单晶纳米钽粉的电弧等离子体法制备

采用电弧等离子体法成功制备了单晶态的纳米钽超微粒子，采用透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)对样品进行形貌、微观结构的观察和分析，发现它具有规则的表面，平均粒径大小在10am左右。并通过X射线衍射(XRD)分析其组成成分，发现在所制备的样品中除钽外还含有氧化钽(δ-TaO)，估计是由于纳米钽粒子被氧化所形成的产物。     

铸造法制备纳米碳管增强镁基复合材料

采用正交试验方法研究了纳米碳管加入量、复合温度、搅拌时间等关键工艺参数对用铸造方法制备纳米碳管增强镁基复合材料过程的影响，并探讨了这些工艺参数对复合材料力学性能和显微组织的作用。试验结果表明，纳米碳管(CNTs)加入能明显细化复合材料的晶粒组织，提高了复合材料的抗拉强度和伸长率，且在所探讨的3个工艺参数中，CNTs对材料的力学性能影响最大，其含量约为1．0％时力学性能最好；其次是温度取较低(680℃)为好；搅拌时间在3min时，其综合性能较好。另外，给出了材料拉伸强度较好和伸长率较好的3个影响因素的最优组合。     

粉末冶金法制备纳米碳管／铝复合材料的力学性能

采用粉末冶金法制备纳米碳管/铝基复合材料,研究不同质量分数纳米碳管对复合材料力学性能的影响.通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料及其断口进行分析.结果表明,纳米碳管能细化复合材料的晶粒组织,明显提高复合材料的硬度和抗拉强度.含质量2%纳米碳管复合材料的硬度和抗拉强度达到54HV和121.5MPa,分别比铝基体提高了约80%和28%.复合材料的断口形貌显示,纯铝的断裂方式为微孔聚集型韧性断裂,而2%CNT/Al复合材料具有微孔聚集型和解理型脆性断裂的混合特征.     

利用钛铁矿制备纳米碳管/碳化钛复合粉体材料的工艺

以钛铁矿为原料,在等离子体和微波场的分步作用下,制得了纳米碳管,碳化钛复合粉体材料.通过研究纳米碳管的等离子体生长工艺和微波强制碳化工艺,得出了合理的制备条件:制备纳米碳管的条件为微波功率550W,腔体内压强5kPa左右,CH_4流量2.3mL·min~(-1),H_2流量45mL·min~(-1),处理时间40min.强制碳化处理阶段,微波功率900W,时间20min.结果表明,纳米碳管/碳化钛复合镀层具有较高的硬度和较小的摩擦系数.     

直流电弧等离子体法制备纳米铁粉

采用自行研制的高真空双枪直流电弧金属纳米粉连续制备系统，制备了纯度较高的纳米铁粉。采用L16（4^3）正交实验的方法研究了各工艺参数对粉体产率及平均粒径的影响。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和相应选区电子衍射（SAED）试手段对样品的成分、形貌、晶体结构等进行了表征。利用SimplePCI软件测定了样品的平均粒径。结果表明：制备的纳米铁颗粒具有明显的球状形态，在静磁力的作用下呈现出链状分布；纳米铁粉的尺寸分布较窄，平均粒径在29～86nm范围内；电流是影响产率的主要因素，而充气压力是影响粒度分布的主要因素。     

自由电弧法与等离子电弧法制备超细粉末对比研究

采用自由电弧法和等离子电弧法分别制备超细SnO2粉末,利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDAX)测试手段对样品的物相、形貌、粒度等进行表征.结果发现:等离子电弧法制备出的粉末粒度较小,粒子均匀,大部分为球形,且杂质少;而自由电弧法制备的粉末粒度较大,且含有大量的C杂质.通过对粉末的形核长大机制进行分析讨论,发现温度、温度梯度、饱和度是形核长大的重要影响因素.等离子电弧法容易获得较高的温度及温度梯度,有助于粉末的形核长大,获得较高的形核率,易制得超细粉末.     

