热处理对铜基碳纳米管复合镀膜结构和性能的影响

研究热处理工艺参数对铜基碳纳米管复合薄膜的微观结构和性能的影响,采用超声辅助脉冲电流复合电沉积法在不锈钢基板上沉积制备铜基碳纳米管复合镀膜,再将制备的复合薄膜在H₂中进行热处理.利用X射线衍射谱仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）以及四探针电阻率仪等对热处理后的铜基碳纳米管复合镀膜进行了测试.结果表明,随着热处理温度和时间的变化,复合铜膜的结构、形貌及性能也相应变化;当热处理参数为400℃×2 h时,铜基碳纳米管薄膜的各项性能最佳.     

Co@CNTs的制备及性能表征

采用球磨处理增加碳纳米管的结构缺陷,提高其反应活性,并以简单水热法合成了Co@CNTs复合物.用XRD、SEM、TEM对其结构和形貌进行了表征.结果显示,球磨处理后CNTs长度变短,复合物中CNTs与Co分布均匀,Co为纳米颗粒且有部分生长在CNTs表面.电化学性能测试结果表明,Co@CNTs电极比Co电极具有更高的放电容量、更好的循环稳定性及抗腐蚀性能.     

碳纳米管作导电剂对LiFePO4锂离子电池性能的影响

考察添加碳纳米管作导电剂对LiFePO4锂离子电池性能的影响.采用液态锂离子电池工艺制备063048型LiFePO4锂离子电池,利用XRD,SEM及充放电方法对电池电极的结构、表面形貌和电化学性能进行表征和测试.研究结果表明:添加碳纳米管作导电剂的极片压实密度与未添加的相比提高了5%,同时也形成了良好的导电网络,电池内阻较小,电池首次放电容量达到131.8 mA·h/g,而未添加碳纳米管的首次放电容量为124.6 mA.h/g;添加碳纳米管作导电剂电池的循环性能较好,120次循环后容量几乎没有衰减,而未添加碳纳米管的电池经120次循环后容量保持率为94.1%.添加碳纳米管作导电剂电池的倍率性能优异,其6C的放电容量是0.5C的81.8%(其中,C为电流倍率),未添加碳纳米管的电池6C的放电容量是0.5C的75%.添加碳纳米管作导电剂的电池,电极界面阻抗比未添加碳纳米管的电池的界面阻抗小.     

网络互穿结构的碳纳米管铜基复合材料研究

在碳纳米管为骨架的明胶复合弹性体的形成过程中预埋铜粉,并经过炭化、还原、真空烧结等热处理,制备了碳纳米管-铜基复合材料.扫描电镜(SEM)照片表明,碳纳米管与铜基形成了网络互穿的结构.摩擦学试验结果表明,随着碳纳米管的质量分数从0%增加到9%,复合材料的耐摩擦性能得到了很大的改善.     

碳纳米管催化剂载体的研究进展

碳纳米管因具有可调节的纳米中空管状结构、较高的比表面积、机械强度和热稳定性以及优异的导热、导电性等特点,被作为催化剂载体,应用于新型催化剂的合成.文章综述了碳纳米管的结构、独特性能及应用的研究状况,并对其应用前景进行了展望.     

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.     

碳纳米管载纳米银复合材料制备与抑菌性能测试

本文在羧基化碳纳米管和上制备了纳米银粒子,通过透射电子显微镜(TEM)、抑菌圈实验测试方法对改性碳纳米管及制得的碳纳米管/纳米银复合材料进行了分析表征。并通过抑菌圈实验考察了复合材料在的抑菌性能。通过抑菌圈实验可以看出碳纳米管/纳米银复合材料有明显的杀菌功效。碳纳米管载银复合材料具有很高的稳定性和良好的抑菌性,如果将其加到涂料中,会在海洋防污领域得到很大应用。     

