碳化细菌纤维素的电磁屏蔽效能

细菌纤维素在不同的温度下进行碳化处理,将得到一系列网状结构的碳纤维。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪和透射电子显微镜(TEM)对制备的碳纤维晶体结构和微观形貌进行了表征;通过矢量网络分析仪在频率600MHz～14GHz范围内对其进行了电磁参数测试;应用电磁屏蔽理论计算获得碳纤维的电磁屏蔽效能。结果表明,1200℃碳化得到的碳纤维在频率为6～14GHz之间的屏蔽效能都大于30dB,在14GHz时最高可以达到41dB,该碳纤维密度低、屏蔽效果好,在电磁屏蔽领域有较好的应用前景。     

碳包覆铁纳米颗粒制备及电磁性能分析

以纤维素为基质,硝酸铁为金属颗粒前躯体,在氢气保护下进行控温炭化合成出准球形的碳包覆铁纳米颗粒．产物通过TEM、EDX和XRD表征呈核壳结构,粒径分布比较窄．通过波导法对所制备的碳包覆铁纳米颗粒进行吸波性能分析,采用矢量网络仪研究分析其在8．2～12．4GHz频率范围内的电磁性能．     

电镀Ni膜催化生长螺旋纳米碳纤维及其电磁性能研究

采用电镀工艺制备催化剂Ni膜,以化学气相沉积方法合成螺旋纳米碳纤维,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和偏光显微镜对螺旋纳米碳纤维的形态和结构进行表征。研究了电镀时间、电镀电流对螺旋纳米碳纤维生长的影响;并通过波导法对制备出的螺旋状纳米碳纤维测试在12.4～18GHz频段的电磁参数,考察其吸波性能。     

基于纤维素纳米纤维的电磁屏蔽材料研究进展

纤维素纳米纤维(CNFs)作为一种新型的一维纳米材料,具有来源广泛、长径比高、力学性能优异等特点。以CNFs为载体或增强相通过不同的方法可以制备出多种多样的电磁屏蔽功能复合材料,如气凝胶、薄膜和海绵等。本文基于电磁屏蔽的原理,综述了CNFs基电磁屏蔽材料的制备方法及研究进展,并比较了不同的CNFs基电磁屏蔽材料在结构和性能上的差异,最后对CNFs基电磁屏蔽功能复合材料未来的发展方向进行了展望。     

碳纳米纤维储氢性能初步研究

用自行研制的碳纳米纤维在特制的不锈钢高压回路中进行了吸附储氢的验证实验。实验结果表明,在室温条件下,经适当处理的碳纳米纤维的储氢能力最高可达到９．９９Ｗ／％为目前常用的储合金ＬａＮｉ的７倍,显示出 大应用前景。碳纳米纤维储氢机理尚有进一步研究。     

ACF-Ag-TiO_2纳米纤维的制备及其光催化性能

将溶胶-凝胶法与水热法相结合制备活性碳纤维(ACF)-Ag-TiO2纳米纤维复合材料,利用扫描电镜、透射电镜、能量色散型X射线光谱仪对ACF-Ag-TiO2纳米纤维复合物的表面形貌及晶型进行表征,并以甲基橙的脱色降解为模式反应,考察样品的光催化性能。结果表明,ACF-Ag-TiO2纳米纤维长度为4⁸μm,直径约为58μm,直径约为5⁵0 nm;制备的材料中Ag元素的质量分数为0.5%时,ACF-Ag-TiO2的催化效果最优,光照30 min后对甲基橙的降解率为95%。     

炭纤维网布/螺旋碳纤维复合材料制备及电磁性能研究

以炭纤维网布为基体,通过电镀工艺在炭纤维网布上形成Ni催化剂膜,采用化学气相沉积方法原位合成炭纤维网布/螺旋纳米碳纤维复合材料,采用扫描电镜(SEM)、Raman光谱和X射线衍射仪(XRD)对生长的螺旋纳米碳纤维的形态和结构进行表征。考察主要反应因素—温度对螺旋纳米碳纤维生长的影响,并就生长过程进行了讨论;对其制备出的炭纤维网布/螺旋纳米碳纤维复合材料在8.2～12.4GHz频段的电磁性能进行分析,考察其吸波性能。结果表明制备出的炭纤维网布/螺旋纳米碳纤维复合材料比单一的螺旋纳米碳纤维具有更高的电磁损耗角正切,电损耗正切值由0.7提高到3.8,表明复合材料具有较好的吸波性能。     

