中国碳纳米管领域研发能力评估

碳纳米管是国际材料科学的前沿领域之一,研究成果不断涌现,这些研究成果主要以研究论文和专利的形式出现。随着近年来中国科研实力的提升,中国科学家在碳纳米管研究领域也取得了相当突出的成绩,影响力越来越大。利用Web of Science和Derwent Aureka对2000—2009年碳纳米管相关的论文及专利进行检索分析,对我国碳纳米管领域的研发能力进行了评估。     

碳纳米管/纤维阴极场发射平板显示器研制

探索了从碳纳米管/纳米纤维（CNT/CNF）的制备到CNT/CNF阴极场发射平面显示器(c-FED)封装的工艺流程.用化学气相沉积方法,优化制备条件获得了纯度较高的CNT/CNF;以 CNT/CNF和低压荧光粉为原料,采用丝网印刷工艺制作显示器的阴极和阳极;采用类真空荧光显示器的封装工艺封装了c-FED样管.所研制的c-FED具有优良的场发射性能,较好的均匀性及发光密度,黄色荧光粉的c-FED在电场为 2.7 V/μm时的亮度可达600 cd/m².因该显示器使用普通玻璃作为阴阳极基板,整个工艺流程在大面积和实用化方面有很好的应用潜力.      

碳纳米管/聚丙烯腈纳米纤维的制备

本文通过接枝共聚合方法合成了多壁碳纳米管/聚丙烯腈（MWCNTs/PAN）接枝共聚物,然后用静电纺丝装置对MWCNTs/PAN的二甲基甲酰胺（DMF）溶液进行电纺。重点研究了反应物配比、浓度、电压参数对电纺MWCNTs/PAN纳米纤维的影响。讨论了纳米纤维平均直径及直径分布的影响因素。     

凝胶纺壳聚糖分散碳纳米管/聚丙烯腈纤维的研究

多壁碳纳米管(MWNTs)通过壳聚糖衍生物处理后与超高分子量聚丙烯腈进行复合,将得到的复合材料通过凝胶纺丝法制备出不同复合比例的MWNTs/聚丙烯腈纤维.将不同纺丝方法以及不同比例MWNTs对拉伸强度、模量、取向度、结晶结构的影响进行比较研究,同时通过电镜观察MWNTs的分散状况.结果表明:相比于湿法纺丝,通过凝胶纺丝法制备的复合纤维,MWNTs取向更好,分散更为均匀,纤维拉伸强度、模量都得到显著提高.对比未加MWNTs的对照样,在这个体系中加入质量分数为0.5%的MWNTs复合时,拉伸强度提高37%,弹性模量提高11.68%,并且声速取向度维持在相当高的水平(92.5%).     

紫外引发点击反应高效增强碳纳米管纤维的机械强度

为制备性能稳定的碳纳米管(CNT)纤维,利用高效简捷的硫醇-烯烃点击反应对CNT纤维进行改性,并研究了硫醇的官能度、含量等反应条件对功能化CNT纤维性能的影响以及增强机理.结果表明:在不破坏碳纳米管结构的前提下,在单根碳纳米管之间形成了交联结构.具有不同官能度的硫醇与原始碳纳米管纤维(PCNTs)的双键发生巯基-烯烃点...     

碳纳米管制备专题文献统计分析

通过对1995—2005年间有关碳纳米管制备专题文献进行了统计分析,发现其制备研究在2004年达到高潮,高校和中国科学院各研究所为它的主要研究机构,其制备方法是以化学气相沉积法技术为主流。     

掺杂碳纳米管的海藻酸钠纳米纤维热稳定性研究

采用加入碳纳米管的海藻酸钠溶液高压静电纺丝,成功制备掺杂碳纳米管的海藻酸钠纳米纤维（SA-CNTs-NF）.通过SEM、FT-IR、TG进行表征,检测表明,碳纳米管可以很好的分散在海藻酸钠纤维中,得到的SA-CNTs-NF平均直径约为196nm,并对SA-CNTs-NF进行了热重分析,发现加入碳纳米管的海藻酸钠纤维热稳定性有明显的提高.     

碳纳米管的生成方法研究

碳纳束管自以其优异的物理、化学、电子等特性引起了广大学者的研究兴趣。经过卡几年的发展,碳纳米管在制备方面已经取得了较大的进步,基本实现了对管径的控制以及大面积的定向生长,但大规模生产和控制碳纳米管的结构、生长方向等仍存在着问题。本文主要从理论出发,对影响碳纳米管生成的方法进行研究和讨论,并尝试为碳纳米管的制作提供新理论思路。     

