弹性介质中多壁碳纳米管扭转屈曲的近似分析

研究了弹性介质中多壁碳纳米管的扭转屈曲,同时考虑了周边弹性介质和范德华力的影响.运用连续介质力学理论,提出了分析多壁碳纳米管扭转屈曲的多层弹性壳模型.基于这一模型,给出了用较少层的弹性壳模型代替多壁碳纳米管的近似分析方法.当N 层碳纳米管的径厚比大于5时,N层碳纳米管可以近似地等效于一个单壁碳纳米管,其等效弯曲刚度和厚度分别是单壁碳纳米管的(10N-9)倍和Ⅳ倍.最后,通过数值计算估计了多壁碳纳米管的临界屈曲扭矩.结果表明,该近似方法是简单、有效的.     

电解液栅型碳纳米管场效应晶体管的实验研究

由于碳纳米管具有独特的结构和性能,因而一直受到人们的关注.对于包括碳纳米管场效应管在内的分子元件的研究方面尤其令人注目.笔者研究了具有电解液栅的碳纳米管场效应晶体管,研究中所用的碳纳米管是用热灯丝化学气相沉积法(CVD)合成的.衬底材料是平面玻璃,Fe/Ni混合物用作催化剂.对具有Ag电极的多壁碳纳米管晶体管作了优化设计制造,并利用KCl溶液作为栅极.实验结果表明,电解液栅型碳纳米管晶体管(FET)呈现出良好的电流-电压特性曲线.在栅压2 V时,其跨导约为0.5 mA/V.并对获得的研究结果进行了讨论.     

碳纳米管在化学分析中的应用进展

本文对碳纳米管的制备、功能化的发展进行了简要概述.碳纳米管不同的功能化后,可以增加和提高碳纳米管的性能,主要对碳纳米管的两种功能化手段进行了论述,功能化的碳纳米管采用不同的电极修饰方法,制备了不同用途的传感器.本文主要从碳纳米管的粉末微电极、碳纳米管糊电极、碳纳米管膜修饰电极三个方面来对碳纳米管近年来在化学分析中的具体应用作了讨论,并对今后的研究方向进行了展望.     

熔融法制备环氧功能化的碳纳米管

以三苯基膦(TPP)为催化剂,通过环氧基团和酸化碳纳米管上羧酸的酯化反应,将环氧树脂接枝到碳纳米管壁上,成功制备了环氧功能化碳纳米管.分别运用红外光谱(FTIR)、热失重(TGA)、扫描电镜(SEM)对环氧功能化的碳纳米管进行了表征.用滴定的方法研究了反应温度和不同的环氧树脂对碳纳米管的环氧功能化程度的影响.研究表明:环氧基团已经成功地接到碳纳米管上;与酸化的碳纳米管相比,环氧功能化碳纳米管表面已经被环氧树脂包覆,从而使得碳纳米管直径增加;温度升高有利于提高碳纳米管的环氧功能化程度,相对分子质量较小的环氧树脂的转化效率比相对分子质量大的要高.     

碳纳米管吸附有机物研究进展

碳纳米管由于其独特的性质和广泛的应用前景,在作为吸附材料方面已引起国内外研究者的广泛兴趣.目前有关碳纳米管对有机物的吸附机理主要集中在以下几种作用：疏水作用、π-π键作用、H键作用、静电作用力等.由于碳纳米管在吸附有机物时,以上几种作用力可能同时存在,因而很难仅通过一种机理来预测碳纳米管对某有机物的吸附作用.不同类别的物质的吸附作用,起主导作用的吸附机理不同.因此,要预测有机物与碳纳米管之间的相互作用力,需要建立不同的吸附模型.另外,研究碳纳米管与有机物的吸附作用,在研究碳纳米管性质、有机物性质的同时,作用环境的研究也显得非常重要.     

