基于碳纳米管复合物的电化学生物传感器研究进展

新型碳纳米管复合物的开发及其在电化学生物传感器中的应用是近年来材料学和分析领域的研究热点.介绍了碳纳米管复合物在电化学生物传感领域的研究发展,重点对碳纳米管与纳米颗粒、聚合物及离子液体复合材料在电化学生物传感中的应用进行了论述.     

聚合物梯度材料的构筑及性能研究

聚合物梯度材料是成分或结构在某一维或多维方向上连续或准连续变化的具有复合功能的聚合物基材料。其梯度结构赋予了材料独特的优势,如：可调控成分的空间分布、可避免界面应力和兼容多种性能等。聚合物梯度材料连续变化的性能可满足多种使用需求,在航空航天、生物医药、电子信息、机械工程等领域都有广泛的应用。本文根据梯度的变化维度将其分为一维、二维和三维聚合物梯度材料,分别介绍了三种材料的制备方法、性能优势及应用领域。一维聚合物梯度纤维的梯度折射率提高了光纤传输的速度和距离,有助于光通信领域的发展。二维聚合物梯度材料主要分为涂层和薄膜材料,可通过表面修饰和场梯度的方法制备梯度结构,得到的梯度表面可提供一种高通量的平台来研究和优化材料与生物之间的相互作用。三维聚合物梯度材料包括聚合物梯度交联网络材料、聚合物梯度填充复合材料和聚合物梯度结晶材料,梯度结构可提高其力学性能、改善应力集中,拓展了聚合物在机械工程和生物医用领域的应用。最后,对聚合物梯度材料的制备、表征及应用等方面存在的挑战做出展望。     

纳米碳材料的辐射改性及其应用进展

碳材料是自然界中与人类关系最为密切的重要材料之一,伴随着纳米科技的发展,具有纳米结构的功能碳材料的研究逐渐深入,已经出现了石墨烯、碳纳米管等性能优异的纳米碳材料。纳米碳材料具有机械强度高、导热导电能力强等诸多优点以及环境友好特性,能够满足绿色化学和可持续性发展的要求,因而其在复合材料中的应用成为相关领域的研究热点。纳米碳材料的引入可以显著提高复合材料的性能,并且还可以赋予材料新的性能,其在功能复合材料方面有良好的应用前景。然而,由于纳米碳材料自身的结构特点,其在溶剂和聚合物基体中的分散性、相容性和稳定性较差,这一直阻碍着其性能在复合材料中的发挥,甚至可能导致材料的整体性能降低。因此,提高纳米碳材料的分散能力和使用性能一直是研究的难点和热点。通过化学的方法提高纳米碳材料的分散能力,操作过程复杂,生产成本增加,且化学品试剂大多具有很强的毒性。近年来,纳米碳材料的辐射改性受到各界广泛的重视,利用辐射技术制备和官能化修饰纳米碳材料,可以显著提高纳米碳材料的分散能力和与基体的相容性。辐射刻蚀和还原技术用于纳米碳材料的制备时,可对其结构进行设计,例如辐射制备短切碳纳米管,降低了碳纳米管的长度,可有效提高分散能力。利用高能射线还可将氧化石墨烯进行还原,提供简单高效制备石墨烯的新方法和新思路。辐射接枝可用于纳米碳材料的表面修饰,例如在碳纳米管或石墨烯表面接枝聚合含碳碳双键的酯和芳香类聚合物,提高了纳米碳材料在溶剂和聚合物基体中的分散性能,有助于制备各种高性能功能材料。本文综述了近年来辐射技术在碳纳米管、氧化石墨烯及碳纳米纤维等材料改性及其应用方面的研究进展,总结了这三种纳米碳材料的优异性能及其复合材料在生物医药、能源、智能材料等领域的最新研究进展,分析了辐射改性纳米碳材料的优势,并对今后辐射技术和纳米碳材料相结合的研究方向进行了展望。随着对纳米碳材料辐射改性的研究和产业化的不断深入,分散性能优异的纳米碳材料有望实现大规模低成本的连续批量生产,未来在功能化和高性能化复合材料等领域的应用也将会更加广阔。     

开孔型聚合物发泡材料的研究及应用进展EI北大核心CSCD

聚合物泡沫塑料以其优异的性能成为人们生活中必不可少的物品。开孔型聚合物发泡材料因独特的三维骨架形态被广泛应用于吸音材料、生物医药材料、光学材料和导电材料等领域。特别是聚合物纳米复合材料,为现代医学生产抗菌治疗、组织工程、癌症治疗、医学成像、牙科应用、药物传递等产品提供了新的机遇。本文综述了开孔发泡材料的制备方法、发泡机理及其应用领域,以及最近几年开孔发泡材料新的发展。最后,对材料制备和应用过程中存在的主要问题进行总结并对未来采用聚合物共混、形成微纳米复合材料、涂覆高阻隔材料和聚合物改性等手段制备高性能开孔聚合物发泡材料的发展趋势进行展望。     