不同过渡层和电场方向对碳纳米管或纤维生长的影响

利用等离子体增强化学气相沉积系统沉积了碳纳米管或纤维，并用扫描电子显微镜研究了它们的生长和结构．为避免碳纳米管或纤维在生长过程中从衬底Si表面上脱落，先在Si表面上溅射沉积了金属过渡层Ti或Ta，然后再沉积催化剂NiFe．结果发现Ti和Ta过渡层对碳纳米管或纤维的结构有很大的影响．另外，还发现衬底Si放在支架的不同位置，碳纳米管或纤维的生长方向不同，这可能是由于辉光放电产生的非均匀电场所致．对不同过渡层和电场方向对碳纳米管或纤维生长的影响进行了分析和讨论．     

工控领域关键系统对计算机软硬件的研究

研究了关键系统对生产过程控制的要求,并在总结开发工控软件的经验上,分析了工控软硬件在关键系统的地位和作用,探讨了工控软硬件对关键系统的影响,说明关键系统对工控软件和其相关硬件的特殊要求.     

碳纳米管高温热形变的研究

使用分子动力学方法对单壁碳纳米管高温下的结构进行了计算机模拟 .对直径为 1.35nm、长度为 2 .34nm、拓扑结构为扶手椅形式 (10× 10 )的单壁碳纳米管进行了分子动力学模拟 ,模拟结果表明 ,碳纳米管开头端由于能量弛豫过程 ,直径比内部略大 ,在温度逐渐升高之后 ,构成纳米管的碳原子逐渐偏离晶格位置 ,碳纳米管至少在 30 0 0K之下结构是稳定的 .     

碳纤维增强水泥复合材料的研究进展

碳纤维增强水泥复合材料是一种集结构和功能于一体的新型材料,与普通水泥比较,它高强、导电,对温度和应力敏感,具有电磁屏蔽等特征,介绍了碳纤维增强水泥复合材料的制备方法、性能、应用及其最新研究进展,着重展望了其在功能材料方面的研究应用前景。     

L-色氨酸在单壁碳纳米管/玻碳修饰电极上的电化学行为及其分析研究

用循环伏安法和线性单扫描伏安法研究了L-色氨酸在单壁碳纳米管/玻碳修饰电极上的电化学行为,探讨了不同缓冲液、pH值以及扫描速度等的影响.实验表明在pH=5的乙酸铵介质中,L-色氨酸在单壁碳纳米管/玻碳修饰电极上的电氧化过程是一完全不可逆过程,于0.703 V(vs. SCE)处产生一灵敏的不可逆氧化峰,峰电位相对于裸玻碳电极负移55mV,峰电流大大增加.峰电流与L-色氨酸的浓度在5.0×10-6-1.0×10-4 mol/L 范围内有良好的线性关系,相关系数R为0.9984,检出限为1.0×10-7mol/L,样品检测平均回收率为98.80%.     

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.     

碳纳米管光伏器件的研究进展

碳纳米管（CNT）具有优异的电学特性和独特的一维纳米结构,是制作光伏器件的良好材料.文中介绍了单根/多根CNT光伏器件、CNT薄膜光伏器件、CNT 有机光伏器件、杯状叠层CNT光伏器件等典型CNT光伏器件,并阐述了这些CNT光伏器件的结构及特性,分析了CNT在器件中的作用.     

焊接时间对碳纳米管-Ti焊接效果的影响

利用高频超声波的软化效应焊接金属Ti上的碳纳米管,研究焊接时间对碳纳米管焊接效果的影响.结果表明,焊接时间太短,碳纳米管松散分布在Ti金属表面,不能与金属形成紧密接触;焊接时间过长,金属基体被破坏,同样达不到焊接要求.只有选择合适的焊接时间(0.1～10 s),才能使碳纳米管与Ti有效焊接,呈现较小的两端电阻.     

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.     

碳纳米管分子秤的理论研究

介绍了基于单根碳纳米管的纳米分子秤系统，以及其测量分子（团）质量的基本原理，建立了适用于该系统的纳米悬臂梁模型，通过求解系统的振动方程，研究了系统的固有频率与分子（团）质量之间的关系，用数值法计算了两者的函数曲线。结果表明，碳纳米管可以直接测量ｆｇ级的分子（团）质量，当分子（团）质量超过碳纳米管自身质量时，纳米分子秤变得不够灵敏。     

碳纳米管/聚合物复合材料薄膜制备及其压阻特性研究

基于真空过滤方法获得均匀的不同厚度碳纳米管薄膜,通过与聚合物基体的润湿固化转移碳纳米管薄膜制备压阻敏感度可控的复合材料薄膜.并研究了该薄膜的压阻特性.结果表明薄膜的压阻敏感度随着初始碳纳米管悬浮液体积的减小而降低,当体积减小到一定程度时,薄膜压阻敏感度反而增加,但是线性范围减小.碳纳米管/聚合物复合材料的这种压阻特性,一方面了说明了碳纳米管与聚合物复合材料薄膜压阻效应的可控性;另一方面,也表明了通过调节压阻敏感度,该复合材料既可用作应变传感,又可以用作对变形不敏感的导电薄膜.