通过乙醇催化燃烧方法制备碳纳米纤维

介绍了一种用于合成碳纳米纤维的既简单又经济的方法。该方法采用乙醇作为碳源，硝酸镍，硝酸铁和氯化铁分别作为催化剂先体，铜薄片作为基底。通过这种方法，获得了大量丰富的产物。采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪和选区电子衍射光谱分析仪对所制备的碳纳米纤维进行了表征。实验结果表明，催化剂的形貌、尺寸对碳纳米纤维的形貌有影响。此外，通过对样品的拉曼表征，样品的石墨化程度被估算。     

平直碳纳米纤维与螺旋碳纳米纤维的共同生长

研究了采用乙醇催化燃烧法制备的碳纳米纤维的形貌和结构，并且讨论了平直碳纳米纤维与螺旋碳纳米纤维分别对应的生长机制。分析结果表明在特定的实验条件下，可以制备出平直碳纳米纤维与螺旋碳纳米纤维的共生材料。螺旋碳纳米纤维的生长机制是基于催化剂颗粒的各向异性。本实验方法具有制备工艺简单，碳源无毒性，制备过程无环境污染等特点，因而有望实现大量生产。     

多方向生长碳纳米纤维的催化燃烧制备

介绍一种简单的合成具有多方向生长结构的碳纳米纤维的工艺。该工艺采用甲醇作为碳源，在铜基底上，以硝酸镍作为催化剂先体，经甲醇催化燃烧分解直接合成该结构材料，而无需任何模板。通过扫描电子显微镜的表征，不同分支结构的碳纳米纤维被合成。透射电子显微镜的结果表明，该样品具有较好的微结构。     

催化剂对乙醇催化燃烧法制备碳纳米纤维的影响

分别以硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍以及氯化铁、氯化钴、氯化镍作为催化剂先体，利用乙醇催化燃烧法制备了碳纳米纤维。利用扫描电子显微术、透射电子显微术和X射线能量分散谱术对样品进行了表征。讨论了不同种类的催化剂先体对产物形貌和生长机制的影响。     

催化燃烧法制备碳纳米纤维球形团聚物

采用催化燃烧法制备碳纳米纤维球形团聚物，采用乙醇、丙酮分别作为碳源，采用硝酸镍、硝酸铁分别作为催化剂先体，采用铜片和铂丝分别作为基底。实验表征结果表明采用不同催化剂先体制备出的碳纳米纤维球形团聚物形貌相似，且都是由一维碳纳米纤维组成。最后对碳纳米纤维球形团聚物形成机理做了讨论。     

静电纺丝制备螺旋结构微纳米纤维的最新进展

综述了6种制备单根扭曲螺旋结构微纳米纤维和4种制备多根螺旋缠绕结构纤维(微纳米绳索)的静电纺丝方法,发现当前多根螺旋缠绕纤维大都以附加机械力或电场力扭曲成型,单根螺旋纤维则以改变纤维内部力学分布达到扭曲成型目的.此外,分析了研究现状和发展前景.     

碳纳米纤维制备的研究进展

讨论了碳纳米纤维与碳纳米管的本质区别;介绍了多种碳纳米纤维制备的研究方法和化学气相沉积(CVD)法制备碳纳米纤维的研究进展;并对各种制备方法的优缺点进行了评述;同时讨论了影响气相生长碳纳米纤维的各种因素.     

静电纺中空结构碳纳米纤维制备与应用研究进展

中空结构碳纳米纤维(HCNFs)是多孔碳纳米纤维材料中的一种,展现出较高的比表面积、发达的孔隙结构以及更多的活性位点,在能源存储器件、过滤和吸附材料、催化剂载体等新兴领域应用广泛。本文综述了HCNFs研究开发的新进展,介绍了HCNFs单轴静电纺丝法和同轴静电纺丝法两种制备方法。主要介绍了HCNFs的复合与掺杂,改变或提高HCNFs的性能,进而扩展HCNFs应用领域。重点介绍了HCNFs在锂二次电池领域、催化领域、超级电容器领域以及吸附领域的应用现状,并对未来HCNFs的发展方向进行了展望,以期为HCNFs的研发提供参考。     