碳/导电聚合物复合电极材料的研究进展

阐述了碳材料和导电聚合物作为超级电容器电极材料的研究进展,对比了其电化学性能,尤其是碳纳米管与聚苯胺、聚吡咯的复合材料。这些材料虽在超级电容器应用方面取得了一些突破,但在循环寿命、聚合物易脱落等方面仍存在问题,另外碳纳米管昂贵的价格也限制了其在工业上的应用。展望了一种柔性石墨纸作基体复合导电聚合物的新型复合材料,在电化学性能方面也取得了很好的效果。     

碳纳米管在聚合物基吸波隐身复合材料上的应用

针对新一代吸波隐身材料要求吸收强、宽频带、质量轻、厚度薄、功能多、红外微波吸收兼容以及具有优良的其他综合性能的要求,利用碳纳米管(CNTs)特殊的电磁吸波特性,以及聚合物优良的材料性能,研究开发碳纳米管聚合物基复合吸波功能材料是实现该技术的有效途径.从吸波材料的隐身机理出发,阐述了碳纳米管的电磁吸波特性,着重介绍了碳纳米管聚合物基吸波隐身复合材料的最新研究进展,并提出了该类材料今后发展着重应解决的技术问题.     

碳纳米管纸/聚合物复合材料制备及其性能研究进展

碳纳米管纸(又称巴基纸)/聚合物复合材料是纸状的碳纳米管薄层和聚合物复合制成的新型高性能复合材料。巴基纸/聚合物复合材料的制备方法主要有真空过滤热压法、原位电化学法和等离子体法。此种新型碳纳米管复合材料具有优异的电磁屏蔽、力学和电学性能。综述了巴基纸/聚合物复合材料的制备方法、性能及其应用前景。     

类石墨烯二硫化钼在锂离子电池负极材料中的研究进展

综述了近年来国内外应用于锂离子电池负极材料的类石墨烯MoS2基材料的研究进展。简要介绍了其晶体结构、制备方法、嵌锂反应机理,并详细介绍了2H-MoS2基材料在锂离子电池负极领域的研究进展,包括水热法、硬模板法和溶剂热法制备特殊形貌的2H-MoS2,以及无定形碳、介孔碳分子筛、碳纳米管、石墨烯/2H-MoS2复合材料及高分子聚合物/C/2H-MoS2复合材料的最新研究现状。     

聚合物/碳纳米管纳米复合材料研究进展

碳纳米管及其聚合物基纳米复合材料的研究是材料科学领域一个重要的研究方向,本文介绍了近年来碳纳米管的表面改性方法以及聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法、力学性能、导电性等方面的研究进展。     

碳纳米管/高分子复合材料的制备及应用研究进展

将碳纳米管掺杂到聚合物母体中形成的碳纳米管/高分子复合材料具有良好的力学、导电和非线性光学性质。在聚合物中添加少量碳纳米管可以明显改变聚合物的结晶和形貌。大量研究表明,这些复合材料在诸如太阳能电池、有机发光器件、光限幅、光学开关、防护涂料以及人造肌肉等方面具有潜在的实际应用价值。文中介绍了碳纳米管/高分子复合材料的制备方法及其在高科技领域中的应用潜能。     

碳纳米管/高分子复合材料的制备及应用研究进展EI北大核心

将碳纳米管掺杂到聚合物母体中形成的碳纳米管/高分子复合材料具有良好的力学、导电和非线性光学性质。在聚合物中添加少量碳纳米管可以明显改变聚合物的结晶和形貌。大量研究表明,这些复合材料在诸如太阳能电池、有机发光器件、光限幅、光学开关、防护涂料以及人造肌肉等方面具有潜在的实际应用价值。文中介绍了碳纳米管/高分子复合材料的制备方法及其在高科技领域中的应用潜能。     

聚合物介孔复合材料研究进展

无机介孔材料在催化、吸附领域已经得到了广泛的应用.聚合物介孔复合材料是指将介孔材料以各种方式加入聚合物基体中得到的杂合材料,是介孔材料崭新的应用领域.介绍了聚合物介孔复合材料所使用的主要介孔材料类型,概括了聚合物介孔纳米复合材料的制备方法,包括单体原位聚合和与聚合物共混方法,重点阐述了其作为功能复合材料、药物缓释材料、...     

POSS/聚合物杂化材料应用的研究进展

笼型倍半硅氧烷(POSS)/聚合物有机无机杂化材料是近年来材料科学领域的一个研究热点。POSS/聚合物杂化材料在很多领域都呈现出了巨大的应用前景,如高温绝缘材料、低介电常数材料、传感器、光学元件材料、催化剂载体等。文中综述了其在航空航天、耐热阻燃、高性能介电材料、多孔功能材料、催化剂、陶瓷前驱体、纳米复合材料和生物齿科材料等方面应用的研究进展。最后,笔者指出目前制约POSS/聚合物杂化材料深入研究和广泛应用的关键原因是POSS化合物的合成。     