纳米纤维素修饰的碳纳米纤维制备及其疏水性研究

为拓展碳纳米纤维在环境清洁领域的应用,提高碳纳米纤维的水接触角,改善膜表面的疏水性能,获得疏水性较好的碳纳米纤维薄膜,利用静电纺丝法将纳米纤维素(CNFs)与碳纳米纤维前驱体复合,获得具有低表面能和良好疏水性能的纳米碳纤维/纳米纤维素复合纤维膜。通过对纳米纤维素含量进行调控,经预氧化和碳化处理后得到一系列具有规则三维空间网络结构的复合纤维膜,并探究不同纳米纤维素含量对复合纤维膜疏水性能的影响。结果表明：纳米纤维素修饰复合纤维膜随着碳化程度的提高其表面能呈现逐渐降低的趋势,其对水的接触角也逐渐增大,疏水效果得到较大幅度提升。随着纳米纤维素含量继续增加,复合纤维膜的水接触角呈上升趋势,未添加前接触角为36.13°,当纳米纤维素添加质量为20%时,水接触角最大为132.14°,提高了366%。     

MFC增强碳纳米纸的制备及其电磁屏蔽效能

为提高碳纳米纸(BP)力学性能,将微纤化纤维素(MFC)与多壁碳纳米管(MWCNT)混合,采用真空抽滤的方法制备MFC/BP。详细研究了MFC/BP的微观形貌、力学性能、电学性能、电磁屏蔽效能。研究表明,MFC均匀分散在碳纳米管中,形成了纤维骨架,碳纳米管相互穿插缠绕分布在纤维骨架周围形成网状结构。随着MFC含量的增加,MFC/BP的力学性能明显提高。当MFC与MWCNT质量比为1/1时,碳纳米纸的拉伸强度为11.76 MPa,比纯碳纳米纸提升了979%;在8.2～12.4 GHz频段内,碳纳米纸(厚度约55μm)的电磁屏蔽效能为24～30 dB。     

纳米纤维素制备及壳聚糖/NCC复合膜的性能研究

为了探究包装废弃物瓦楞纸板的回收再利用价值,以杨木浆板为对照,采用包装废弃物瓦楞纸板进行纳米纤维素(NCC)的制备,并以不同比例的NCC和壳聚糖复合成膜,比较研究了NCC含量对壳聚糖/NCC复合膜的膜性能的影响。废弃瓦楞纸板制备NCC的得率为53.87%,NCC形态为纺锤形,长度和直径范围分别为54~87nm和3~5nm,与杨木浆板NCC的形态相同,但长度较短。随纳米纤维素含量的增加,复合膜的抗拉强度及伸长率均有所提高,透湿量先增加后减少;透光率没有明显变化,均达99.8%以上。以瓦楞纸板NCC制备的壳聚糖/NCC复合膜的抗拉强度和伸长率略低于以杨木浆板NCC的复合膜。研究结果表明:废弃瓦楞纸板可作为NCC制备的来源,用于壳聚糖/NCC复合膜的制备并改善成膜性能。     

静电纺缓释抗菌纳米纤维的制备及抗菌性能研究

目的 解决天然抗菌剂精油封装到聚合物中的受控释放问题。方法 选用聚乙烯醇和纳米纤维素为主体材料,采用百里香精油为活性物质,通过静电纺丝技术制备纳米纤维。结果 采用质量比为3∶4的纳米纤维素水凝胶(质量分数1%)和聚乙烯醇水溶液(质量分数6%),并加入质量分数为4%~10%的百里香精油制备纺丝液,在纺丝电压为16 kV、纺丝速率为0.8 mL/h、纺丝距离为11 cm、针头直径为0.7 mm的条件下制备了直径为100~150 nm的纳米纤维,并成功将百里香精油包埋在纳米纤维中。结论 所制备的纳米纤维可以达到百里香精油缓慢释放的效果,对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、黑曲霉和橘青霉均有抑制作用。     

Investigation of Electrochemical Properties of Carbon Nanofibers Prepared by CCVD Method

Carbon nanofibers, with diameters between 80 and 290 nm and specific area of 242 m²g^?1, have been prepared by the catalytic chemical vapor deposition method. After preparation, the powder was mixed with silicon oil in order to create a paste electrode. The electrochemical behavior of this type of electrode was investigated by cyclic voltammetry, using a solution of 10^?3 M ferrocenecarboxylic acid as mediator. The redox process is quasi-reversible, and it involves the transfer of electrons between Fe(II) and Fe(III).

The same mediator was used for the construction of a second-generation glucose biosensor. The mediator was co-immobilized with the enzyme in the carbon nanofibers paste. The sensor linearly responded to glucose, in the concentration range of 1.7 to 7 mM. A time of around 30 seconds was required to reach 95% of the maximum steady-state current.

Also, the oxidation of calf thymus DNA at the carbon nanofiber paste electrode was investigated by differential pulse voltammetry (DPV). A clear signal, due to guanine oxidation, was obtained in the case of single-stranded DNA.     

