高效氧化亚铜/多壁碳纳米管亚微米复合球的制备及其性能研究

报道了一种利用氨水作为助剂,无需表面活性剂为模板,采用微波技术,2 min一步合成Cu2O/多壁碳纳米管(MWCNTs)亚微米复合球的新方法,其特点是简单、成本低、快速、高效,可以推广至其他过渡金属/MWCNTs复合球体系.谱学表征(XRD,SEM,TEM,DSC等)研究表明,氨水是控制Cu2O/MWCNTs亚微米复合球形成的关键,既是球状体形成的引导剂,又是Cu2O和MWCNTs在分子水平上结合的"粘合剂";Cu2O/MWCNTs亚微米复合球能高效催化高氯酸铵热分解,降低其高温热分解温度至326.5℃,较纯高氯酸铵的高温热分解温度下降了63.8℃,比纯MWCNTs及纳米Cu2O促进的高氯酸铵高温热分解温度分别降低了47.1和5.7℃;且热分解反应速率大大提高,其促进高氯酸铵表观分解放热量增至为纯高氯酸铵的1.3倍.Cu2O/MWCNTs亚微米复合球的高催化活性可能源于纳米Cu2O和MWCNTs的协同催化作用.     

化学还原法制备聚丙烯酰胺-甲基丙烯酸/氧化亚铜复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了聚丙烯酰胺-甲基丙烯酸(P(AM-co-MAA))微凝胶,并以其为模板,通过化学还原法制备了一系列微米级、表面具有纳米颗粒堆积的P(AM-co-MAA)/Cu2O复合微球. 利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、红外分析(FT-IR)和热重分析(TG)对复合微球的形貌、无机沉积物和相对含量等进行了表征.研究了Cu(Ac)2浓度、葡萄糖浓度、反应时间和温度等因素对微球表面形貌和沉积无机物的影响.结果表明,当Cu(Ac)2浓度为0.20 mol/L,葡萄糖浓度为0.30 mol/L,在70℃下反应20 min,得到表面负载有均匀致密小颗粒Cu2O堆积的P(AM-co-MAA)/Cu2O复合微球.     

纳米氧化亚铜的溶剂热合成和对亚甲基蓝的催化降解

以Cu(NO3)2·5H2O为铜源,乙醇为溶剂和还原剂,蒸馏水为助溶剂,用溶剂热法可控合成了纳米级铜和氧化亚铜.利用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对合成产物进行了表征,发现纳米氧化亚铜能高效降解亚甲基蓝.     

多壁碳纳米管/聚丙烯酸复合材料的制备及表征

采用化学气相沉积法(CVD)制备多壁碳纳米管(MWNTs),并用酸纯化多壁碳纳米管(MWNTs).为了改进碳纳米管在聚合物中的性能,采用化学修饰法制备了多壁碳纳米管/聚丙烯酸(MWNTs/PAA)复合材料,并用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FT-IR)对其进行了表征.实验结果表明,聚丙烯酸能均匀地包覆在碳纳米管表面,而且多壁碳纳米管/聚丙烯酸复合材料能很好地分散在水和苯丙乳液中.     

表面活性剂对普鲁士蓝复合修饰电极性能的影响

使用滴涂的方法制备多壁碳纳米管(MWNTs)修饰电极(MWNTs/GCE),并利用循环伏安法在该电极表面沉积普鲁士蓝(PB),从而得到普鲁士蓝-多壁碳纳米管复合修饰电极(PB/MWNTs/GCE),相对于相同条件下在裸玻碳电极表面制备的PB修饰电极,该电极表现出更优良的电化学性质。通过使用不同性质的表面活性剂对MWNTs进行分散,制备了系列MWNTs基PB修饰电极,并研究了表面活性剂对PB复合修饰电极性能的影响。实验结果表明,表面活性剂的加入提高了PB/MWNTs/GCE基修饰电极对过氧化氢的检测范围。     

P3HT/MWNTs复合电致变色器件的制备及特性研究

通过在导电聚合物电致变色材料聚3-己基噻吩(P3HT)中添加少量多壁碳纳米管(MWNTs),制备了不同MWNTs含量的P3HT/MWNTs复合膜电致变色器件,并利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪、四探针电导率测试仪等分析仪器对制备器件的电致变色膜层的显微结构、膜层电导率随MWNTs添加量的变化情况及电致变色特性进行了分析研究.结果发现:因少量MWNTs的添加,复合变色膜层的电导率可由1.2×10-2 S/cm提高到3.9S/cm,增加了近300倍.这对减少器件变色过程中的外加电压大小,提高器件颜色变化对比度,减小器件电致变色的响应时间,改善器件的使用寿命都是非常有利的.但研究也发现,过多MWNTs的添加,会导致复合电致变色膜层表面粗糙度增加,且过多的MWNTs也增加了变色层对可见光的吸收率,MWNTs添加量质量百分比不应超过膜层的2%.     

苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物/铜的氧化物复合微球的制备与表征

在温和条件下通过静电作用成功制备了苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物(poly(St-co-MAA))分别与Cu2O、CuO形成的复合微球.所得样品的微结构和化学组成分别经过了X-射线粉末衍射、透射式电子显微镜、选区电子衍射和红外光谱表征.结果表明:poly(St-co-MAA)微球表面光洁,粒径约为440纳米,单分散性非常好;所制得的poly(St-co-MAA)/Cu2O微球单分散性好,平均粒径约为800 nm;而包裹在poly(St-co-MAA)微球表面的CuO纳米粒子呈棒状结构.本文提出了复合微球形成的可能机理.     

Cu_2O/多壁碳纳米管的制备及光催化性质

以五水硫酸铜、葡萄糖为原料,多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,在70℃水浴条件下制备出了Cu2O/MWCNTs微纳米粉体.通过对亚甲基蓝染料(MB,C16H18N3S·Cl·3H2O)的降解,研究了Cu2O/MWCNTs光催化降解染料的能力;采用扫描电子显微镜(SEM)观察了Cu2O/MWCNTs的表面形貌结构;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了纯化前后MWCNTs的组成;采用XRD,EDX和XPS对Cu2O/MWCNTs的晶型及成分进行了分析.结果表明:制备出的Cu2O/MWCNTs复合物形貌稳定,对染料具有很好的光催化效果.     

软模板法合成纳米Cu_2O及其光催化研究

采用不同分子量的聚乙二醇(PEG)形成不同大小的胶束为模板,在室温下碱性沉淀制备出多孔性的氧化亚铜纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成产物的晶体结构和微观形貌进行表征,以甲基橙和刚果红的光催化降解为模型,评价了不同分子量聚乙二醇所制备氧化亚铜的光催化性能。结果表明,添加分子量35000的Cu2O对30 mg/L甲基橙催化降解效果最好,40 min达91.49%;添加分子量为200的Cu2O降解30 mg/L的刚果红30 min暗反应后,吸附降解率达95.11%;添加分子量3 5000的Cu2O循环使用4次降解率保持在94%以上。     

MWNTs/BBC复合纤维的制备及其力学性能

采用静电纺丝技术制备了多壁碳纳米管(MWNTs)/细菌纤维素苯甲酸酯(BBC)复合纤维。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)及原子力显微镜(AFM)对复合纤维的形貌和性能进行了表征。结果表明:MWNTs的加入使BBC纤维变细;在280℃条件下对纤维进行热处理30 min,提高了MWNTs/BBC复合纤维的结晶度;对MWNTs含量为7‰的MWNTs/BBC纤维进行力学性能测试,得到单根MWNTs/BBC复合纤维的弹性模量达130 GPa。     

纳米氧化亚铜催化剂直接合成三乙氧基硅烷的新工艺

用溶剂热法制备了纳米氧化亚铜催化剂,并进行了XRD、SEM及BET表征。通过对该催化剂在十二烷基苯溶剂中以硅粉与乙醇为原料催化合成三乙氧基硅烷的实验研究,获得最佳的反应条件为:反应温度为483 K,氧化亚铜催化剂的质量分数占硅粉质量分数的5%,硅粉粒度为200～320目,三乙氧基硅烷的选择性为92.6%,收率为80.8%。     

化学浴沉积法制备纳米氧化亚铜薄膜及其表征

以五水硫代硫酸钠和五水硫酸铜配制冷溶液,氢氧化钠配制热溶液,利用氧化铟锡导电玻璃基底在两种溶液中循环浸泡的化学浴沉积法制备氧化亚铜薄膜。对沉积过程中所发生的化学反应进行了讨论,并将制成的薄膜样品分别利用X射线衍射仪、扫描电镜、场发射扫描电镜和紫外-可见分光光度计进行表征,表征结果从多方面证实了合成的材料为纳米量级的氧化亚铜薄膜。构成薄膜的颗粒粒径约为十几纳米,每经过一次循环,薄膜厚度增加11～12nm.氧化亚铜对波长在200nm到500nm范围内的光有较高吸收率,禁带宽度计算值约为2.18eV.     

ZnO:Er/Yb不同形貌纳米颗粒的制备与上转换发光性质研究

分别采用沉淀法、碱腐蚀法、模板法等3种不同的实验方法制备了不同形貌的氧化锌掺杂稀土元素纳米粉末,对所得到的样品进行了上转换光学性质分析.用X射线衍射仪对样品进行了结构分析,用扫描电子显微镜观察了粉末形貌并估算颗粒大小,用荧光光谱仪测试样品的上转换发光光谱并进行了机理分析.结果表明,纳米粉末粒径的大小影响了材料发光的性能.粒径较小的空心球结构颗粒其光学性能优于粒径较大的实心球颗粒.对于空心球结构,当粒径相对较小时,有利于红光上转换发射;而粒径较大时,有利于增强绿光上转换发射.     