碳纳米管改性沥青及混合料的高温流变和断裂韧性试验

利用室内试验,以基质沥青和SBS改性沥青作对比,研究了碳纳米管对沥青高温流变性能和混合料断裂韧性的影响,并通过差示扫描量热分析和扫描电镜分析对其机理进行解释.结果表明:碳纳米管能显著改善沥青的抗剪切性能和高温抗车辙性能,并提高了沥青混合料的施工温度;当碳纳米管掺量大于2.0%时,车辙因子再无明显增长,相反搅拌温度超过177℃时,沥青极易老化,因此碳纳米管最大掺量为2.0%;碳纳米管的加入降低了沥青150℃时的吸热峰,使沥青热稳定性得到显著改善;与基质沥青和SBS改性沥青相比,碳纳米管的加入对沥青起到物理吸附和加筋作用,极大改善了沥青混合料的断裂韧性.     

碳纳米管对水体污染物吸附的研究进展

碳纳米管是目前备受关注的一类新型碳材料.碳纳米管独特的结构赋予了其优异的吸附能力,从而碳纳米管被广泛应用于水体处理领域,去除水体污染物.本文重点介绍近些年来碳纳米管在处理水污染中的应用,包括重金属离子、非金属离子和有机污染物等.     

单壁碳纳米管导电添加剂对锂离子电池正极材料电化学性能的影响

单壁碳纳米管具有极高的长径比和优异的电学与力学性能,在锂离子电池导电添加剂中有着良好的应用前景.针对单壁碳纳米管在电池浆料中分散性差的问题,利用Birch还原烷基化反应对单壁碳纳米管进行可控功能化修饰,制备兼具良好导电性与分散性的碳纳米管材料,并考察其作为导电添加剂对锂离子电池正极材料电化学性能的影响.结果表明,以经过3轮烷基功能化修饰的单壁碳纳米管为导电添加剂时,锂离子电池的循环性能与倍率性能均优于其他样品,在5 C的放电倍率下循环400圈后仍有110 mAh/g的比容量.     

应力条件下单壁氮化硼纳米管结构、力学和电学性质

采用第一性原理赝势平面波方法,研究了单壁氮化硼(BN)纳米管在应力条件下的结构、力学和电学性质。计算了不同类型氮化硼纳米管的弹性模量、拉伸强度和Poisson比。结果表明:氮化硼纳米管具有与碳纳米管相同量级的弹性模量(TPa量级)和拉伸强度(GPa量级),可以当作稳定的基体材料用于复合材料的合成中。同时发现:在拉伸情况下,氮化硼纳米管的结构和能带结构均发生一定规律的变化,能隙逐渐减小。这表明,氮化硼纳米管可以用作nm级别的力学传感器。     

碳膜材料的热学性能及研究进展

基于碳材料独特的结构,概述了其优异的热学性能以及作为散热材料在电子器件散热领域中的应用。着重介绍了石墨烯膜、碳纳米管膜和石墨膜材料的研究进展,同时阐述了影响碳膜材料热导率的关键结构及其控制方法,最后提出了发展高导热碳基复合材料的研究策略以及面临的挑战。     

Bimetallic nanostructures with magnetic and noble metals and their physicochemical applications

Bimetallic nanomaterials consisting of magnetic metals and noble metals have attracted much interest for their promising potentials in fields such as magnetic sensors, catalysts, optical detection and biomedical applications. Bimetallic nanomaterials synthesized by wet-chemical methods with different architectures including nanoparticles, nanowires or nanotubes and their assemblies are summarized in this review. The particular properties of bimetallic nanomaterials, especially their magnetic, catalytic and optical properties, are presented. The advance in electron microscopy makes it possible to understand the nanostructural materials at much higher level than before, which helps to disclose the relationship between the microstructures and properties qualitatively and quantitatively.     

