表面修饰方式对碳纳米管包覆磁性粒子的影响

为得到均匀稳定的磁性碳纳米管,选用几种常见的化学包覆剂,继而研究了不同表面修饰方式对碳纳米管包覆表面的影响,并对修饰前后的碳纳米管表面进行基团表征和包覆形貌分析对比,探究合适的修饰方式以期达到较好的磁性粒子包覆量及包覆稳定性。结果发现:并非采用层层包覆方式才能够达到最佳的包覆效果,经过SDS(十二烷基硫酸钠)表面包覆后的磁性多壁碳纳米管其表面包覆效果更佳。经超声振动后,SDS也表现出了较好的包覆稳定性。     

硅酸锶镁荧光粉的表面包覆

以异丙醇铝为原材料,采用溶胶凝胶法制备铝溶胶,利用荧光粉在铝溶胶中的异相成核原理在硅酸锶镁表面包覆一层氧化铝膜,并考察了包覆对荧光粉的物相和晶体结构、表面形态、发光性质以及热稳定性的影响,分析了不同包覆量对其余辉性能的影响及热处理温度对荧光粉的影响.结果表明,在荧光粉表面成功包覆了一层均匀、致密且牢固的氧化铝膜层;包覆过程没有改变荧光粉的晶体结构;随着包覆量的增加,样品的余辉初始亮度呈现逐渐下降的趋势,当包覆量为8%时,余辉亮度下降最小,发光强度下降约10%;随着热处理温度的升高,未包覆和包覆样品的余辉亮度逐渐下降,在900 ℃时,未包覆样品的余辉亮度衰减0.24,而包覆样品的余辉亮度衰减约0.1.包覆提高了荧光粉的发光性能.     

二氧化钛包覆空心玻璃微珠的制备及表征

以硫酸钛为钛源,氢氧化钠为沉淀剂,采用非均相沉淀法制得了二氧化钛包覆空心玻璃微珠,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪等表征了所得产品。分析了不同温度、pH值、煅烧温度、硫酸钛用量等各种工艺参数对产物的调控作用。实验结果表明,反应温度和pH等参数对产物的形貌和结构有重要影响。水解温度等于60℃,pH等于6～7,煅烧温度为700℃时成功地在空心玻璃微珠表面均匀包覆了一层锐钛型二氧化钛。硫酸钛溶液用量为40g时,产物表面包覆厚度大约为0.3μm,隔热效果最好。     

纳米Ni/SiO2核壳结构粒子的制备和表征

采用微波多元醇法制备了纳米Ni粒子,再通过水解正硅酸乙酯(TEOS)得到SiO2,实现对纳米Ni粒子的表面包覆,形成Ni/SiO2核壳结构。通过X射线衍射和透射电镜对包覆前后的粒子进行了观察分析。结果表明,微波多元醇法制备的Ni纳米粒子平均粒径100 nm,分散较均匀;包覆后的Ni粒子表面有一层非晶态的SiO2壳层,壳层的厚度随TEOS的浓度增大而增加。     

化学镀法制备钴包覆碳化硅复合粉末的研究

采用化学镀法制备钴包覆碳化硅复合粉末,通过研究化学镀过程中钴盐浓度、还原剂浓度、络合剂浓度、缓冲剂浓度、温度以及pH值等因素对沉积速率的影响规律,得到化学镀钴的优化条件。利用XRD、SEM和EDAX等测试手段对该复合粉末的组分及形貌进行了表征。实验和表征结果表明,当硫酸钴浓度为30～50g/L,次磷酸钠浓度为40g/L,柠檬酸钠浓度为60～70g/L,控制温度为50～70℃以及调节pH值等于8时,镀层沉积速度较快,所得粉体表面被钴均匀包覆。     

聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料的制备与电化学性能研究

以三氯化铁为氧化剂,通过原位聚合法制备聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料.热重分析结果表明：聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料相对于聚乙撑二氧噻吩具有更好的热稳定性;采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）对产物的结构与形貌进行表征,聚乙撑二氧噻吩在多壁碳纳米管表面形成了均匀的包覆层,两者之间存在一定的界面作用.在1 mol/L氯化钾（KCl）溶液中,采用循环伏安测试法（CV）研究样品的电化学性能,聚乙撑二氧噻吩/多壁碳纳米管复合材料的比电容可达139.8 F/g.     

