硫化锌碳纳米管的合成方法及光学特性

采用沉淀法和回流法合成ZnS/CNTs复合材料,并对合成的纳米结构进行透射电镜、光致发光光谱测试、XRD测试。结果表明:Zn(NO3)2和Na2S不同的引入顺序产生不同的包覆效果;发光曲线显示ZnS/CNTs纳米粒子在397nm处有一个强荧光峰,在282nm处有一个较弱的荧光峰;沉淀法制备的ZnS/CNTs复合材料呈立方闪锌矿结构,而回流法制得的ZnS/CNTs复合材料为立方闪锌矿和六方纤锌矿的混合物。     

空心PtCo/CNTs催化剂的合成及其电催化性能

为了改善铂基合金纳米粒子对甲醇氧化的电催化性能,用金属置换反应途径制备了空心结构的PtCo合金纳米粒子,并将其负载到碳纳米管(CNTs)载体上,得到了用于直接甲醇燃料电池的空心PtCo/CNTs阳极电催化剂,用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X-射线能谱(EDX)对催化剂进行了表征.结果显示,所合成的PtCo空心纳米粒子具有均匀的外径,其平均值为14.4 nm, 并高度分散在碳纳米管载体上.循环伏安实验和计时电流实验表明,PtCo/CNTs 催化剂对甲醇的氧化具有较高的电催化活性和良好的电催化稳定性能.     

碳纳米管负载二氧化钛的制备及其对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,羧基化多壁碳纳米管(oCNTs)为载体,乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,成功制备了TiO_2纳米粒子负载碳纳米管的复合光催化剂(TiO_2/o CNTs).通过XRD、TEM、UV等测试手段对复合材料进行了表征.结果表明:经450℃煅烧3 h后制备的TiO_2/o CNTs复合体系中,纳米TiO_2呈现锐钛矿且均匀包覆在碳纳米管表面.o CNTs的存在能够有效改变复合材料的表面性质,以实现TiO_2对紫外光的敏感性.当TiO_2和o CNTs的质量比为1∶0.03、TiO_2/3%o CNTs催化剂使用量为0.8 g/L时,对20 mg/L甲基橙溶液紫外灯照射1 h,甲基橙溶液的降解率达到99%,而同等条件下纯TiO_2对甲基橙的降解率不到50%,说明o CNTs能够有效提高TiO_2对甲基橙的光催化活性.TiO_2/3%o CNTs光催化剂对甲基橙进行5次循环降解,降解率保持在95%左右.     

碳纳米管负载金属纳米粒子的研究进展

碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)具有优异的导电性能、导热性能和高的热稳定性。将具有独特催化性能、导电导热性能的金属纳米粒子(metal nanoparticles, M-NPs)负载至CNTs表面形成复合材料,可以广泛应用于催化和热管理领域。综述了国内外制备负载M-NPs的CNTs的研究现状,包括共价和非共价两种方式功能化CNTs再负载M-NPs和直接通过化学气相、物理和电化学沉积等方法将M-NPs负载至CNTs上。共价功能化的CNTs表面虽然可以将其他物质分子永久稳定地连接,但是sp~2到sp~3的杂化过程导致电子结构重组,改变了CNTs原有的电子离域,破坏了CNTs的热学、光学等本征特性,因此使用非共价改性的方法,不仅可以保持CNTs原有的结构和性能,而且不会破坏π共轭体系。M-NPs直接负载至CNTs表面的方法中绿色简便,可大规模推广制备的是混合加热法,不需要添加其他溶剂,也不需要任何精密仪器,就可以使金纳米粒子均匀密集高效地负载至CNTs表面生成复合材料。由此可见,更加绿色高效的M-NPs修饰的CNTs复合材料制备方法在能源、环境和热管理领域的应用前景越来越光明。     