直流氢电弧等离子体蒸发法制备纳米锡粉

采用高纯锡,通过自行设计的直流电弧等离子体蒸发设备制备了纯净的纳米锡粉。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和选区电子衍射（ED）以及Simple PCI软件对样品的成分、形貌、晶体结构和粒径分布进行了分析。结果表明：在本文制备工艺参数条件下,该设备可以成功制备平均粒径为26至49nm的纳米锡粉;粉体的产率和粒径随充气压力升高而增大。所制备的纳米锡粉颗粒细小,纯净,为多晶结构;通过分析不同腔体内的粉体粒径,发现距离钨电极越远,所形成的颗粒尺寸越大。     

电弧放电方法制备Co掺杂AlN纳米棒

AlN是一种性能优良的半导体材料,理论预测其可能具有过渡金属掺杂的室温铁磁性,因而受到广泛的重视.采用电弧放电方法,通过电弧熔炼Al、Co块体获得合金,然后使合金在放电过程中与通入的氮气直接反应,首次获得了Co掺杂AlN纳米棒.纳米棒的长度约为几个微米,直径在40～120 nm之间,并在磁性能测试中观察到了室温铁磁性.对不同区域产物的物相,化学组成和显微结构进行了分析表征.     

直流氢电弧等离子体蒸发法制备纳米Cu粉

采用99.99%的高纯Cu,通过自行设计的直流电弧等离子体蒸发设备实现了高产率纳米Cu粉的制备.系统研究了电流、氢氩比、充气压力3个工艺参数对纳米Cu粉产率及粒度的影响.利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和选区电子衍射（ED）以及Simple PCI软件对试样的成分、形貌、晶体结构和粒径分布进行了分析.结果表明,电流和氢氩比（H2/Ar）分别是对粉体产率和平均粒径影响的显著性因素;所制备的纳米铜粉为多晶结构,平均粒径在29～116 nm范围内;在试验参数相近的情况下,产率比同类研究结果提高了26.65倍.     

含纳米碳管镀层的制备及性能与应用

纳米碳管具有优异的力学、物理性能,被认为是一种理想的复合材料增强体.在介绍纳米碳管结构、性能和应用的基础上,主要总结与回顾了含纳米碳管镀层的制备方法(包括化学镀、电镀法)及复合镀层在高硬度、低摩擦因数和低磨损率、高耐磨性、高耐腐蚀性等性能方面的研究现状,并探讨了复合镀层的发展与应用前景.针对纳米碳管长径比大、反应活性低、表面曲率大导致易团聚、不易分散这一缺点,还介绍了常用的镀前表面改性等处理方法.     

碳纳米管复合水性丙烯酸涂层的腐蚀性能研究

目的制备碳纳米管复合水性丙烯酸涂层,探索分析碳纳米管含量对涂层力学和防腐性能的影响规律。方法采用高速球磨方式制备3%,1%,0.5%三种含量(以质量分数计)的碳纳米管复合涂层,对涂层附着力、耐冲击性、耐弯曲性等力学性能进行测试,以电化学阻抗技术来评价碳纳米管复合涂层的防腐性能。结果添加碳纳米管显著提高了涂层的附着力,并且随着碳纳米管含量的增加,附着力上升;其他力学性能,如耐冲击性、耐弯曲性,在不同含量下均保持良好。对改性和未改性的涂层进行了电化学阻抗测试,其中1%的碳纳米管涂层电化学性能最优,在浸泡36 h后,未改性涂层低频区阻抗模值|Z|0.01为2.5×103Ω·cm2,0.5%的碳纳米管涂层为1.1×106Ω·cm2,1%的为1.4×108Ω·cm2,3%的为7×102Ω·cm2。结论由于碳纳米管本身的纳米效应,在较低含量时即可提高涂层的性能,并存在最优含量,超过此含量后性能有所下降。     

一种多壁碳纳米管/磷钼酸复合膜修饰电极的制备及其对H2O2的电催化

制备了多壁碳纳米管/磷钼酸复合膜修饰电极,用交流阻抗法对该电极进行了表征,用循环伏安法研究了该修饰电极对过氧化氢的电催化特性,并对其稳定性进行了测定。实验结果表明：电极表面已修饰了致密的碳纳米管磷钼酸膜;在过氧化氢浓度为3.0～13.0 mmol/L范围内,催化电流与过氧化氢的浓度呈现良好的线性关系;修饰电极具有良好的稳定性。     

碳纳米管承载氧化锆纳米粒子的研究

在液相沉淀法制备超细粉的工艺中引入碳纳米管，作为ZrO2的承载体。TEM观察发现添加表面活性剂可以实现碳纳米管对ZrO2的有效承载，未加表面活性剂出现了两者的分离。液相中Zeta电位分布的变化表明表面活性剂的添加有利于碳纳米管在水相中的分散，对工艺机理的研究揭示了表面活性剂其疏水基吸附在碳纳米管表面，而其亲水基与ZrO2水合物结合，在碳纳米管承载氧化锆纳米粒子复合材料制备中起到了桥接作用。     