碳纳米管复合材料的有效热导率

考虑到碳纳米管的空间取向分布特征,建立了碳纳米管复合材料的有效热导率模型。根据Maxwell理论,推导出了计算碳纳米管复合材料有效热导率的简单公式。应用实例表明,该模型能够很好地解释在碳纳米管纳米流体中观察到的热导率异常增加现象,还可以用来分析纳米管复合材料的渗流性质,而且理论计算结果与实验结果吻合较好。     

纳米碳管的结构及应用前景

纳米碳管是目前强度最高、直径最细的纤维材料,其分子结构独特,具有奇特的力学、化学和电子学性能,可用作加强材料制备高强度复合材料,既有碳纤维材料的固有性质,又具有金属材料的导电和导热性、陶瓷材料的耐热和耐蚀性,还有纺织材料的柔软和编织性以及高分子材料的易加工性,是典型的一材多能、一材多用的功能材料和结构材料,具有极其广泛的应用范围和极具潜力的应用价值。介绍了纳米碳管的结构和应用前景。     

三维互通CNTs/Cu复合材料的制备及力学性能研究

对CuCr合金粉末固溶时效处理之后进行预烧结,得到CuCr预压块。以此预压块为基底,采用化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）工艺和放电等离子烧结（sparking plasma sintering, SPS）工艺成功制备了三维互通的碳纳米管/铜（carbon nanotubes/Cu, CNTs/Cu）复合材料。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）,拉曼光谱仪等表征碳纳米管的微观组织结构,利用微拉伸试验机测试复合材料的力学性能。研究结果表明,Cr作为催化剂,对碳纳米管的形貌影响很大,碳纳米管的质量也会对复合材料的力学性能产生影响。当Cr的质量分数为0.6%时,碳纳米管在铜基体表面均匀分布,CNTs/Cu复合材料的力学性能最佳。经SPS烧结和轧制之后,复合材料的导电率和屈服强度分别达到了82.4% IACS和349 MPa,断裂伸长率高达6.4%,这是由于CNTs的加入,起到了第二相强化的作用,提高了复合材料的力学性能。     

Molten-salt synthesis of tungsten oxide nanotubes： Morphological and gas sensitivity

A very simple molten-salt method was used to synthesize WO3 nanotubes at moderate temperature （600 ）. The outer and inner diameters of the WO3 nanotubes were about 100 nm and 30 nm,with a length of dozens of micrometers. TEM and XRD analyses showed that the WO3 nanotubes were single crystal, and had monoclinic structure with the axes preferentially aligned along the [011] direction. The photoluminescence and the gas sensitivity of the nanotubes had been tested, showing that the products very well responded to acetone at 340℃.     

Eu~(3+)掺杂La_xY_(1-x)F_3纳米结构的可控制备及荧光性能

以Ln(NO3)3·6H2O(Ln=La,Y,Eu)和NaF为原料,采用AAO模板制备一维LaxY1-xF3纳米管、纳米线阵列.使用XRD、EDS、SEM和TEM分别对样品的结构、组成与形貌进行表征,并研究不同摩尔分数Eu3+掺杂的LaxY1-xF3纳米管的荧光性能.荧光光谱结果表明:LaxY1-xF3:Eu3+的发射光谱均由在593nm(5 D0→7F1)和711nm(5 D0→7F4)两组线状峰构成.样品的发光强度随Eu3+的摩尔分数的增大而存在一个极大值.实验结果表明,6%Eu3+掺杂的LaxY1-xF3纳米管的荧光性能最优.     

硼氮纳米管的研究进展

本文较全面地介绍了硼氮纳米管的最新研究进展,归纳和总结了现有的合成和制备方法,简要概述了其结构,详细介绍了其物理性质,并指出了今后研究的发展方向。     

缺陷对单壁碳纳米管电子结构调制的第一性原理计算

用密度泛函理论计算不同浓度点空位缺陷对扶手型和锯齿型碳纳米管电子结构的调制, 并对其键长、 缺陷形成能、 带隙及电子态密度进行分析. 结果表明： 随着缺陷浓度的增加, 邻近碳原子间化学键键长减小, 扶手型碳纳米管带隙打开, 由金属性质变为半导体性质, 锯齿型碳纳米管带隙逐渐变小; 碳原子缺失使缺陷附近未成键的悬键电子局域在Fermi能级附近形成额外的电子态而改变了碳纳米管的电子结构.