含铁碳纳米纤维的制备与表征

在聚丙烯腈的N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中添加聚二茂铁硅烷,通过溶液的静电纺丝,制备了含聚二茂铁硅烷微相分离的微纳前驱体纤维,经预氧化和炭化,得到负载Fe的碳纳米纤维膜;利用SEM、SEM-EDS和XPS分别对纳米纤维的形貌、尺寸、结构和组成进行了表征。     

碳螺旋纤维的阻抗特性研究

利用化学气相沉积（CVD）法制备微米尺度的碳螺旋纤维, 通过设计的拉伸装置引导试样中的碳螺旋纤维沿拉伸方向有序排列, 使用光学显微镜观察其形貌及排列情况. 具体研究了定向排列碳螺旋纤维的交流阻抗特性, 结果表明：低频时碳螺旋纤维的阻抗和辐角保持不变, 表现为纯电阻行为, 但是高频时（f>10kHz）阻抗和辐角随交流频率升高而迅速减小; 并且碳螺旋纤维对其被拉伸状态很敏感, 阻抗值随拉伸长度增大而增大. 该研究对开发碳螺旋纤维在微电路和微纳米感应器技术中的应用有重要意义.     

Effects of Fuel Compositions on the Structure and Yield of Flame Synthesized Carbon Nanotubes

Flame synthesis of carbon nanostructures including nanotubes on galvanized steel was investigated utilizing laminar diffusion flames of different types of fuel. Methane (CH₄), propane (C₃H₈) and acetylene (C₂H₂) were used as fuels. Distinctive carbon nanostructures were produced depending on fuel types and fuel flow rates. The qualitative and quantitative analysis of many transmission electron microscope (TEM) and scanning electron microscope (SEM) images were performed. Methane produced thin multi wall carbon nanotubes as well as nanorods and nanofibers within the fuel flow rate range of 7.18E-07 m³/s to 9.57E-07 m³/s. Propane yielded nanotubes only at the fuel flow rate of 4.20E-07 m³/s. The nanotubes synthesized by acetylene flames were of different types that included helically coiled and twisted nanotubes.     

堇青石载镍催化剂对燃烧合成碳纳米管的影响

借助于硝酸镍溶液, 利用浸渍法在堇青石表面均匀负载镍催化剂颗粒, 在甲烷扩散火焰中活化并催化生成碳纳米 管. 实验结果表明, 生成的多壁碳纳米管直径为30～50nm, 长度约为十几微米, 空腔比较小, 管壁石墨结晶结构良好.提高浸渍液浓度, 催化剂颗粒尺寸明显变大, 但对碳纳米管的形态影响比较小. 延长浸渍时间, 可使催化剂颗粒密度提高, 碳纳米管出现成束生长现象. 结合碳管成核生长过程和火焰燃烧的特点, 探讨了催化剂对于碳纳米管生长的影响机制.     

流动催化法连续制备碳纳米管及其形态和结构的研究

以二茂铁作为催化剂来源、以苯作为碳源、氢气和氩气分别作为载气和稀释气体,在１１００℃连续地合成了碳纳米管．碳纳米管的生成分二个过程：催化生长和表面无定形碳的生成．所得到的碳纳米管的内径为３～６ｎｍ,而外径约为２０～７０ｎｍ碳纳米管的外径随气体流速的增加而变细,在较细的碳纳米管中观察到了由催化生长而成的具有光滑薄壁的原始碳纳米管．生成的碳纳米管的长度达数十微米、直径较均匀,其端部大多为圆形,但也观察到其他的形状的端部．     

活性炭逾渗作用对阻燃乙烯-醋酸乙烯酯橡胶硫化、燃烧及力学性能的影响

研究了竹基活性炭(AC)对膨胀阻燃乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)硫化、燃烧及力学性能的影响。硫化性能研究表明,逾渗作用导致AC在阻燃EVM中形成了网络结构,随AC添加量增大,阻燃EVM最大扭矩及黏度随之增大。流变及溶胀测试发现,AC逾渗作用明显提高了阻燃EVM的剪切黏度及交联度,利于改善EVM阻燃及力学性能。微观形貌分析证明了AC网络的形成。燃烧及力学性能研究证实,AC与膨胀阻燃剂(IFR)之间存在协效作用,AC的逾渗作用提高了EVM的阻燃性能。IFR与AC质量比为37∶3时的阻燃性能最佳,添加量为40%(质量分数,下同)及25%的氧指数分别达到33.6%和28.7%;同时,热释放也显著降低。阻燃EVM拉伸强度随AC添加量增加而提高,断裂伸长率有所降低。AC在平衡膨胀阻燃EVM硫化、阻燃及力学性能方面展现出优势,有利于改善阻燃材料的综合性能。     