碳纳米管聚合物复合材料弹性模量预测模型研究进展

碳纳米管具有优异的力学、电学、光学和磁学等性能,是聚合物复合材料理想的增强体。弹性模量是材料重要的力学性能参数之一,本文介绍了近年来碳纳米管聚合物复合材料弹性模量的研究状况,综述了混合法则、Hashin-Shtrikman模型、Cox模型、Halpin-Tsai模型和数值模拟法预测碳纳米管聚合物复合材料弹性模量的方法,并提出了研究中面临的一些问题以及发展方向。     

电子聚合物基体碳纳米管复合材料研究进展

电子聚合物是一种新型的功能材料，碳纳米管具有优异的力学性能和独特的电学性能等，是聚合物基体复合材料的理想增强体，按不同电子聚合物基体类型进行了归纳，评述了电子聚合物基体碳纳米管复合材料的制备，性能和应用等情况。     

黏土矿物基纳米复合阻燃材料的研究进展

聚合物纳米复合材料因具有质轻、耐腐蚀、电绝缘、易于加工等优异的性能而被广泛应用于国民生产生活的各个领域.然而,大多数聚合物材料都极易燃烧,这严重限制了其在诸多领域中的实际应用.因此,增强聚合物的阻燃性能具有重大意义.近年来,随着人们的环保和健康意识日益增强,以环境友好的方法制备高强度、高韧性、高抗氧化性和良好阻燃性的聚合物复合材料的研究受到越来越多国内外研究者的青睐,高效绿色阻燃剂将具有巨大的市场潜力.纳米黏土是天然、无毒、低成本、可生物降解且具有生物相容性的材料,常被用于合成各种聚合物纳米复合材料,由于其较大的比表面积、阻隔性和热稳定性,可有效改善聚合物材料的阻燃性和力学性能.本文总结了近几年天然黏土矿物增强聚合物纳米复合材料阻燃性和热稳定性的相关研究.根据不同来源,将聚合物材料分为天然聚合物材料和合成聚合物材料,分别探讨了添加黏土矿物对各种聚合物纳米复合材料阻燃性能的增强效果,并归纳了天然黏土矿物在聚合物纳米复合材料中的阻燃机理.与普通聚合物复合材料相比,天然黏土由于其独特的结构(纤维状、管状及层状),可以捕获易燃挥发物、阻隔热和质的传递.此外,天然黏土可以在聚合物表面形成强大的阻隔层,以延缓热和质的传输过程.最后,指出了目前纳米复合材料在阻燃研究中存在的问题.对当前文献的深入调查为实现聚合物/黏土纳米复合材料的高效利用提供有用的信息,并为设计新型高性能聚合物/黏土纳米复合材料提供理论指导.     

聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备及其电容性能研究

通过在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面原位电化学聚合聚苯胺(PANI)制备聚苯胺/碳纳米管(PANI/MWCNTs)结构复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)对制备的聚合物形貌进行了表征。结果表明,制备的PANI/MWCNTs复合材料具有纤维状结构。采用循环伏安法(CV)和计时电流法(CP)表征该复合材料的电化学性能。通过调控了碳纳米管的管径和聚苯胺的厚度,研究其对复合材料比电容的影响规律。实验结果表明,在恒电流充放电的电流密度为0.5 mA/cm²条件下,碳纳米管的管径为50 nm,聚苯胺循环沉积CV圈数为5圈时复合材料的比电容最大,达到147.6 F/g。以上研究为制备出新型结构的聚苯胺/碳纳米管超电容材料提供了科学指导和理论依据。     

超支化聚合物/碳纳米管复合物的制备及流变性能研究进展

简述了聚合物/碳纳米管复合物的制备方法,超支化聚合物改性碳纳米管及其制备纳米复合材料的方法,进一步就超支化聚合物/碳纳米管复合材料在流变性能方面的研究进行了综述,并对超支化聚合物/碳纳米管复合材料未来的发展方向提出了几点建议。     

MXene/CNTs复合材料的制备及应用进展

MXene和碳纳米管作为两大低维材料，已被广泛应用于诸多领域。然而MXene材料因其特有的片层结构及丰富的表面官能团，在实际研究中仍与理论值存在较大差距。从MXene材料的特征及制备方法出发，结合现有碳纳米管的研究基础综合讨论了MXene/碳纳米管复合材料从制备到应用的研究进展。MXene材料和碳纳米管进行复合具有更优异的性能，再加上MXene更好的亲水性和良好的分散稳定性，使MXene/CNTs复合材料的制备更加多样化，能够在应变传感、电磁屏蔽、催化、高介电材料、电池和超级电容器电极材料方面具有很大的应用前景。     

新型石墨烯复合材料的研究进展

石墨烯复合材料具有不同的结构和组成,包括石墨烯/聚合物、石墨烯/金属、石墨烯/金属氧化物等二元复合材料以及石墨烯/无机材料/聚合物三元复合材料.它们优异的物理和化学性质,在众多领域内显示出广阔的应用前景,如储能、传感器、催化剂载体和电极材料等领域.制备具有新颖结构和组成的石墨烯材料及其应用研究已经成为复合材料领域的研究前沿和热点之一.综述了新型石墨烯复合材料的制备、组成以及应用的研究进展,探讨了该研究领域亟待解决的问题以及今后可能的发展前景.