有机污染物在碳纳米管上的吸附解吸动力学研究

为了分析研究有机物在碳纳米管上的吸附/解吸动力学机理,选用原始单壁碳纳米管(r-SWNTs)和氧化单壁碳纳米管(O-SWNTs)作为吸附剂,对比了2种碳纳米管对1,3-二氯苯(1,3-DCB)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)和硝基苯(NBZ)3种不同污染物的吸附和解吸行为.研究结果表明:与非极性有机污染物相比,极性有机污染物具有相对较快的快吸附/解吸阶段和相对缓慢的慢吸附/解吸阶段.有机污染物在氧化碳纳米管上的吸附解吸动力学速率比在原始碳纳米管上缓慢,这主要是由于碳纳米管与有机污染物间的氢键和π-π电子供受体等的特殊作用所致.研究结果对碳纳米管在废水处理中的应用具有指导意义,同时可为评价碳纳米管的环境风险提供重要的技术参考.     

多壁碳纳米管和过氧化苯甲酰化学反应的红外表征(简报)

碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多特殊的力学、电磁学和化学性栽能.近几年来,随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入,其广阔的应用前景也不断显现出来[1-7].碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷曲成的无缝和中空的管体,具有类多烯的结构和其相似的化学性质.Yunning等在碳纳米管上引入了烷基,通过过氧化苯甲酰裂解得到的苯自由基和碘代烷烃在氩气保护下发生取代反应,生成烷基自由基后,再和单壁碳纳米管发生化学反应[8].南开大学的李瑞芳等研究了氢在单壁碳纳米管上的加成[9];Hirsch等报道了氮烯、卡宾、自由基和单壁碳纳米管的加成,并通过NMR、质谱仪等进行了结构表征[10].Polona Umek等研究了单壁碳纳米管和过氧化物的加成反应,在110～120℃条件下,过氧化物在甲苯溶液中直接裂解为碳自由基,和碳纳米管加成,没有研究另一部分氧自由基和碳纳米管的反应[11].本文用红外光谱研究了过氧化苯甲酰氧自由基和多壁碳纳米管之间的类烯加成反应.     

壳聚糖促进Au/碳纳米管复合材料的合成机理及催化性能

利用循环伏安法,结合其他谱学表征技术,如SEM/HRTEM,XRD和XPS对Au/碳纳米管复合材料合成过程中壳聚糖和碳纳米管的协同作用进行了探讨.研究结果表明,壳聚糖不仅提高了碳纳米管在水溶液中的分散性和稳定性,锚定Au纳米粒子于碳纳米管载体表面以防止他们迁移/聚结,更重要的是,其还能够通过降低碳纳米管的还原电势来促进Au3+的自发还原.谱学表征结果表明,相对于纯碳纳米管而言,壳聚糖缠绕的碳纳米管上形成了一种还原电位更低的新还原位,从而使Au离子与碳纳米管间的还原电势差值明显增大,由此引发了壳聚糖与碳纳米管对Au3+的协同还原效应.该类Au/碳纳米管复合材料进一步的应用研究结果表明,其对在水溶液中催化NaBH4还原对硝基苯酚反应表现出很高的活性.     

碳纳米管-阻尼材料研究进展

综述碳纳米管(CNTs)、碳纳米管基聚合物的研究意义及现状,提出碳纳米管基聚合物的制备方法并取得初步成果.指出:制备碳纳米管基阻尼材料过程中存在的主要问题是CNTs在基体中的分散与基体的界面结合;在宽工作温度区间和宽频带范围高阻尼材料的制备方法上有待突破.     

多壁碳纳米管膜酒敏特性的研究

碳纳米管膜在空气中吸附乙醇气体,乙醇气体诱导碳纳米管膜电阻变化.实验用热灯丝CVD法制备的碳纳米管研究发现碳纳米管膜具有良好的酒敏特性,响应时间和恢复时间较短,并且化学修饰的碳纳米管膜酒敏特性大大提高.     

利用改进的Adomian分解方法求解非线性方程(英文)

介绍一种基于Adomian分解算法的求解非线性方程f(x)=0的方法, 主要的改进工作在于Adomian多项式的计算, 改进后的算法比传统的算法更简单、有效, 而且易于在计算机上实现.通过了两个算例对改进的与传统的算法进行了比较.     

