磷钨酸铈/碳纳米管复合材料的合成及其催化性能

利用多壁纳米碳管(MCNTs)为载体,用浸渍法制备了负载磷钨酸铈Ce0.87H0.39PW12O40 (CePW) 的复合材料CePW/MCNTs,用X-射线粉末衍射和红外光谱进行了结构表征.该复合材料可作为合成乙酸丁酯的催化剂,且其催化活性高于单一组分的磷钨酸铈和碳纳米管.实验结果表明:在醇酸摩尔比为3:1,催化剂质量为反应物质量的 2%,反应温度为118℃,反应时间为 3h的条件下, 酯化率可达到94.03%.     

Cu修饰碳纳米管基复合材料的高效合成及其催化应用研究

报道了一类壳聚糖预修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)在温和条件下自发还原Cu离子制备Cu修饰碳纳米管基复合材料的新合成路线.联合谱学表征(XRD,SEM,HRTEM,UV-vis)研究表明,平均粒径约为2nm的超小Cu粒子均匀地分散在MWCNTs的表面;氨水是引发自发还原反应的关键因素;Cu修饰碳纳米管基复合材料能高效催化还原对硝基苯酚.     

镍钴合金/碳纳米管纳米复合材料的制备及其催化性能研究

本文以磁性碳纳米复合材料为研究基础,通过较为简易的化学工艺过程制备出稳定、高效的高氮掺杂、高饱和磁化强度的磁性镍钴合金/碳纳米管纳米复合材料(NiCo/BCNTs)。利用其作为催化剂,对4-硝基酚(4-NP)的催化加氢性能进行了详细研究,并初步研究了其催化反应机理。由于NiCo/BCNTs具有优良的顺磁性,利用外部磁场,NiCo/BCNTs可以方便快速地从液相催化还原体系中分离出来,为产物4氨基酚(4-AP)的提纯和催化剂的回收再利用提供了一种低成本的途径。催化循环实验显示,在循环使用10个周期后仍然保持94%的活性。     

CNT/CS/Ni复合材料的制备及催化性能研究

通过溶液共混法将碳纳米管超声分散到壳聚糖的醋酸水溶液中,然后过滤、烘干得到碳纳米管/壳聚糖复合材料。将该复合材料吸附金属镍离子后,并用NaBH4溶液还原制备碳纳米管/壳聚糖/镍的复合材料(CNT-CS-Ni),研究CNT-CS-Ni复合材料催化硼氢化钠(NaBH4)还原对硝基苯酚(4-NP)的反应活性。探讨硼氢化钠的量、反应温度、催化剂的量等因素对反应活性的影响。研究结果表明:CNT-CS-Ni对NaBH4催化还原对硝基苯酚的活化能为50.28kJ mol-1,活化焓为47.66 kJ mol-1和活化熵-99.84 J mol K-1。NaBH4还原对硝基苯酚的反应速率常数与CNT-CS-Ni的量近似成线性增大。     

水溶性聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备及光限幅性能

为了制备激光防护材料,采用原位聚合法制备了水溶性聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料。通过红外光谱分析、紫外-可见光光谱、透射电子显微镜等表征,用方形四探针法测量薄膜电导率。结果表明,水溶性聚苯胺包裹在碳纳米管表面,聚苯胺包裹层的厚度大约在15～25 nm;复合材料的薄膜电导率较水溶性聚苯胺的电导率提高了一个数量级。复合材料水分散液在低入射光强下透光率接近85%时;入射光强达到2.5 J/cm2,透光率降至11%。因此,复合材料水分散液的光限幅性能优于碳纳米管,具有良好水分散性,有望实现材料的器件化。     

PMMA/MWNT纳米复合材料原位合成及性能

利用相转移反应在羧基化碳纳米管的表面引入具有反应活性的苯乙烯双键,利用双键的反应性,与MMA单体进行自由基原位聚合反应,得到PMMA修饰的碳纳米管.这种聚合物修饰的碳纳米管可以在对PMMA有溶解效力的有机溶剂中溶解,利用FTIR,TGA,TEM等对这种聚合物修饰的碳纳米管的结构、修饰效率以及在有机溶剂中的溶解和分散性能进行了表征.结果表明,通过这种方法可以实现高分子链对碳纳米管表面有效修饰.利用这种原位聚合反应,不进行均聚物的分离可以一步得到聚合物基纳米复合材料.作为比较,相同量未经任何修饰的碳纳米管用相同的方法,在相同条件下也制备了PMMA纳米复合材料,并将两个样品中碳纳米管的分散状态用扫描电镜(SEM)进行了观察,同时对其力学性能与相同条件下得到的PMMA均聚物进行了比较.     

