TiO_2纳米管制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

采用强碱水热法由钛粉和NaOH溶液水热反应合成二氧化钛纳米管,并用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线电子衍射(XRD)等表征手段对反应产物进行表征,该方法制备的二氧化钛纳米管长度为200～300 nm,管径为20～25 nm.采用丝网印刷技术将二氧化钛纳米管粉末印制在掺杂氟的SnO2导电玻璃(FTO)上,并进行热处理.随后,将印制了薄膜的FTO导电玻璃浸泡在染料中,浸泡一段时间后,将其与导电面涂了铂的FTO导电玻璃组装成染料敏化太阳能电池,并对电池性能进行测试.在模拟太阳光照射下,该电池的填充因子为0.43,短路电流为0.48 mA,断路电压为0.35 V,光电转换效率为0.07%.     

杂多酸氧化苯胺法制备D-HPA/PANI电子聚合物材料

以Dawson结构杂多酸(D HPA)为氧化剂、质子酸和掺杂剂,制备了高纯度的P2Mo18/PANI(S1)和P2Mo17V/PANI(S2)电子聚合物材料.用红外光谱、紫外 可见光谱及X 射线粉末衍射等手段进行了表征,测定了材料的导电性和荧光性.讨论了HPA氧化苯胺法的聚合机理.结果表明:该材料是D HPA掺杂的PANI杂化材料.材料的导电率分别为σS1=5.50×10-3和σS2=1.10×10-1S·cm-1.当S1和S2的激发光波长分别为423和363nm时,其对应的荧光发射光的波长为521和434nm.这表明S1和S2为电子聚合物材料.     

YFeO_3复合氧化物半导体材料的制备、掺杂和气敏性能研究

用化学共沉淀法制备了YFeO3 及其掺锌固溶体Y1-xZnxFeO3 气敏材料 ,并对其制备条件、相结构、电导和气敏性能进行了研究 .结果表明 :Fe与Y物质的量比为 1 :1 ,85 0℃以上热处理一定时间可得钙钛矿结构的纯相YFeO3 ;电导测量显示 ,该系列材料呈p型半导体导电行为 ,且固溶体导电优于纯相 .Y0 .94Zn0 .0 6FeO3 电导突变温度40 0℃ ,较纯相YFeO3 低 70℃ ;90 0℃下热处理 4h所得微粉制作的元件对乙醇有较高的灵敏度和较好的选择性 .这种材料可望开发为一类新型酒敏传感器     

多相导电混凝土的受弯开裂自监测性能

将结构型钢纤维(SF)、碳纤维(CF)及纳米炭黑(NCB)作为多相导电材料加入混凝土中,研究了多相导电材料对混凝土开裂后的力学性能、导电性能及裂缝扩展自监测性能的影响.建立了混凝土梁的受拉区表面电阻变化率(FCR)与裂缝张开位移(COD)之间的关系.结果表明:导电相材料的加入能够显著提高抗弯强度与弯曲韧性;多相导电材料对弯曲性能及裂缝扩展的自监测性能具有正混杂效应;电阻变化率与裂缝张开位移呈线性关系.     

CeNd_xO_y:Eu~(3+)纳米管阵列可控制备及荧光特性

依据化学共沉积原理,在阳极氧化铝(AAO)纳米阵列孔模板中,用负压抽滤法可控合成了CeNd_xO_y:Eu~(3+)纳米管阵列结构材料.分别用SEM,TEM,XRD,SAED对其形貌、结构进行表征,并以EDS谱和荧光光谱仪(FL)测定该纳米管结构的元素组成和荧光性能.结果表明:CeNd_xO_y:Eu~(3+)纳米管阵列材料为非晶结构,其纳米管阵列形貌与AAO模板纳米孔阵列结构一致.在室温下,以450 nm波长光激发CeNd_xO_y:Eu~(3+)纳米管阵列,分别在516 nm和777 nm出现荧光发射峰,其荧光强度与Eu~(3+)掺杂量有关,当Eu~(3+)掺杂质量比为6%时,其荧光强度最强.     

K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3纳米管阵列的制备及其电学性能研究

以乙醇铌、乙酸钾和乙酸钠为原料,乙二醇甲醚为溶剂,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)氧化铝(AAO)模板法制备K0.5Na0.5NbO3(KNN)纳米管阵列,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征KNN纳米管的物相、形貌和微观结构.研究表明,在700℃退火处理可获得结晶性较好,具有单斜钙钛矿结构的KNN多晶纳米管阵列.单根纳米管的外径约为200 nm,管壁厚约为20 nm.采用压电力显微镜(PFM)对单根KNN纳米管的压电性能进行表征,结果显示所制备的KNN纳米管具有明显的压电性能.     