氧化铕组装碳纳米管的制备和表征

采用化学沉淀法将氧化铕组装在碳纳米管上．碳纳米管在含有Eu3 的硝酸溶液中进行回流,在其表面引入了带负电的官能团,这些官能团能够吸附Eu3 ,同时强酸可使碳纳米管的两端开口,金属盐通过毛细作用进入碳管的空腔内,经过滴定、水洗和煅烧制备出Eu2O3组装的碳纳米管．TEM结果表明,氧化铕包覆在碳纳米管表面,外层包覆厚度为4-7 nm,同时3-5 nm链状的氧化铕晶体填充在碳纳米管的管腔中．HRTEM结果表明,碳纳米管的碳碳层的间距为0．34 nm,Eu2O3(222)晶面的晶格间距为0．31 nm．XRD结果表明,复合材料中含有Eu2O3和碳纳米管,晶体大小为11 nm．Zeta电位分析表明,碳纳米管在硝酸中氧化,可在碳纳米管中引入带负电荷的官能团,吸附Eu3 ．     

基于ZnS:Mn~(2+)量子点电致发光器件的制备

以多磷酸钠为分散剂,采用水相共沉淀法制备了Mn2+掺杂的ZnS量子点,通过X射线衍射(XRD)谱、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图像、紫外-可见吸收光谱和光致发光(PL)谱等表征了ZnS:Mn2+量子点的结构、形貌和发光性能;通过对比在空气中干燥前后样品的PL谱,进一步证明了441 nm的峰是属于与硫空位相关的发射。同时,将处理后的样品分散到氯仿中,制备了单层的电致发光(EL)器件,在12 V直流电压的驱动下,在597 nm的位置观测到了Mn2+相关的特征发射。     

碳纳米管增强金属基复合材料研究综述

碳纳米管(CNTs)具有独特的纳米管状结构和优异的力学、电学以及化学性能,是制备金属基复合材料(MMCs)的理想增强体.本文综述了近几年国内外关于碳纳米管增强金属基复合材料(CNTs/MMCs)研究进展,介绍了CNTs预处理和CNTs/MMCs主要制备工艺.阐述了制备CNTs/MMCs所面临的主要问题:如何使CNTs在基体中分散均匀并保持结构完整性;如何提高CNTs与基体金属之间的界面结合强度,最后对CNTs/MMCs未来发展前景进行了展望.     

BiVO_4/CNTs复合材料的制备及光催化性能的研究

以Bi(NO3)3、NH4VO3、碳纳米管(CNTs)为原料,采用水热法制备一系列不同质量比复合的BiVO4/CNTs光催化剂.利用紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)、光致发光光谱(PL)等手段对催化剂的光学性能进行了表征.甲基橙作为光催化反应的目标化合物,研究其可见光催化活性.以对苯二甲酸作为探针分子,研究了BiVO4/CNTs复合光催化剂表面羟基自由基的生成.结果表明:BiVO4/CNTs复合材料的可见光催化活性高于纯BiVO4;不同组成的复合光材料以1%BiVO4/CNTs复合催化剂光催化效果最佳.     

钯镍合金负载多壁纳米碳管储氢材料的制备及其在温和条件下储氢行为的研究

采用一种新型的溶胶法制备了PdNi18合金纳米粒子,负载到特殊预处理过的多壁纳米碳管上得到PdNi18/MWCNTs复合储氢材料.XRD和TEM测试表明,PdNi18合金纳米粒子较均匀地分布在载体表面且粒径约3 nm.储氢结果显示,该复合材料在室温、1.5 MPa条件下可储氢质量分数2.38%,比相关报道要高很多.     

纳米碳管的结构与嵌锂行为研究

研究纳米碳管的微观结构与嵌锂行为,对于制备出真正实用的锂离子电池负极材料具有重要的指导意义.催化热分解法制备了纳米碳管,对提纯后的纳米碳管进行了充放电性能的研究.纳米碳管首次放电比容量为1 295mA.h/g,不可逆容量为845mA.h/g,充放电效率为34.7%.采用XRD、TEM和FTIR谱研究了纳米碳管的结构、表面形貌和固体电解质中间相膜(SEI膜)的形成机理和组成.纳米碳管管径约20~30nm,长大于100nm,定向生长.纳米碳管的层间距d002值为0.349 6nm,表面存在着羰基(-CO-)、羟基(-OH),碳氢σ键等活性基团.纳米碳管在锂离子反复的嵌入与脱出后,层间距变大,衍射峰变宽,峰强变弱.     