氢氧焰燃烧合成纳米二氧化钛颗粒及其分散行为

采用氢氧焰燃烧法合成分散均匀、团聚程度低的纳米TiO2颗粒,采用离子型共聚物改性剂处理制备分散稳定、黏度低的纳米TiO2水性分散体系,借助X射线衍射、比表面积、红外光谱、透射电镜和zeta电位分析等手段,研究纳米TiO2颗粒的晶相、形貌、粒径分布及表面电荷。结果表明:燃烧嘴中心环氢气含量、分散剂用量及pH值对纳米TiO2团聚程度影响较大,当氢气流量控制在1.52 m3/h、水性体系分散剂的质量分数为7.5%、pH控制在8时,纳米TiO2分散性能最佳。     

碳纳米球基氮-磷-硫复合阻燃剂的合成及其对环氧树脂的阻燃性能

以碳纳米球(CNSs)为核、六氯环三磷腈(HCCP)和氨基二苯砜(DDS)为桥梁和接枝剂制备一种碳纳米球基氮-磷-硫复合阻燃剂(CNSs-H-D)并表征其形貌结构和热稳定性,研究了这种复合阻燃剂对环氧树脂(EP)的阻燃性能和机理.结果 表明:合成的CNSs-H-D是直径为80 nm的球状颗粒,热稳定性优异;CNSs-H...     

多壁碳纳米管对聚丙烯韧性和阻燃的影响

通过添加表面活性剂和两步法的加工工艺,研究了未进行任何预处理的多壁碳纳米管对聚丙烯力学性能、阻燃性能和电性能的影响。结果显示,聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料在具有一定抗静电能力的同时,其缺口冲击强度可达47.3 k J/m2,相对于纯的聚丙烯提高了414%。在聚丙烯溴系阻燃体系中,多壁碳纳米管比超导炭黑更适合作为导电填料,在燃烧时能抑制火焰和滴落物的产生,并能有效缩短续焰时间t1和t2,最终使复合材料具备抗静电性能,且达到V-0阻燃级别。     

气相燃烧制备无机纳米粉体的心脏-燃烧器的喷嘴

纳米无机氧化物的性质和应用很大程度取决于“聚集体的结构形态和原生粒子的粒径分布”,而这两个特征,一方面受到前驱体的水解反应速度、粒子成核生长动力学等的影响,另一方面受到燃烧反应器内物料的流动混合、热质传递等多种过程因素的控制,同时,前驱体进入燃烧水解区的最初几毫秒就形成原生粒子,说明制备纳米复合粉体的关键设备是燃烧反应器。     

喷雾燃烧热分解制备Cr掺杂TiO2纳米粒子的可见光催化性能

采用一步喷雾燃烧热解法制备了Cr掺杂TiO₂纳米粒子,研究了Cr掺杂对样品微结构、吸光特性和可见光催化活性的影响. 结果表明：增加Cr掺杂量抑制锐钛矿相的形成,同时促进金红石相的形成. 在低Cr掺杂量下(≤1%）,Cr主要以Cr³⁺的形态进入TiO₂晶格,而Cr掺杂量过大时,易于形成Cr₂O₃团簇. 光催化降解2,4-二氯苯酚结果表明,适量的Cr³⁺掺杂可以有效地提高TiO₂的可见光催化活性,获得最高光催化活性的Cr³⁺掺杂量为1at%. 样品可见光催化活性的提高主要与Cr掺杂引起的可见光吸收增强、晶相组成改善以及光生电子和空穴传输效率提高有关.     

Flame Synthesis of Coiled Carbon Nanotubes

A flame synthesis technique of coiled carbon nanotubes using acetylene jet flames and iron catalyst is presented. It was found that acetylene flames generate single wall coiled nanotubes within in a narrow pyrolysis zone above the burner for a limited range of fuel flow rates. The corresponding local convective time scale corresponding to the coiled nanotube formation zone is around 0.04 ms. The yield of the coiled carbon nanotubes was further increased by changing the local convective time scale with the addition of controlled turbulence.