PP/MWCNTs导电复合膜的制备及导电性能

导电材料在汽车、机械制造、电子和半导体等领域得到了广泛应用,制备具有较高力学性能和较低逾渗值的导电材料已经成为导电复合材料领域的研究热点.以聚丙烯(PP)为主要原料,采用多壁碳纳米管(MWCNTs)作为改性剂,通过真空热压成型技术和超声分散的方法制备了PP/MWCNTs导电复合膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、绝缘电阻测试仪和万能材料试验机考察了PP/MWCNTs导电复合膜的结构和导电性能.结果表明:MWCNTs均匀分散在PP薄膜中,形成导电网络结构,有利于逾渗值的降低和导电性能的提高;当MWCNTs的质量浓度为0.20 mg·m L~(-1)时,电阻率降为78.23Ω·m;MWCNTs的异相成核作用促进了PP分子链的结晶,提高了结晶度.     

TiO2纳米管阵列电极的制备及电输运性能

利用电化学阳极氧化方法制备了二氧化钛(TiO_2)纳米管阵列样品,并对其结构、形貌和电输运性能进行了研究.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)揭示了其具有规则和完整的纳米管结构,X射线衍射(XRD)研究说明退火后的样品具有锐钛矿的结构.电输运性能研究表明,相对于纳米颗粒,纳米管阵列结构具有更低的内部传输阻抗和更高的界面复合电阻.     

二氧化钛纳米管的制备及其特性研究

以金属钛板作为阳极材料,采用阳极氧化方法制备了二氧化钛(Ti O2)纳米管,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜等测试,研究了制备工艺条件和超声波源对样品性能的影响.结果表明:纳米管的形貎和结晶性能与工艺参数和超声波源密切相关,退火处理能使样品由不定形相转成由锐钛矿相和金红石相组成的混合相,其生长速度、管径和管壁厚度明显受到阳极氧化时平均电流密度的影响.氧化电压为60 V时所制备Ti O2纳米管样品的管径为90 nm、管壁厚度为21 nm、长度为8μm.     

聚苯胺纳米管的制备及其导电性研究

采用氧化聚合的方法,在-20 ℃温度下,合成了聚苯胺纳米管.用SEM,TEM和IR等分析方法并采用四探针测定电导率等方法对产物进行表征,证明该产物为聚苯胺管,管径为20～30 nm,电导率为138 S/cm,大大高出其它方法制备的聚苯胺.实验表明:当盐酸浓度约为0.95 mol/L、过硫酸铵与苯胺的摩尔比约为1.0∶1.1时,经过8～12 h反应合成的聚苯胺纳米管成形完好、产率高、导电性能强.     

气体传感材料的制备、元件组装及VOCs检测的综合实验设计

理论与实验、专业与学科前沿相结合是目前化工教学的一大趋势.该研究以氧化镍(NiO)/氧化锌(ZnO)复合材料为研究对象,探索了气敏材料的制备、气敏元件的组装和气敏性能的测试分析.在气敏测试过程中,考察了温度、目标气体乙醇浓度对气敏性能的影响.实验难度适中,贴近科学前沿,可以让学生体验一个综合性的实验过程.且此研究将理论...     

链转移剂与极性单体对基于双向拉伸聚丙烯用压敏胶性能的影响

本文以丙烯酸酯类单体为主要原料,采用种子半连续乳液聚合工艺,制备了一款性能良好用于双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜的水性丙烯酸酯乳液压敏胶。主要研究了链转移剂硫醇和极性单体丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)用量及链转移试剂和极性单体(AA、HPA)的不同加入方式对压敏胶性能的影响。结果表明:当硫醇用量为0.5%,AA用量(占总单体量,下同)为5.6%,HPA为5.1%,HEA为4.2%,其中硫醇部分分批加入,AA和HPA以方式3加入时,可显著提高压敏胶的粘结性能。     

导电聚苯胺纳米管的界面法合成

在室温下，采用界面自组装聚合法首次成功制备了磷酸掺杂的导电聚苯胺纳米管，利用TEM．FT—IR，UV—Vis及四探针等技术对其结构和导电性能进行了表征．结果表明：由该法合成的聚苯胺具有纳米管结构，内外管径分别为20nm和120nm。长度在3～4μm，长径比为30：1；在室温下，电导率约为0．35S／cm．通过控制苯胺单体的浓度、掺杂剂酸的浓度和聚合反应时间能够实现对聚苯胺纳米管管长和管径的控制．     

反应参数对氢氧化钇纳米管合成的影响

通过简单的、低耗的水热合成方法,以Y2O3为原料,在无模板条件下大规模地制备了氢氧化钇纳米管,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)测试技术对合成产物进行了物相、形貌和成分的表征.氢氧化钇纳米管内径为200～300nm,外径为400～500nm,壁厚为100～200nm,分散性好.研究了几种关键因素对氢氧化钇纳米管合成的影响.结果表明:水热法制备氢氧化钇纳米管材料的最佳合成条件是乙醇和水的体积比为1∶2;采用氢氧化钠溶液调节反应体系pH值为11~12;反应温度为220℃、反应时间为24h.     