凝胶纺壳聚糖分散碳纳米管/聚丙烯腈纤维的研究

多壁碳纳米管(MWNTs)通过壳聚糖衍生物处理后与超高分子量聚丙烯腈进行复合,将得到的复合材料通过凝胶纺丝法制备出不同复合比例的MWNTs/聚丙烯腈纤维.将不同纺丝方法以及不同比例MWNTs对拉伸强度、模量、取向度、结晶结构的影响进行比较研究,同时通过电镜观察MWNTs的分散状况.结果表明:相比于湿法纺丝,通过凝胶纺丝法制备的复合纤维,MWNTs取向更好,分散更为均匀,纤维拉伸强度、模量都得到显著提高.对比未加MWNTs的对照样,在这个体系中加入质量分数为0.5%的MWNTs复合时,拉伸强度提高37%,弹性模量提高11.68%,并且声速取向度维持在相当高的水平(92.5%).     

氧化亚铜形貌及其颗粒度对光催化性能的影响

通过不同的制备方法,得到了球形,立方体,八面体和花瓣状氧化亚铜微粒,使用XRD、SEM对其进行了表征。用不同形貌的氧化亚铜对含铬(VI)废水进行了光催化性能研究,结果表明,花瓣状氧化亚铜性能最差,球形氧化亚铜光催化性能最佳,且光催化性能与颗粒度有关,颗粒度越小,其光催化活性越高。     

PtCo alloy nanoparticles supported on graphene nanosheets with high performance for methanol oxidation

PtCo alloy nanoparticles are deposited onto graphene sheets through a facile and reproducible hydrothermal method.During the hydrothermal reaction,the reduction of graphene oxide and PtCo alloy nanoparticles loading can be achieved.X-ray diffraction (XRD) analyses reveal a good crystallinity of the supported Pt nanoparticles in the composites and the formation of PtCo alloy.X-ray photoelectron spectra (XPS) results depict that Pt mainly exists in the metallic form,while much of the cobalt is oxidized.Transmission electron microscope (TEM) observations show that the PtCo alloy nanoparticles are uniformly dispersed on graphene nanosheets compared with multiwalled carbon nanotubes (MWNTs).This PtCo-graphene composite exhibits excellent electrocatalytic activity and high poison tolerance toward poisoning species for methanol oxidation reaction,far outperforming the Pt-graphene or PtCo-MWNTs composites with the same feeding ratio of Pt/carbon.     

不同还原剂制备氧化亚铜及其电化学性能研究

基于绿色化学的思想,运用软模板法成功的实现了环境友好型的不同还原剂如葡萄糖、麦芽糖等在水中还原Cu2+,制得了形貌不同的纳米氧化亚铜(Cu2O)晶体,用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对所得产物进行表征,并研究了纳米Cu2O修饰电极的电化学行为。该制备方法简单易行,为纳米Cu2O的绿色合成提供了新的途径。     

多壁碳纳米管氨基化修饰

将多壁碳纳米管高温处理除去无定形碳、然后用混酸（硫酸／硝酸）对碳纳米管进行表面羧基化．将羧基化碳纳米管与二氯亚砜反应得到酰氯化碳纳米管,然后将其分别与4,4＇-二氨基二苯砜（DDS）、1,3-二（3-氨丙基）-1,1,3,3-四甲基二甲硅醚（＆DA）、4＂,4＂＇-六氟异亚丙基-二（4-苯氧基苯胺）（FA）等二胺反应得到不同氨基化碳纳米管,FTIR,Raman,EDX,XRD,SEM,TGA分别对氨基化碳纳米管的结构与性能进行表征．通过对其在不同溶剂中的分散性的测试,氨基化碳纳米管在乙醇中的分散性明显优于未经修饰过的碳纳米管．     

聚吡咯-氧化亚铜复合物可见光催化降解甲基橙的研究

在超声条件下以葡萄糖和硫酸铜为原料制备氧化亚铜,并以三氯化铁为氧化剂,使吡咯在氧化亚铜表面进行原位聚合法制备聚吡咯-氧化亚铜复合物。在可见光照射下,以制备的复合物为催化剂降解甲基橙水溶液,研究了复合物用量、甲基橙初始浓度、光照时间及溶液p H值等因素对降解率的影响。研究结果表明,当复合物用量为0.10 g、甲基橙初始浓度为20 mg/L、光照时间为2 h、溶液p H值为9¹0时,甲基橙的降解率达到95.23%。复合材料的IR图谱在3 433.36、3 319.55、3 00310时,甲基橙的降解率达到95.23%。复合材料的IR图谱在3 433.36、3 319.55、3 003³ 077及1 655.15 cm-1出现了吡咯的特征吸收,与文献报道结果一致。