碳纳米管负载钯催化剂的制备及其电极的电化学行为

采用对碳纳米管进行混酸中化学改性处理,并通过浸渍-还原方法,在碳纳米管表面上形成了分散均匀的Pd纳米粒子,得到了Pd/CNTs催化剂。用扫描电镜(SEM)对酸化后CNTs试样进行表征,并在酸性介质中采用交流阻抗法测试Pd/CNTs催化剂工作电极的电化学催化活性。结果表明:Pd/CNTs催化剂能够表现出较强的电催化活性。     

水热法制备锰锌铁氧体/碳纳米管磁性材料

采用成本低、污染少的水热法制备锰锌铁氧体包覆的碳纳米管磁性纳米复合材料,并对其进行表征.X射线衍射分析表明,180℃为制备复合材料的合适水温,所得粉体中含Mn0.5Zn05Fe2O4、碳纳米管和少量的γ-Fe2O3,升高反应温度并不能使γ-Fe2O3杂相消失.透射电镜及高分辨透射电镜分析表明,包覆在碳纳米管上的Mn0.5Zn0.5Fe2O4粒子为球形,粒径约为10 ～ 20 nm,Mn0.5Zn0.5Fe2O4粒子中含有少量方形的γ-Fe2O3.红外谱图分析表明,包覆前碳纳米管表面存在羟基、羰基和羧基等官能团,包覆后的复合材料在570 cm-1和1 388 cm-1处出现MnZn铁氧体的特征峰.磁滞回线结果表明,复合材料的饱和磁化强度值为1 145 364 A/m,剩余磁化强度值为438 517 A/m,矫顽力值为30 361 A/m,具有较好的铁磁性.     

退火温度对ZnS/PS薄膜的晶体结构和光电性质的影响

用脉冲激光沉积法(PLD)在多孔硅(PS)衬底上生长ZnS薄膜,分别在300℃、400℃和500℃下真空退火。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了退火对ZnS薄膜的晶体结构和表面形貌的影响,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光(PL)谱和异质结的I-V特性曲线。研究表明,ZnS薄膜仅在28.5°附近存在着(111)方向的高度取向生长,由此判断薄膜是单晶立方结构的-βZnS。随着退火温度的升高,-βZnS的(111)衍射峰强度逐渐增大,且ZnS薄膜表面变得更加均匀致密,说明高温退火可以有效地促进晶粒的结合并改善结晶质量。ZnS/PS复合体系的PL谱中,随着退火温度升高,ZnS薄膜的自激活发光强度增大,而PS的发光强度减小,说明退火处理更有利于ZnS薄膜的发光。根据三基色叠加的原理,ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,ZnS/PS体系可以发射出较强的白光。但过高的退火温度会影响整个ZnS/PS体系的白光发射。ZnS/PS异质结的I-V特性曲线呈现出整流特性,且随着退火温度的升高其正向电流增加。     

钛修饰碳纳米管的制备及储氢性能研究

采用水解沉淀法制备TiO2修饰碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs),并将TiO2还原为Ti,合成了Ti修饰碳纳米管.XRD和TEM测试表明,Ti纳米颗粒相对均匀地分布在CNTs表面,粒径约10 nm.储氢测试表明,该材料在室温、6.5 atm下,储氢量达到了3.7 wt%.     

硫化镉纳米粒子的制备及其荧光性质研究

采用溶胶凝胶法,以硫脲作为修饰剂,制备了硫化镉(CdS)纳米粒子.X射线衍射谱表明,产物为立方闪锌矿晶型CdS纳米粒子,其晶粒平均大小为4.38 nm.红外和紫外可见光光谱显示,产物表面吸附有硫脲分子,而且在235 nm处有很强的吸收峰.CdS的荧光光谱显示,样品A在409 nm和520 nm处有2个发射峰,分别对应于激子和缺陷发射;样品B在409 nm处有激子发射峰,而没有缺陷发射峰,这表明表面缺陷基本消失,说明增加硫脲的用量可以很好地修饰CdS纳米粒子的表面.     

