(3,3)～SWNT(14,14)的等效弹性模量变化规律,研究结果表明,在拉伸和弯曲情形下。按碳纳米管中空结构计算得到的等效弹性模量为237-239GPa,泊松比为0.21,该结果具有实验上的统计性质。     

MWNT的分散性及其对复合水泥基材料力学性能的影响

以4种表面活性剂（SAA）（十二烷基硫酸钠（SDS）、曲拉通x100（Tx100）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、阿拉伯胶（GA））分别作为多壁纳米碳管（MWNT）分散剂,结合静置及离心分离观察法评价MWNT在水中的分散性;混合浇筑了4组经不同SAA分散、MWNT掺量均为0.21%（相对于水泥质量）的MWNT/水泥基复合材料（MWNT/CCs）,同时制备了空白试件（PCP）,测试了各组试件的抗折强度σf及抗压强度σc,并观察了用GA分散的MWNT/CC及PCP试样的显微结构.静置3 h后,4种MWNT悬浮液黑度均匀,但在5 000 r/min离心分离后显示：GA对MWNT分散效果最好,离心90 min才开始分层;SDS效果最差,离心10 min就开始分层.相比PCP,用GA分散的MWNT/CC的σf、σc提高幅度最大,分别达31.5%、23.6%,表明MWNT在基体中能较好地发挥纤维拔出和桥联作用;TEM及SEM图也显示MWNT在水及相应水化产物中分布较均匀,MWNT与基体界面结合良好.     

纳米碳管在聚合物中的应用及其复合材料研究进展

介绍了纳米碳管的制备、表面改性等，论述了纳米碳管在聚合物中的应用及其复合材料的制备方法和研究进展，并总结了存在的主要问题，展望了纳米碳管／聚合物基复合材料的应用前景。     

纳秒脉冲激光照射对多壁碳纳米管薄膜形貌的影响

采用化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)自制的碳纳米管阵列为原料,经过研磨、灼烧纯化得到分散的多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs).采用纳秒脉冲激光(波长355 nm),分别在不同条件下对丝网印刷法制备的MWCNTs薄膜进行照射.扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)表征结果表明,进行相互垂直的双向扫描照射的效果明显好于单向扫描照射的效果,即由前者得到的MWCNTs的网状结构的立体感更明显,单位面积的MWCNTs端点更多;随着脉冲激光能量密度的逐渐增加,突出于表面的MWCNTs端点逐渐增多,以MWCNTs为主的网状分布的轮廓逐渐清晰;脉冲激光重复频率的增加,也有利于改善MWCNTs薄膜表面的形貌.经过脉冲激光能量51.0μJ(1.03 W)、频率20 kHz的脉冲激光照射后,得到以MWCNTs为主的、立体感显著、比较稀疏的网状分布结构,且单位面积的MWCNTs端点数目显著增多.     

碳纳米管的自组装研究进展

用自组装技术组装的碳纳米管具有新奇的光、电、催化等功能和特性，因此具有良好的发展前景。近年来，许多方法已经用于碳纳米管的组装；综述了化学吸附自组装、静电自组装、模板辅助自组装及DNA操纵下的自组装等几种主要的碳纳米管的组装方法，并对各种方法的特点及研究现状进行了评述。     

多壁碳纳米管湿度传感器频率特性(英文)

为了研究测试频率对传感器性能的影响,改善多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)湿度传感器检测方法并提高传感器检测精度,对传感器频率特性进行了分析.在玻璃衬底上利用蒸镀和光刻技术制作了叉指电极,在电极表面涂敷了MWCNTs-SiO2敏感薄膜,最后通过烧结完成传感器制作.利用饱和盐溶液法产生相应湿度值,并使用RCL自动测试仪对传感器进行测试,测试频率选择在1 kHz到500 kHz之间.对传感器频率特性进行了实验与理论分析,结果表明,该传感器电容值对环境湿度敏感,并且其敏感特性受传感器检测频率的影响.使用毛细凝聚理论以及电解质物理理论对上述实验现象进行了合理的解释.传感器静态电容以及对湿度的灵敏度均随着测试频率的增加明显降低,测试频率为500 kHz时传感器灵敏度仅为测试频率1 kHz时的0.24倍.     