壳聚糖/累托石纳米复合材料的结构与性能

采用溶液插层法制备了不同累托石含量的壳聚糖/累托石纳米复合材料,研究了累托石含量、层间距对复合材料性能的影响及不同累托石含量的复合材料的热稳定性和抗菌性能.结果表明:壳聚糖分子链插层进入了累托石层间,累托石均匀地分布在壳聚糖基体中;纳米复合材料的性能与累托石的含量和层间距密切相关,当壳聚糖与累托石的质量比为12∶1时插层效果最好;壳聚糖/累托石纳米复合材料的抗菌能力比单一壳聚糖优异,尤其是对革兰氏阳性菌,其抑菌的最小浓度为单一壳聚糖的1/4～1/2,抑菌时间是单一壳聚糖的3～5倍;复合材料对革兰氏阳性菌的抑制作用比对革兰氏阴性菌的强,且随着累托石含量的增加及层间距的增大,抗菌性能越来越强;纳米复合材料的热稳定性优于壳聚糖.     

溶液复合法制备碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料及相关性能研究

本研究通过溶液复合法与机械混合法制备不同质量分数(0、1%、2%、3%和4%)碳纳米管改性环氧树脂纳米复合材料.采用扫描电子显微镜分析碳纳米管在树脂基体中的分散情况,并对复合材料的力学性能和电学性能进行研究.结果表明:溶液复合法制备的质量分数为1%和3%碳纳米管的弯曲强度和弯曲模量分别是(98.6±7.2)和(80.9±12.5)Mpa与(2.14±0.12)和(2.45±0.08)Gpa,其力学性能均高于机械共混法所得的样品;当碳纳米管质量分数达到3%时,电导率大幅提升至0.006 S/m,提升幅度超过9个数量级.     

胶原-壳聚糖/粘多糖复合材料的制备及性能

以胶原、壳聚糖复合粘多糖为主要组分，制备具有优良物理化学性能的生物材料．通过调节粘多糖在材料组分中的用量和测定其对材料性能的影响，从中选取出粘多糖在材料中的较佳配比，用质量法和体积变化测定法分别测定材料的含水率和膨胀率．通过扫描电镜观察材料的组织形态．结果显示：获得胶原—壳聚糖／粘多糖复合物材料，外观透明、平滑、柔韧具弹性，含水率为70．2％，膨胀率为66．O％，透光率为95％，材料表面为同向的纤维状结构而内部为多孔相通结构．实验所获得的材料含水率高、透光性好，可作为组织工程支架材料．     

碳纳米管的催化合成、结构表征及应用研究

概述近10年来国内外在碳纳米管催化合成及其应用研究领域的发展动态,着重介绍本研究组在管径小而均匀碳纳米管的催化合成、结构性能表征、及其在作为新型催化剂载体材料及储氢等应用领域的研究进展。     

Au/聚吡咯复合材料吸附与催化性能的研究

分别采用原位负载法和沉积沉淀法合成了Au/聚吡咯复合材料(Au/PPy),通过一系列表征发现,PPy形呈颗粒状且表面粗糙,尺寸范围为150 nm～250 nm,原位负载法获得的Au/PPy-S1中Au的尺寸为5 nm～20 nm,沉积沉淀法制得的Au/PPy-S2中Au的尺寸为100 nm～200 nm。探究了Au/PPy对Cr(Ⅵ)的吸附性能及其催化还原对硝基苯酚的催化活性,发现对Cr(Ⅵ)的吸附性能顺序为Au/PPy-S1PPyAu/PPy-S2,说明发挥吸附作用的是PPy,负载小尺寸的Au有助于提高PPy对Cr(Ⅵ)的吸附;对硝基苯酚催化还原成对氨基苯酚的催化活性顺序为Au/PPy-S1 Au/PPy-S2 PPy,说明其起催化作用的是Au, Au的尺寸分布影响其催化活性。通过制备方法和性能研究,探究了导电聚合物PPy在处理水体污染物的应用。     

ABS/碳纳米管复合材料性能的研究

采用熔融共混法将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料与碳纳米管(CNTs)复合,并对所得的复合材料分析了其力学、电学、热解等性能。研究结果表明,添加ABS含量3%的CNTs可以大幅提高的力学性能,如:拉伸强度、弯曲强度、弹性模量;降低材料的表面电阻率;提高材料的热稳定性。T408牌号CNTs对复合材料提高幅度最大,拉伸强度提高近48%,弹性模量提高近127%,弯曲强度提高近73%,热失重温度提高大约10℃,表面电阻率相比纯ABS样下降约4个数量级。     

壳聚糖/PEI凝胶模板法制备Au/SiO_2复合纳米粒子

采用反相微乳液法,以壳聚糖/PEI复合水凝胶作为模板成功制备了核壳型Au/SiO2复合纳米粒子.利用透射电镜、紫外可见吸收光谱以及原子吸收光谱对该复合纳米粒子进行了表征和研究.结果表明:该复合纳米粒子呈现球状并为核壳结构,粒径约为70nm,核和壳的厚度分别约为25nm和45nm,金纳米粒子在该复合纳米粒子的核部分呈现不连续状态,这种状态能够提供较大的比表面积.同时研究了该复合纳米粒子的催化活性,并发现其具有较好的催化活性.     