修饰碳纳米管对硼酚醛树脂摩擦性能的影响

采用共价接枝法制备了羧基化碳纳米管(MWCNTs -COOH)、二氨基二苯基甲烷修饰碳纳米管( MWCNTs -DDM)、硼酸化碳纳米管(MWCNTs- Borate)修饰碳纳米管(MWCNTs).通过原位聚合的方法制备了修饰碳纳米管/硼酚醛树脂.使用3种碳纳米管改性的树脂制备了摩擦材料并研究了其摩擦性能.结果表明,修饰碳纳米管的加入,有助于提高摩擦材料摩擦系数的稳定性,减小磨损率,改善热衰退性.其中添加质量分数为1％的MWCNTs- Borate的情况改善最大,磨损率减小43.2％,摩擦系数和磨损率衰退率仅为10.3％和28.6％,摩擦表面保持完好.     

化学氧化法制备聚吡咯的最优条件摸索

对化学氧化法制备导电聚合物聚吡咯的最优制备条件进行了摸索,通过万用表测试聚吡咯产物的电阻值,得到聚吡咯材料的导电性能.结果表明,表面活性剂的种类、氧化剂种类、聚合反应时间、聚合反应温度等对所制备的聚吡咯材料的导电性能有较大的影响.研究表明制备聚吡咯导电聚合物的最优条件是:使用苯磺酸钠为表面活性剂、Fe Cl_3为氧化剂、吡咯单体与表面活性剂的物质的量比为3∶1、吡咯单体与Fe Cl3的物质的量比为1∶3,在冰水浴的实验条件(约为3~5℃)下,聚合反应12 h.     

复合对电极CdS量子点敏化TiO_2纳米管太阳能电池

采用水热法和磁控溅射法相结合,在FTO导电玻璃上分别制备金属Pt和Cu1.8S/CuS薄膜,构成复合对电极,并将其成功应用到CdS量子点敏化TiO_2纳米管太阳电池中.这种复合对电极能够与多硫电解质相匹配,有效地提高量子点敏化太阳能电池的光电转化效率.利用X线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜电极(SEM)和透射电镜(TEM)对复合对电极和TiO_2纳米管光阳极的结构与形貌进行表征,通过AM1.5模拟太阳光测试系统对其光电性能进行表征.结果表明:复合对电相较与传统的Pt对电极和Cu1.8S/CuS单一对电极而言具有明显优势,提高了CdS量子点敏化太阳能电池的短路电流密度(9.27 m A/cm~2)、开路电压(0.577 V)和填充因子(49.4%),最终获得2.64%的光电转化效率.     

P(St-co-AN)/MWCNT-OH气敏传感器的制备与性能研究

以羟基多壁碳纳米管(MWCNT-OH)为导电材料,采用原位自由基溶液聚合方法制备了苯乙烯-丙烯腈共聚物(P(St-co-AN)为基体的P(St-co-AN)/MWCNT-OH导电复合材料.利用MWCNT-OH与P(St-co-AN)间的共价键相互作用组装成一种对有机溶剂具有强烈响应性能的气敏传感薄膜.用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)对材料结构及形貌进行了表征.结果表明:MWCNT-OH与P(St-co-AN)间主要通过共价键相互作用形成紧密包覆,改善了相容性.气相性能试验表明:有机溶剂的响应行为主要受相似相容产生的膨胀模型控制.原位法构筑的传感薄膜表现出快速的响应性、良好的恢复性及重复稳定性.     

弹用导电液溶胶毁伤材料性能研究

针对基于闪络毁伤机理的反电力系统弹药,探讨了其装填物和毁伤元素：导电液溶胶材料需具备的主要性能,包括导电性能、抗清除性能、闪络性能、贮存性能和高低温性能5个方面;提出了一种以改性丙烯酸树脂为基料的银包铜系导电液溶胶原理配方,重点分析了导电粒子、稀释剂以及偶联剂含量等对导电性能的影响规律,初步试制出了材料样品,并对样品进行了综合性能测试。测试结果表明,试制出的材料样品导电性能较高,附着力强,抗溶剂性能好,高低温性能稳定,综合性能良好。采用该材料样品进行了闪络毁伤试验,对绝缘子的毁伤效果明显,证明该种材料具有应用前景,并为进一步的研究打下了重要基础。     

紫外光照催化法合成聚苯胺纳米管

以静电纺丝法制备的硝化棉纤维毯(NC)为模板,以硝酸铜(Cu(NO3)2)为氧化剂,通过紫外光照催化法制备多酸(H4SiW12O40,SiW12)掺杂的聚苯胺(PANI)纳米管材料.用红外光谱、X-射线粉末衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对合成的聚苯胺纳米管进行表征,结果表明,管的外部直径约为200 nm,内部直径约为170 nm,给出了合理的推测和解释.