Si@CNT纳米结构与MOF衍生多孔碳的链状化合物作为锂离子电池负极材料的研究

Silicon anodes are considered to have great prospects for use in batteries; however, many of their defects still need to be improved. The preparation of hybrid materials based on porous carbon is one of the effective ways to alleviate the adverse impact resulting from the volume change and the inferior electronic conductivity of a silicon electrode. Herein, a chain-like carbon cluster structure is prepared, in which MOF-derived porous carbon acts as a shell structure to integrally encapsulate Si nanoparticles, and CNTs play a role in connecting carbon shells. Based on the exclusive structure, the carbon shell can accommodate the volume expansion more effectively, and CNTs can improve the overall stability and conductivity. The resulting composite reveals excellent rate capacity and enhanced cycling stability; in particular, a capacity of 732 mA·h·g?1 at 2 A·g?1 is achieved with a reservation rate of 72.3% after cycling 100 times at 1 A·g?1.     

基于本体和BN的无人车行为决策方法

和高速交通环境比,城市交通环境具有更高的复杂性和不确定性,因此无人驾驶车辆行为决策系统要能给出驾驶场景下安全有效的驾驶动作。本文提出一种将本体语义表示与贝叶斯网络(Bayesian network, BN)概率推理相结合的行为决策模型。从驾驶场景中的多源异构信息和领域专家经验出发,建立本体并进行概率扩展,将其转换为BN,通过BN推理得到当前驾驶场景下的最佳驾驶动作。该方法既实现了驾驶场景领域知识的形式化描述和共享,又考虑到了驾驶场景中存在的不确定性。最后，通过Prescan/Simulink联合仿真实验验证了所提方法在无人驾驶车辆行为决策上的有效性。     

树枝酞菁锌-单壁碳纳米管复合体系的合成

利用乙二胺对单壁碳纳米管进行氨基化修饰,进一步与四-[3,5-(二-4-羧基苯甲氧基)-苯甲氧基]锌酞菁发生酰基化反应.树枝酞菁锌-单壁碳纳米管化合物相对纯单壁碳纳米管能更好的溶解于有机溶剂二甲基甲酰胺中.通过紫外-可见吸收光谱和热重分析对所合成的树枝酞菁锌-单壁碳纳米管化合物进行了表征.本研究为碳纳米管在生物医学中的应用提供实验理论依据.     

TiO_2纳米管制备及其在气体传感器中的应用研究进展

由于纳米TiO2材料具有无毒、气敏、湿敏、稳定性好等优点而被广泛应用于太阳能电池、光催化降解和气体传感器等领域中。TiO2纳米管是典型的一维纳米材料,拥有丰富的物理化学性质。由于其制备成本不高,因此蕴藏着广阔的应用前景。特别是近年的研究表明,TiO2纳米管因为其大的比表面积、强的吸附能力和纳米尺寸效应,在光催化、传感器、太阳能电池等领域有巨大的开发潜力,已成为目前纳米材料的研究热点之一。TiO2纳米管的主要制备方法基本成熟,但在气体传感器中的研究比较少。TiO2纳米管的制备是在各领域应用的重要前提,因此,本文先介绍它的主要制备方法,从而了解TiO2纳米管的形态及组成,而在其众多应用中,着重介绍它在气体传感器中应用的研究现状。     

模板法制备二氧化硅纳米管放大实验的研究

以D,L-酒石酸铵为模板剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,在碱性介质的催化下进行水解、缩合,经过滤、洗涤、干燥制备出了高产率、尺寸均匀、大长径比的二氧化硅纳米管,并进行了1 L放大实验.借助扫描电子显微(SEM)、透射电子显微(TEM)等分析方法对所制备的二氧化硅纳米管进行了表征.     

稀土改性碳纳米管复合薄膜制备及其摩擦磨损性能

利用自组装技术,在玻璃基片表面制备了稀土改性碳纳米管复合薄膜,采用接触角测量仪测量了不同成膜时间下水在薄膜表面的接触角,使用X射线光电子能谱仪分析了薄膜表面稀土元素的化学状态,并运用UMT 2MT型摩擦磨损试验机评价了薄膜的摩擦磨损性能.结果表明：稀土改性后的碳纳米管成功地组装到磷酸化后的氨基硅烷薄膜表面而形成碳纳米管复合薄膜;碳纳米管复合薄膜表现出优异的摩擦磨损性能,在给定试验条件下,玻璃基片表面的摩擦系数由0.70降至0.13左右, 并表现出了优异的耐磨性和摩擦稳定性.     

CdS/TiO2复合纳米管制备和光催化性能的研究

采用阳极氧化法在纯钛箔上制备TiO2纳米管,再通过连续离子层沉积法在TiO2纳米管上沉积CdS粒子,沉积3层CdS后,进行退火处理,退火后再沉积3层CdS.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对纳米管的形貌、物相结构和元素价态等特性进行分析.结果表明:经阳极氧化法制备的TiO2纳米管为锐钛矿结构,随后沉积的CdS同时出现了立方相与六方相晶格结构,400℃退火可以显著增加立方相CdS的结晶程度;纳米管中CdS粒子的直径均小于5 nm,CdS粒子由一大一小2个纳米粒子组成,大粒子由退火过程形成.光催化实验表明:经过退火处理的CdS/TiO2复合纳米管的可见光光催化能力约是未退火样品的3倍,说明退火处理可以有效提高TiO2可见光光催化能力.     

非磁性杂质对碳纳米管态密度的影响研究

针对非磁性杂质对碳纳米管的影响问题作了系统理论的分析,为设计和实现具有优良性能的基于碳纳米管的量子器件提供理论依据.应用格林函数方法计算态密度的结果表明,单个点缺陷在碳纳米管中引起准束缚态;给出准束缚态能级和峰宽的解析公式,分析它们与碳纳米管手型和直径之间的关系;逐点计算局域态密度发现,在实空间准束缚态是一个非常局域化的效应,离开缺陷即迅速衰减.同时,缺陷在碳纳米管中会引起Friedel振荡,其方向与碳纳米管手型有关.     

二氧化钛纳米管不同光源催化降解X3B

采用水热法制备得到了二氧化钛纳米管,并对其进行了TEM、XRD及N2吸附的表征.考察了不同pH的X3B在紫外光、氙灯及可见光下的降解反应.结果表明:不同pH体系,中性条件降解效果最佳,碱性条件降解效果最差;中性体系下,紫外光、氙灯和可见光降解速率常数分别为0.0428,0.0424和0.00522 min-1.研究表明:以紫外光为光源、体系pH为7时,降解效果最优,约经1.5 h,其X3B降解率达99%.     

Properties and Structure of Multi-walled Carbon Nanotubes/Cellulose Composites Fibers Using Ionic Liquid as Solvent

To take advantage of cellulose material and prepare a kind of high performance fiber, multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were used as fibers to produce MWNTs/cellulose composite fibers using ionic l...