低压下碳纳米管悬浮液的池内沸腾换热特性实验研究

以水一多壁碳纳米管(MWNT)组成的纳米悬浮液为工质,在不同运行压力和不同悬浮液质量分数下对平板上碳纳米悬浮液的池内沸腾换热特性以及临界热流密度(CHF)进行了实验研究.结果表明:压力对沸腾换热系数和CHF有强烈影响,沸腾换热系数强化效率和CHF强化效率随压力降低而大幅度增加;碳纳米管悬浮液质量分数对沸腾换热系数和CHF也有重要影响,存在着一个最佳质量分数对应最大换热系数强化效率,该最佳质量分数为2.0%.研究证明,以水-多壁碳纳米管组成的纳米悬浮液可以明显地强化低压条件下池内沸腾换热特性.     

CNTs对MH/Ni电池正极电化学性能的影响

采用化学气相沉积法制备碳纳米管,将碳纳米管作为添加剂掺杂制备MH/Ni电池正极,研究了正极中添加不同含量在不同充放电制度下对电化学性能的影响. 结果表明,在30 mA/g恒电流放电条件下,添加了碳纳米管的模拟电池放电性能并没有得到改善,而且比没有添加的要差些;但在60 mA/g恒电流放电条件下,添加碳纳米管的作用比较明显,添加量为质量分数1%的碳纳米管电化学性能较好,在第40和80次循环时放电容量分别为272.2 mAh/g 和260.3 mAh/g,而且放电平台比较平稳.     

基于包埋在DNA-碳纳米管复合物中的HRP修饰电极的过氧化氢传感器的研制

将辣根过氧化物酶(HRP)包埋于DNA-碳纳米管复合物中后再修饰到玻碳电极上制得过氧化氢传感器.DNA和碳纳米管的复合物为酶分子提供了一个生物兼容性很好的微环境,使HRP在电极上的生物活性大大增强.此修饰电极对过氧化氢的还原表现出了很好的催化能力,同时我们还对其它因素影响进行了研究.实验表明,此传感器能在很短的时间(5 s)内对过氧化氢有很好的响应.其检测线为2.0 mol/L,检测范围为10.0μmol/L～10.2mmol/L.     

基于碳纳米管的气敏传感器研究进展

碳纳米管（CNTs）具有独特的电学、力学、物理、化学性能。可对许多气体进行选择吸附和快速检测。近年来,碳纳米管在气敏传感领域的研究及应用取得了显著进展。碳纳米管气敏传感器具有体积小、常温下即可检测、灵敏度高、响应速度快等优点。综述了本征碳纳米管气敏传感器、碳纳米管气敏传感器的功能化修饰、碳纳米管气敏传感器在呼吸检测中的应用等研究进展。为提高碳纳米管气敏传感器的气敏性能（灵敏度、选择性、响应时间和可重复性）、增大检测气体种类。目前主要通过使用不同材料（有机聚合物、金属、金属氧化物）对碳纳米管进行合理的功能化修饰。在进一步研究中,应重视发展除加热和紫外光照射之外的新脱附技术、研究复杂气体环境中特定气体的选择性检测、将传感器阵列技术用于CNTs气敏传感器、实现商业化的电子器件等问题及挑战。     

A simple solution route to assemble three-dimensional (3D) carbon nanotube networks

Three-dimensional （3D） carbon nanotube networks （CNNW） have been successfully constructed by a simple solution route for the first time. The as-obtained networks consist of the ordered alignment of nanotubes cross-linked with a joint-angle of approximately 90°. Also, the joint points in the networks are very stable and the hollowing joints are conducted with the neighbored carbon nanotubes. These network characteristics would receive much attention to the applications such as electrical conductiv- ity and even mass transport. Further work found that the as-obtained CNNW and CNNW/silver com- posites can both be applied as NH3 gas sensors. The solution-phase technique for the construction of CNNWs made the assembling networks possible without introducing physical and complicated meth- odologies, providing an alternative way for the next generation carbon nanotube assembly.     

碳纳米管修饰玻碳电极测定诺氟沙星的研究

用滴涂法制备了一种多壁碳纳米管-Nation膜修饰玻碳电极,研究了诺氟沙星在修饰电极上的电化学行为.实验结果表明,修饰电极对诺氟沙星具有良好的电催化作用.在最优条件下,利用微分脉冲伏安法对诺氟沙星的含量进行了测定,氧化峰电流与诺氟沙星的浓度在1.0×10-8～1.0×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系(R=0.9979),信噪比等于3时,检出限为5.0×10-8mol/L该修饰电极对诺氟沙星有良好的选择性和灵敏度,可用于实际样品诺氟沙星含量的测定.     

碳纳米管的功能化研究

碳纳米管由于其独特的结构和优异的电学、力学以及光学等性能,在物理、化学、材料乃至生物领域备受关注。文中介绍了碳纳米管功能化研究的基本策略和生物相容性碳纳米管、荧光碳纳米管以及过渡金属功能化碳纳米管的发展状况,总结了作者用直链淀粉和纤维素制备生物相容性碳纳米管、用离子交换法制备高量子效率的荧光碳纳米管和用配位化学的方法制备碳纳米管-金属-有机框架结构的研究。这些新方法对降低成本、简化制备和改性工艺、促进功能化碳纳米管的实用化和商品化具有重要的意义。     

单壁碳纳米管的屈曲分析

利用基于高阶Cauchy-Born准则所建立的单壁碳纳米管本构模型以及最小二乘无网格数值方法详细地研究了扶手型(7,7)单壁碳纳米管的压缩屈曲行为.目前的研究结果与基于分子动力学的计算结果取得了很好的一致,同时进一步揭示了其压缩屈曲变形前后的变形机理.     

SWCNT的脉冲气流定向排列及AFM操作

在利用单壁碳纳米管(SWCNT)进行各种纳电子器件阵列的制备过程中, SWCNT的定向排列及排列阵列中部分金属性SWCNT的电特性改性是关键环节之一. 提出并采用基片下倾脉冲气流定向排列方法, 实现了SWCNT的可控定向排列, 初步实验表明84%的SWCNT排列方向与脉冲气流方向相差在-15°~15°内; 然后利用改造后的原子力显微镜(AFM)纳米操作系统对定向排列后的单根SWCNT进行了各种操作, 实现了Y型SWCNT的分离、SWCNT端部催化剂颗粒的去除、SWCNT上连续纳米纽结(buckles)的制造及拉断等工作, 从而为实现SWCNT尺寸与形状的控制及其电特性的改性提供了一条可行途径.     

掺杂还原制备金纳米粒子/碳纳米管修饰电极伏安法测定对壬基酚

采用将氯金酸溶液直接分散于多壁碳纳米管中,用该复合物制备修饰电极。在该修饰电极上进行电位还原,得到金纳米粒子/碳纳米管修饰电极。研究了对壬基酚在该电极上的电化学行为。制备的金纳米粒子/碳纳米管修饰电极能显著提高对壬基酚的氧化峰电流。研究了这种修饰电极测定对壬基酚的条件。在最佳条件下,对壬基酚在3×10-7—4×10-5mol/L浓度范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系(r=0.994 6),检出限为1.5×10-8mol/L。对实际样品进行测定,加标回收率为92.6%—100%。