一种带时间窗车辆路径问题的混合蚁群算法

针对带时间窗车辆路径问题求解时蚁群算法存在容易陷入局部最优,而遗传算法初始种群的优劣对算法有效性存在直接影响,提出一种混合蚁群优化算法。算法首先在蚁群算法的节点选择概率公式中引入时间窗因素,以得到初始种群,然后通过遗传算法的交叉算子和变异算子对初始种群中的较优路径进行交叉和变异操作,从而得到更优的路径。通过Matlab环境下对文中混合算法进行仿真实验,在车辆利用率和路径规划上效果明显,表明了算法的高效性,同时混合算法可以避免陷入局部最优。     

基于Matlab Web服务器控制系统的分析与设计

根据Matlab Web服务器的原理，提出了一种基于Matlab和Web技术的对控制系统分析和设计的方法．该方法利用Matlab Web服务器以及Matlab中的控制系统工具箱，实现了基于Web控制系统的远程设计和仿真．同时，作为应用实例，对控制系统滞后一超前校正部分的实现过程和方法进行了详细的讨论，实验结果表明，利用Matlab Web服务器可较容易地实现对控制系统的远程分析与设计，是实现远程教学和实验的便捷途径。     

Matlab与InTouch间直接通讯的实现

为解决以往Matlab与InTouch间数据通讯必须利用第3方软件进行接口编程的难题,在对Matlab和InTouch软件所提供的DDE接口研究的基础上,以Matlab为客户端、InTouch做服务器,在Matlab环境下,基于DDE技术分别用M文件和S函数两种不同的方法,首次实现了Matlab和InTouch之间的直接通讯.文中给出了用于实现Matlab和InTouch之间直接通讯的M文件和S函数的实例.实例证明,两种方法实现方便,并能支持多输入多输出模型的数据交换.     

开源科学数值计算软件QtOctave的应用

QtOctave是一个Linux操作系统之上的基于图形界面的集成开发环境的科学数值计算软件。它是一个由GNU项目支持的类Matlab软件,其使用的Octave语言兼容Matlab的m语言。以使用QtOctave进行洛伦兹吸引子的数值模拟实验为例,说明该软件和Matlab同样具有易使用、易学习、功能强大的优点,在数值模拟实验和教学活动中具备较好的推广价值。     

信号与系统建模与仿真

本文着重论述了如何利用MATLAB工具在计算机上实现信号与系统分析,通过程序使一些运算量较大、抽象问题简单而直观,详细介绍了利用系统框图模拟实际系统的分析方法,该方法对连续或离散时不变因果系统具有普遍性,借助Matlab/Simulink仿真工具对基本结构实现了建模和仿真分析。     

应用Matlab设计人工神经元网络控制系统

在简要介绍Matlab5.3软件的基础上，结合它的神经网络工具箱，阐述了在Matlab软件中利用神经元网络工具箱（Neural Network Toolbox)和Simulink平台建立人工神经元网络模型以及实现人工神经元网络控制系统的设计、仿真和动态性能分析的方法，并以倒立摆控制系统为例进行了仿真研究。文中的具体实例表明，在人工神经元网络及其应用研究中使用Matlab可以提高研究效率，快速实现研究构想，有助于科学研究工作的开展。     

Matlab—GUI在旅游路线优化上的应用

旅游路线的选择对旅游爱好者来说是一个必须考虑的问题。文中利用Matlab的GUI功能,以一种近似求解最佳Hamilton圈的二边逐次修正法为基础,设计出一个具有优化旅游路线功能的图形用户界面程序,介绍了其设计思想和步骤,绘制出了优化后的旅游路线。结果直观,操作简单,且具有可扩展性,为旅游爱好者在选择旅游路线上提供了便利,具有一定的实用价值。     

VC++调用Matlab实现信号仿真演示

结合信号仿真演示程序的实例，详细介绍了一种新颖的编写图形演示程序的方法。它是通过VC 调用Matlab数学函数库(包括图形函数库)实现的。这种方法简单、实用、新颖、执行速度快，可移植性好。同时深入探讨了在演示过程中程序接收用户输入并实现演示的3种方法，这3种方法各有特点，可以灵活使用。     

基于三次样条插值的列表函数的数值微分与积分

推导了三次样条插值在求解列表函数的数值微分与积分的公式，给出了余项估计，编写了用于求解数值微分与积分的通用程序，通过数值算例表明，三次样条在插值逼近中具有非常好的性质．