复合白云石表面链状纳米CaCO_3的制备

在Ca(OH)_2-H_2O-CO_2反应体系中,根据非均匀成核原理,通过调整体系反应温度、Ca(OH)_2浓度、ZnSO_4添加量等反应参数,控制在白云石颗粒表面生成具有链状结构的纳米Ca-CO_包覆层.利用SEM,XRD等检测表征手段,分析了不同反应参数对纳米CaCO_3晶形的影响.结果表明:当反应温度为25℃,ZnSO_4加入量为Ca(OH)_2的4%,Ca(OH)_2浓度为0.3mol/L时,在白云石颗粒表面生成了长径比为7:1的链状纳米CaCO_3.提高体系的反应浓度能够减少ZnSO_4的加入量.     

碳纳米管表面改性工艺参数优化试验研究

利用超声分散法对团聚的原始碳纳米管分散处理后,通过酸化、敏化、活化等步骤对其进行表面改性处理,采用表面化学镀在其表面镀覆镍层,并进行热处理.研究了碳纳米管的分散、表面改性和镀镍工艺对镀层质量的影响.实验结果表明：在乙醇溶液中,利用分散剂进行超声分散可以明显改善碳纳米管之间的团聚状况;经过酸化、敏化、活化处理后其表面可形成密集的活化点;镀镍温度在20℃左右,pH值约8.2时,所得镀层较为均匀,经410℃保温2 h的热处理后,镀层变得光滑、连续、致密,镀层的厚度为12～20 nm.     

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 ．     

重铬酸钾用于碳纳米管开口及表面处理的研究

用重铬酸钾作为氧化剂对碳纳米管进行开口及表面的氧化处理,采用失重率显示氧化效果并通过TEM观察碳纳米管.结果显示:重铬酸钾的浓度、氧化温度、氧化时间对碳纳米管的氧化效果均产生影响,其中以氧化温度的影响最大;重铬酸钾氧化碳纳米管时先是浸蚀碳纳米管表面,使碳纳米管管壁     

pH值对改性石墨表面覆层形成及性态的影响

对应用非均匀成核法进行石墨表面改性时，改性溶液pH值对石墨表面Al(OH)3包覆层形成及其性态的影响进行了讨论。结果表明：改性溶液pH值对石墨表面包覆层的形成具有重要的影响，仅当改性溶液pH值为6.5-7时，石墨颗粒表面才能形成一层均匀的Al(OH)3粒子包覆层。此覆层使改性石墨的表面电性与Al(OH)3粉体的基本相同，并因此而使石墨的抗氧化性和润湿性得到改善。     

碳纳米管在磁性材料中的应用

对碳纳米管在磁性材料中的一些应用,以及采用化学镀的方法在碳纳米管表面包覆磁性合金以获得一维磁性材料作了介绍．还就在碳纳米管表面镀敷CO-Zn-P合金,以获得具有更高记录密度的记录材料进行了初步探讨．     

碳纳米管导电增强聚乙撑二氧噻吩复合材料的研究

采用原位聚合法以三氯化铁作为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂和引发剂制备碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩复合材料.通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）对样品形貌及结构进行表征,采用循环伏安测试法（CV）研究碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩纳米复合材料的电化学行为.结果表明：聚乙撑二氧噻吩纳米颗粒均匀包覆于多壁碳纳米管的表面,形成核壳结构;随碳纳米管含量的增加,复合材料的电化学性能随之改善,当碳纳米管质量分数为28.6％时,碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩纳米复合材料的比电容达到179.8 F/g,且电化学活性最好.     

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.     

TiO_2增亮氧化铈云母珠光颜料的研究

采用液相水解沉淀法,以TiCl4为钛源,以NaOH为沉淀剂,系统地研究了氧化铈云母珠光颜料悬浮液浓度、NaOH溶液浓度、加料速度、反应温度、pH值、搅拌速度、包覆率等工艺条件对包膜过程的影响及规律,得到了在云母铈珠光颜料表面包覆一层高折射率的TiO2膜层的新工艺,并对包膜过程进行了初步的探讨,得出合理的工艺制备条件:即氧化铈云母珠光颜料悬浮液浓度为1%～5%,加料速度为0.5～1.5mL/min,反应温度为85℃,pH值为2.0～2.5,并通过热处理分析得到了合理煅烧温度(850℃)、升温速率(2～6℃/min),并制得了高光泽的TiO2/CeO2/云母珠光颜料.     