碳纳米管/水泥基复合材料导电机理的研究

利用四极法对碳纳米管/水泥基复合材料（MWNT/CC材料）的直流Ⅰ-V特性和交流阻抗特性进行了对比研究,同时采用SEM方法对碳纳米管在MWNT/CC材料的分布情况与连接情况进行了观察.研究结果表明,碳纳米管（MWNT）的掺入可以明显降低MWNT/CC材料的电阻率;不同MWNT掺量的MWNT/CC材料的电阻率在直流电压与交流电压下有相同的变化规律,且当MWNT掺量较高时,MWNT/CC材料内部出现了电容;当MWNT掺量较低时,MWNT/CC材料体现为非接触导电;当MWNT掺量提高到0.3％（占水泥质量的百分比）时,接触导电和非接触导电在MWNT/CC材料内部同时存在.     

壳聚糖/酸化蛭石纳米复合材料的制备与表征

以可生物降解材料壳聚糖为基体,制备了一系列不同比例的壳聚糖/酸化蛭石(HVMT)纳米复合材料.WAXD和TEM试验结果表明HVMT可以有效剥离并分散在壳聚糖基体中形成剥离型纳米复合材料.与壳聚糖相比,纳米复合材料的热性能随着酸化蛭石含量的增加有明显提高,在蛭石含量仅为2%的情况下,材料的T<,-10%>增加了141℃.     

离子液体辅助制备多孔蠕虫Au及催化性能

室温条件下,在离子液体四丙基铵甘氨酸盐([N3333][Gly])调控作用下,从水溶液中一步制备出多孔蠕虫Au微纳米材料.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)对产物的形貌和结构进行了表征.研究结果表明:制备的多孔蠕虫Au由大量粒径为6～12 nm的Au纳米粒子组成,长度为0....     

氧化亚铜／壳聚糖纳米复合材料的制备及复合机制研究

采用沉淀析出法,通过加入去溶剂化试剂硫酸钠来制备壳聚糖纳米粒子．通过电化学沉积法制备了氧化亚铜／壳聚糖纳米复合材料．随着反应条件的改变,氧化亚铜能够在壳聚糖纳米颗粒上形成针状或球形氧化亚铜等不同形貌．这种复合材料通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等表征方法得以证实．并借助傅立叶变换红外光谱（FT-IR）技术对氧化亚铜与壳聚糖纳米颗粒之间-NH2和-OH的化学结合作用进行了探讨．     

壳聚糖-碳纳米管复合物修饰的过氧化氢生物传感器

以玻碳电极为基底,将壳聚糖-碳纳米管（CS-MWNT）复合物修饰于电极表面,然后利用氯金酸电沉积纳米金（nano-Au）,最后吸附过氧化物酶（HRP）,从而制备出性能良好的HRP/nano-Au/CS-MWNT/GCE过氧化氢生物传感器.用循环伏安法和计时电流法考察该修饰电极的电化学特性,发现该修饰电极对过氧化氢（H2O2）的还原有良好的电催化作用.实验结果表明：该传感器在7.0×10^-6mol/L-1.29×10^-2mol/L范围内对H2O2有良好的线性响应,线性相关系数R=0.9989,检测下限为2.3×10^-6mol/L（S/N=3）.此外,该传感器还具有较快的响应速率、较好的稳定性和重现性.     

负载型Au/CdO CO低温催化氧化性能的研究

用共沉淀法制备了负载型Au/CdO催化剂。考察了以氧化镉为载体金催化剂的制备条件及CO低温催化氧化活性。结果表明，焙绕温度、预处理条件对催化剂的活性有较大的影响，573K焙绕，空气预处理的催化剂活性最好。XRD、TPR、TPD结果表明，活性金高度分散在氧化镉载体上，氧化态的金是活性中心，CO和O2均吸酚在金上，其反应遵据Langmuir-Hinshelwood吸附机理。     

壳聚糖—Cu（Ⅱ）配位聚合物的合成表征及催化性能研究

采用一种新方法合成了壳聚糖与Ｃｕ（Ⅱ）的配位聚合物，并用ＩＲ、ＥＳＲ、ＵＶ－Ｖｉｓ、ＤＴＡ－ＴＧ和ＸＰＳ分析手段对配位聚合物进行表征。