ZnSe/聚合物纤维纳米复合物结构及发光特性

将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸三元共聚物与聚丙烯腈共混,通过静电纺制得聚合物纳米纤维;将Zn^2＋通过配位与聚合物中的羧酸根阴离子结合,与NaHSe溶液中的Se源反应,在聚合物纳米纤维表面生长出ZnSe纳米粒子。使用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱（XPS）、荧光光谱仪对ZnSe/聚合物纳米复合材料进行表征,结果表明,ZnSe纳米粒子直径为20-60 nm;Zn与Se的原子数之比为3∶1;在波长为260 nm的光激发下,ZnSe/聚合物纤维纳米复合材料发射光谱的峰值为396 nm,与ZnSe的本征发射带468 nm相比,产生了约70 nm的蓝移。     

ZnS-TiO_2与ZnS-TiO_2/RGO光催化纳米复合材料的制备及其可见光降解性能研究

采用氧化石墨烯(GO)前驱体,利用一步溶剂热法分别合成了ZnS-TiO_2(ZT)和ZnS-TiO_2/RGO(ZTR)三元纳米复合材料,对比研究了ZnS-TiO_2(ZT)和ZnS-TiO_2/RGO(ZTR)可见光降解性能,分析了GO含量对复合材料光催化性能的影响。通过XRD、SEM、Raman和PL对样品的的物相、形貌、微观结构和光谱特性进行了表征。以亚甲基蓝溶液(MB)1为目标降解物研究了在可见光下样品的光催化性能。研究结果表明,三元复合材料中ZnS和TiO_2粒子紧密接触分布在GO片层上,直径大约为25nm,ZnS和TiO_2物相结构分别是立体闪锌矿和锐钛矿型结构。石墨烯含量对ZnS-TiO_2(ZT)光催化活性有一定影响,当使用5mg的GO前驱体时,可见光下三元复合材料在120min之内对M B的降解率达到90%,过多的石墨烯含量会引起团聚,反而会降低光降解效果。     

石蜡@TiO_2/CNTs复合相变材料制备及其热物性

采用界面聚合法合成石蜡@TiO_2/CNTs复合相变材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)分析了复合材料的微观形貌、化学组成和晶体结构;采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)及导热系数仪分析了复合材料的相变性能、热稳定性和热导率。结果表明:石蜡@TiO_2/CNTs复合材料由具有核-壳结构的石蜡@TiO_2微胶囊与碳纳米管(CNTs)复合而成,碳纳米管通过氢键吸附在微胶囊的表面;复合材料的熔点及凝固点比纯石蜡高,碳纳米管质量分数为1%的复合材料的相变潜热为59.57 J/g,且随着碳纳米管质量分数的增大而减小,复合材料在170℃以下具有良好的热稳定性,热导率显著提高。     

碳纳米管对热固性复合材料电阻焊接的增强作用

研究表面接枝碳纳米管(CNTs)的电阻焊发热元件对热固性复合材料焊接头的增强作用.利用玻璃纤维增强聚醚酰亚胺(GF/PEI)薄片制备表面塑化的碳纤维增强双马树脂(CF/BMI)层合板;继而利用表面接枝CNTs的不锈钢网作为电阻焊的发热元件进行焊接.对接枝不同处理时长CNTs的不锈钢网的焊接件进行单搭接拉伸剪切实验,以评...     

化学气相沉积法制备碳纳米管有序阵列

采用化学气相沉积法（CVD）在覆盖有催化剂薄膜的硅片表面直接制备出碳纳米管阵列,使用透射电镜（TEM）和场发射扫描电镜（FESEM）对其进行了检测,并探讨了实验条件对碳管形貌的影响。结果表明：所制备的碳管具有明显的取向性,能够形成致密有序的碳纳米管阵列;制备催化剂所用的硝酸铁溶液浓度为2mol／L时,最适宜碳管阵列的生长;匀胶机的转速提高,可减小催化剂颗粒直径,增强颗粒分散性,有利于碳管生长;碳纳米管的直径随反应温度的升高和时间的延长而增加,680℃为最佳反应温度;碳管生长模式为顶部生长和底部生长。