多壁碳纳米管在硫酸溶液中的γ辐射剪切

在硫酸溶液中系统地研究了γ辐射法剪切多壁碳纳米管,以及影响碳管长度的反应条件,详细讨论了多壁碳纳米管的剪切机理.采用透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和Raman光谱对短多壁碳纳米管进行了分析与表征,分析了多壁碳纳米管浓度与其对UV270nm吸光度的关系,得出了多壁碳纳米管质量浓度与其对UV270nm吸光度的线性回归方程.结果表明,γ辐射和硫酸氧化作用在剪切多壁碳纳米管的过程中存在协同效应.随着辐射剂量和酸浓度的增加,剪切后的碳管长度不断缩短.当辐射剂量增加到200kGy、酸浓度为5mol/L时,短多壁碳纳米管长度为200～300nm.辐射剪切的方法在碳纳米管外侧及末端引进C-OH、-COOH等官能团,从而对MWNTs的石墨型结构造成微弱损伤.另外,制备的短多壁碳管在水中可以均匀分散2周而不出现沉淀.     

碳纳米管的分散性研究及其对复合电纺纤维的影响

将多壁碳纳米管(MWNTs)在硝酸中回流纯化,使用不同类型的表面活性剂将纯化后的MWNTs功能化分散,再将其加入到聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)物理共混纺丝溶液中进行静电纺丝。利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)、X衍射射线仪(XRD)和分光光度计等对纯化和功能化分散的MWNTs以及得到的超细纤维进行表征。结果表明,通过硝酸回流纯化处理,MWNTs的杂质被去除,晶格结构变得更加完整。在超声波作用下,十二烷基硫酸钠使纯化后的MWNTs在水溶液中具有较好的分散稳定性。进行功能化分散的MWNTs的加入使静电纺超细纤维的平均直径减小。     

热酸氧化及镀镍对碳纳米管吸波性能的影响

利用浓硝酸沸腾状态下氧化性强的特点,采用冷凝回流的方法对碳纳米管进行纯化处理,并采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀上了一层均匀的金属镍.测量了镀镍及原始碳纳米管的介电常数、磁导率以及R～f曲线.研究了浓硝酸氧化及镀镍对碳纳米管复合材料吸波性能的影响.结果表明,与原始碳纳米管相比,镀镍后碳纳米管复合材料的吸波峰向低频移动,出现在6.92GHz,峰值为-10.46dB,吸波频带宽度为2.46GHz(R＜-10dB)和5.41GHz(R＜-6dB).碳纳米管表面镀镍后吸收峰值虽然变小,但吸收峰有宽化的趋势,这种趋势有利于制造宽频吸波材料.     

多壁碳纳米管/聚亚苯基苯并二噁唑复合材料的微结构与性能

以甲基磺酸(MSA)为溶剂通过溶液共混法制备了不同多壁碳纳米管(MWNTs)含量的多壁碳纳米管/聚亚苯基苯并二噁唑(MWNTs/PBO)复合材料, 用扫描电镜(SEM)对热处理前后复合材料的微结构进行了分析, 并对其导电、力学和耐热性能进行了研究。结果表明: MWNTs能均匀地分散在聚合物基体中, 并能形成一定的网络结构, 热处理后的复合材料较热处理前的结构更致密, 导电性能和力学性能都有所改善, 其中MWNTs质量分数为10％的热处理后复合材料与纯PBO聚合物相比, 体积电阻率降低约9个数量级, 而拉伸强度和拉伸模量分别提高了95％和53％, 耐热性能也有一定的提高。      

MWNTs/PU复合超细纤维的热性能及导电性能

采用静电纺丝技术制备了多壁碳纳米管/聚氨酯(MWNTs/ PU)复合超细纤维,并收集成无纺布薄膜,采用热失重分析仪(TGA)和动态力学分析仪(DMA)分析了纤维的热稳定性。利用数字高阻计(PC68)和LorestaGP电阻计测量了纤维薄膜的直流电导率随MWNTs含量的变化关系。为了研究该多孔薄膜的动态电学性能,同时采用Agilent 4294A阻抗分析仪测试了纤维薄膜的电导率在40 Hz～110 MHz频率范围内的变化关系,并与浇注试样的结果进行比较。结果表明,随MWNTs 在 PU 纤维中含量的增加,复合纤维的热稳定性提高。当10MWNTs质量分数达40 %时,PU的电导率提高近10 倍。     

多壁碳纳米管的化学修饰及其增强环氧树脂复合材料的性能

研究原生多壁碳纳米管和己二胺修饰的多壁碳纳米管分别对环氧树脂的增强作用。用SEM、FT-IR及XPS对修饰前后的碳纳米管进行的表征表明,所用的方法可以在碳纳米管的表面接上己二胺。研究发现,修饰后的碳纳米管比原生碳纳米管对环氧树脂有更明显的增强作用。修饰后的碳管含量为2%时,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度比纯环氧树脂分别提高79.7%、160.4%和188.2%。     

酞菁-(艹北)给受体结构原位修饰多壁碳纳米管及其电荷传输性能研究

采用湿化学方法合成共价键结合的酞菁-(北)给受体结构(PcCu-4SBPTCD)及其原位修饰多壁碳纳米管(MWCNTs)的复合材料,并研究复合材料内部的电荷传输性能.结果表明,酞菁-(北)给受体结构中,酞菁和(北)之间有明显的电荷传输,即合成的酞菁-(北)给受体结构能有效提高电子空穴的分离效率.在该给受体结构中引入多壁碳纳米管能更进一步地提高电子空穴的分离效率.将碳纳米管-酞菁-(北)(MWCNTs-PcCu-4SBPTCD)用于组装有机太阳能电池(OSCs),有望大大提高电池的光电转换效率.     

多壁碳纳米管调控聚乳酸-乙醇酸共聚物超细纤维的结构与性能

通过超声处理,将改性后的多壁碳纳米管与聚乳酸-乙醇酸共聚物制成共混纺丝液.将该纺丝液进行静电纺丝即可制备多壁碳纳米管／聚乳酸-乙醇酸共聚物复合超细纤维,并用场发射扫描电镜( FE-SEM)、差热分析( DSC)、热重分析(TGA)、多功能拉伸仪和透射电镜(TEM)对超细纤维的表面形貌、热性能、力学性能和多壁碳纳米管的分...