Investigation of Electrochemical Properties of Carbon Nanofibers Prepared by CCVD Method

Carbon nanofibers, with diameters between 80 and 290 nm and specific area of 242 m²g^-1, have been prepared by the catalytic chemical vapor deposition method. After preparation, the powder was mixed with silicon oil in order to create a paste electrode. The electrochemical behavior of this type of electrode was investigated by cyclic voltammetry, using a solution of 10^-3 M ferrocenecarboxylic acid as mediator. The redox process is quasi-reversible, and it involves the transfer of electrons between Fe(II) and Fe(III).

The same mediator was used for the construction of a second-generation glucose biosensor. The mediator was co-immobilized with the enzyme in the carbon nanofibers paste. The sensor linearly responded to glucose, in the concentration range of 1.7 to 7 mM. A time of around 30 seconds was required to reach 95% of the maximum steady-state current.

Also, the oxidation of calf thymus DNA at the carbon nanofiber paste electrode was investigated by differential pulse voltammetry (DPV). A clear signal, due to guanine oxidation, was obtained in the case of single-stranded DNA.     

碳基材料吸波性能研究进展

随着雷达探测技术的迅猛发展和电磁波辐射污染的日益加剧,新型吸波材料的研究和开发成为各国研究的热点。单一吸收剂存在吸波频带窄和吸收强度低等缺点,无法满足新型吸波材料频带宽、厚度薄、质量轻、吸收强的要求。碳材料具有密度低和吸波性能好等优点,通过与其他吸收剂的双组分、多组分复合,或对复合材料的微观结构进行设计,碳系复合材料表现出优异的吸波性能。简要介绍了吸波材料的工作机理,然后分别从炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯和其他碳系材料等5个方面综述了碳系材料在电磁波吸收中的应用和发展,归纳了碳系材料吸波性能的最新研究进展,最后提出了当前研究中存在的不足并明确了研究方向。     

碳纳米管/石英复合材料的电磁波吸收性能

采用溶胶-凝胶法合成了碳纳米管/石英复合粉体, 复合粉体经热压烧结获得致密的复合材料. 在8.2～2.4GHz波段测试了该复合材料的复介电常数, 发现复介电常数随着碳纳米管含量的增加而大幅度提高, 大的介电常数虚部说明该复合材料具有很大的介电损耗. 采用传输线理论计算了该复合材料对电磁波的反射损耗, 发现复合材料在此波段对电磁波具有吸收效果, 并且反射损耗 与复合材料的厚度、碳纳米管体积含量具有密切的关系. 本文还采用了层状设计的方法提高了复合材料的吸波性能.     

电磁搅拌法制备导电聚苯胺纳米线的电磁屏蔽性能研究

针对低频频段(<1.5GHz)的电磁屏蔽涂层,采用快速混合法制备出导电聚苯胺纳米线,使用透射电镜(TEM)对其形貌和尺度进行表征,研究了搅拌方式对聚苯胺/聚氨酯涂层的导电性能和电磁屏蔽性能的影响。研究表明,由于磁场的作用,采用电磁搅拌法可以缩短聚苯胺聚合反应时间,合成均一的导电聚苯胺纳米线,其渗滤阈值为33.3%,含量为33.3%的聚苯胺纳米线的聚苯胺/聚氨酯涂层的电磁屏蔽性能为32.2dB,优于含量为45%的机械搅拌法制备的聚苯胺粉体,这可能是由于线性结构的导电聚苯胺在基体中能够较容易形成三维导电网络结构所致。     

Carbon Nanofibers Prepared via Electrospinning

Carbon nanofibers prepared via electrospinning and following carbonization are summarized by focusing on the structure and properties in relation to their applications, after a brief review of electrospinning of some polymers. Carbon precursors, pore structure control, improvement in electrical conductivity,and metal loading into carbon nanofibers via electrospinning are discussed from the viewpoint of structure and texture control of carbon.     

纳米碳纤维的制备方法及其吸波特性

论述了高温吸波材料--纳米碳纤维的制备方法、吸波性能,并通过比较给出了不同制备方法的特点;讨论了温度、掺杂和表面改性等对纳米碳纤维吸波性能的影响,展望了纳米碳纤维及其复合材料的应用前景.     

纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线柔性电极的制备

目的以竹粉为原料制备纳米纤维素,并将其作为基底材料制备纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极,应用于柔性超级电容器。方法采用化学机械处理法,将竹粉通过化学处理以及研磨、超声等处理,制备成纳米纤维素悬浮液;分别将多壁碳纳米管和纳米银线超声分散于溶剂中;最后,通过层层自组装制备纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极,同时,作为对照组,制备纳米纤维素/碳纳米管复合电极。结果纳米纤维素纤丝的直径大约为30~100 nm,相互之间缠绕成网状结构,是很好的支撑材料,纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极具有很好的成膜性和电化学性能,在扫描速率为30 m V/s时,面积比电容达到77.95 m F/cm~2。结论以纳米纤维素为基底,通过层层自组装方法制备的纳米纤维素/碳纳米管/纳米银线复合电极具有较好的电化学性能,可作为柔性超级电容器的电极。