螺旋状碳纳米管的热传导系数

分析了螺旋状碳纳米管沿其轴向的热传导特性,给出了螺旋碳纳米管轴向热传导系数ks的经验表达式。为验证ks公式的有效性,还将螺旋碳纳米管ks的理论解和相应的有限元结果进行了比较。结果发现,螺旋碳纳米管的ks理论解和有限元结果较为接近。本文螺旋碳纳米管的轴向热传导系数ks表达式对人们进一步研究螺旋碳纳米管的热学特性具有重要的参考意义。     

碳纳米管/金属接触改善方法的研究进展

碳纳米管(CNT)由于其独特结构和优异特性已被广泛用来构筑各种纳米器件. 而CNT与电极间的接触在CNT器件中扮演着重要的作用, 是器件性能的关键影响因素. 采用何种有效的方法来改善CNT与金属电极间的接触一直是CNT器件研究中的一个重要方面. 本文综述了近年来CNT/金属接触改善方法的研究进展, 结合本课题组的研究对目前有代表性的接触改善方法进行介绍. 阐述了各种改善方法的原理和加工工艺, 讨论了采用这些方法获得的接触特性和器件性能, 并对各方法的特点进行了比较.     

High Adsorption Capacity of Multi-Walled Carbon Nanotube as Efficient Adsorbent for Removal of Al(III) from Wastewater

Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were oxidized for removal of Al(III) from aqueous solution through batch experiment. The effect of pH, adsorbent dosage, contact time, and temperature on the adsorption was investigated. The optimum pH for adsorption of Al(III) was found to be 4.0. The adsorption kinetic of Al(III) onto COOH-MWCNTs fitted with the pseudo-second-order model and the experimental results showed good correlation with the Langmuir model. The maximum adsorption capacity for Al(III) was obtained as 104.16 mg g^?1.     

碳纳米管及碳纳米管纤维的性能与应用

碳纳米管是由单层或多层石墨片卷曲而成的无缝纳米级管状壳层结构。扼要介绍了碳纳米管、碳纳米管纤维的合成方法及近几年来国内外制备的各种碳纳米管产品。碳纳米管、碳纳米管纤维由于其优良的力学、电学特性可以制成气体吸附体、生物模板、传动装置、增强复合体、催化剂载体、探测器、传感器、纳米反应器等产品，在航空、能源、医药、化学等技术领域广泛应用。     

多壁碳纳米管载体的改性及应用

多壁碳纳米管独特的结构和性质(纳米尺寸、介孔结构和大比表面积)使其成为催化剂的良好载体.侧重于催化领域的应用,结合改性的多壁碳纳米管为载体的催化剂在各催化反应中的应用,综述了催化领域中多壁碳纳米管载体的改性方法,指出针对不同的催化反应需采用不同的方法或多种方法相结合对碳纳米管进行表面改性修饰.     

碳纳米管改性聚丙烯复合材料的研究进展

综述了碳纳米管对聚丙烯力学性能改性、电学性能改性、结晶行为改性、阻燃和热稳定性能改性等方面的研究现状,包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管对聚丙烯改性的影响,展望了碳纳米管改性聚丙烯复合材料的发展前景。     

无基底阵列式碳纳米管膜

介绍了一种廉价、简单易行的将阵列式排列的碳纳米管从石英基底上完整地剥离下来,从而得到无基底阵列式碳纳米管膜的方法。比较了生长基底对膜转移的影响。结果表明用抛光石英玻璃生长的阵列式碳纳米管膜转移到Al基底上的转移效率为80％,而普通石英玻璃上生长的碳纳米管膜转移到Al基底上的转移率为20％。去除基底后阵列式碳纳米管的电阻值表现出各向异性。     

反相微乳液法合成碳纳米管微球

通过对碳纳米管的混酸处理和氨水处理, 在不使用乳化剂的情况下, 采用反相微乳液法合成了形状较为规则的碳纳米管球,比较了四种不同油相以及酸处理时间、水相中碳纳米管含量和搅拌蒸发温度对微球形成和形态的影响, 并对碳纳米管微球的形成机理进行了分析. 结果表明, 采用蓖麻油作为油相, 使用酸化处理1.5h后的碳纳米管在85℃下能制备出(2~20)μm的碳纳米管微球. 此外, 随着碳纳米管在氨水的含量从0.27wt%增加到0.55wt%, 制备出的微球越大, 表面越紧密.