粉煤灰微珠表面包覆机理研究

描述了微珠-氢氧化钙溶液体系中复合微珠的制备和表征方法.探讨了95℃恒温状态下氢氧化钙含量、微珠中活性组分随反应时间的变化规律.分析了体系温度和反应时间对包覆层生长过程的影响,结果表明：体系温度和反应时间是加速氢氧化钙对微珠产生水化作用的重要参数,两者之间具有协同效应;体系温度越高,所需反应时间越短,反之亦然.根据反应体系中氢氧化钙最强衍射峰强的变化规律,研究了微珠表面包覆层生长机制和包覆机理.结果表明：包覆层生长过程经历了诱导期、加速期、稳定期和颗粒快速生长期4个阶段.     

导电凹凸棒土的制备

以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用化学共沉淀的方法在凹凸棒土表面包覆了二氧化锡掺杂锑形成的导电层.运用XRD和TEM对样品进行了表征.研究了水解pH、水解温度、氧化锡的包覆率、m(SnCl4·5H2O)/m(SbCl3)、反应时间和热处理条件对导电凹凸棒土体积电阻率和颜色的影响.制备导电凹凸棒土的合适条件是:pH 1.0～2.0,m(SnCl4·5H2O)/m(SnCl3)=10～15,反应温度70～75℃,加料时间1.5h,包覆率70%,煅烧温度550℃,煅烧时间3h.XRD表明,掺锑二氧化锡为四方相金红石结构.TEM显示,在凹凸棒土表面形成了导电包覆层.     

H2O2氧化作用对碳纳米管表面疏水性的影响

采用H2O2为氧化剂对碳纳米管表面的疏水性进行改性研究,通过碳纳米管失重率和碳纳米管表面红外光谱分析表征分别考察了H2O2的浓度和氧化时间对改性效果的影响.结果表明:随着H2O2溶液浓度的提高和氧化时间的延长,碳纳米管的失重率呈上升趋势,但碳纳米管表面的亲水基团却是在H2O2溶液浓度为0.45 mol.L-1、氧化时间为2 h时为最多.我们认为碳纳米管表面的氧化过程可以分为三个阶段:碳纳米管表面的侵蚀阶段、亲水基团的引入阶段和分解阶段.碳纳米管表面的氧化过程实际上就是这三个阶段循环往复进行的过程.H2O2能有效地改变碳纳米管表面的疏水性,使其作为催化剂载体使用时发挥更好的功能.     

石墨烯关联材料包覆修饰高性能纤维的研究进展

碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯等石墨烯关联纳米材料具有很高的强度、模量、韧性和很大的表面积, 可用于充当复合材料的增强体或涂覆修饰纤维类增强体的表面。本文综述近年来采用石墨烯关联材料来修饰纤维,从而改善纤维强化复合材料中纤维和基体树脂之间界面性能的研究进展。首先概述碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯3种碳纳米材料的性能和应用,然后分别介绍他们在碳纤维和玻璃纤维表面的几种修饰方法,阐述在玻璃纤维表面协同包覆碳纳米管和氧化石墨烯时,纤维表面与树脂基体的浸润性、啮合作用和协同效应。最后,对下一步包覆的研究重点提出展望,指出在研制新型促进剂、偶联剂及协同包覆常规纤维等方面,尚需深入研究。     

二氧化钛包覆对钙镁硅系陶瓷纤维晶化行为的影响

采用液相沉积法在钙镁硅系陶瓷纤维表面制备一层二氧化钛包覆层,通过FESEM、DTA、XRD等测试手段对包覆前后陶瓷纤维的晶化行为进行研究。结果表明,包覆处理使陶瓷纤维的晶化温度从912．5℃提高到936．5℃,析晶峰趋于宽化,陶瓷纤维析晶呈降低趋势;二氧化钛表面包覆不能改变陶瓷纤维中析出的钙（镁）硅酸盐晶相种类,但可在一定程度上抑制晶相的析出。