多壁碳纳米管/氧化铕复合材料的制备

利用混合酸对催化裂解法制备的多壁碳纳米管进行纯化,然后先后用氨水和柠檬酸对纯化后的多壁碳纳米管进行修饰,最后利用共沉淀法和热处理制各了碳纳米管氧化铕复合材料,并使用红外光谱、X-衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了碳纳米管及氧化铕复合材料的结构和形貌.光谱结果表明:经过混合酸纯化后,碳纳米管表面拥有丰富的羟基和羧基等官能团,而且能够在纯化后的多壁碳纳米管表面引入氨基和柠檬酸分子.电子显微图像显示,在450℃下热处理,获得了多壁碳纳米管/氧化铕纳米线复合材料;在750℃下热处理,获得了多壁碳纳米管/纳米氧化铕复合材料.     

卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极上的电化学行为及测定的研究

采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV),研究了卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极(MWCNTs/GCE)上的电化学行为并建立了卡铂的测定方法。结果表明:卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极上有一对氧化还原峰,氧化峰电位Epa与还原峰电位Epc分别为0.73 V、0.26 V,峰电位之差为ΔE=0.47 V,Ipa/Ipc=1.57。在优化条件下,卡铂的氧化峰电流与其浓度在0.22~0.67 mmol/L范围内成良好的线性关系(r=0.9942),检出限为0.2 mmol/L。方法操作简便,准确可靠、灵敏度高,可用于卡铂含量的直接测定。     

Transplanting Assembly of Carbon Nanotubes

The manufacture of nanotechnology products requires assembly of nano scale components to macro/micro-scale systems, which is a major challenge in attempting to industrialize nanotechnologies. A new approach to assemble nanostructures is developed with a control of individual nanostructure's location and alignment in a long-range order. A concept of transplanting assembly has been developed to embed carbon nanotubes into micro-scale polymer blocks, which then serve as carriers for the embedded carbon nanotubes, facilitating the handling and assembly of them. This technique includes vertical growth of carbon nanotubes, nanopellet casting, planarization, nanopellet separation, transplantation and bonding. This assembly technology can be broadly applied to manufacture many nano scale products including carbon nanotube tipped atomic force microscope probes.     

Preparation of Highly Dispersed and Ultrafine Pt Particles on Carbon Nanotubes used as an Effective Electrochemical Catalyst

研究了不同分散程度的双壁碳纳米管(DWCNTs)作为载体沉积Pt,得到了尺寸2.08 nm的Pt颗粒均匀分散于DWCNTs表面。这种尺寸与分散状态的Pt颗粒相比其样品显示了极高的电催化活性(电流密度为0.022 A·cm?2,电化学比表面积为86.38 m2 ·g-1)。进一步的分析表明,载体在溶液中的浓度对形成Pt颗粒的尺寸和分布具有重要影响,这种尺寸与分散状态的Pt颗粒可以实现高电催化活性和低成本的Pt催化剂制备     

碳纳米管改性无机-有机水性富锌涂料的制备及其性能

在常见的水性无机硅酸盐富锌涂料中添加适量的硅丙乳液及碳纳米管,制成了无机-有机复合水性富锌涂料。对几种不同配比涂层的主要力学性能、电化学性能、耐盐雾性能及耐空蚀性能进行了测试分析,结果表明当硅丙乳液和碳纳米管分别占基料的20%和1%,颜基比为2:1时,涂料的基料稳定,喷涂粘度适中;同时涂层在保持了无机富锌涂料优异耐腐蚀性能的基础上,其耐空蚀性能也得到了很大提高。     

碳纳米管表面处理技术的研究

对催化裂解法制备的碳纳米管（CNTs)分别进行了酸处理，高温石墨化及酸处理结合高温石墨化的综合处理。利用透射电镜，拉曼光谱仪，红外光谱仪等手段对处理前后的CNTs进行了分析。结果表明，石墨化和酸煮对CNTs表面的去除非晶碳，提高晶态化程度的作用都具有明显的效果，而2种方法相结合则对碳纳米管晶化程度的提高作用效果更加显著。     

不同基片/催化剂生长碳纳米管的研究

分别以Nb、Nb/(Au+Pd)、不锈钢箔和不锈钢箔/二茂铁作为基片/催化剂,高温裂解无水乙醇制备碳纳米管,并研究了纳米管形貌和产率的变化.发现在纯净Nb片上得不到碳纳米管,而以Nb/(Au+Pd)作为基片/催化剂时,碳纳米管产率高、直径较细且长度较长;在纯净不锈钢箔上生长碳纳米管的直径很细但长度非常短,而乙醇中加入二茂铁后纳米管变长且粗.