层间耦合对多壁纳米碳管光学特性影响的研究

研究了耦合效应对多壁纳米碳管非线性光致发光的影响.采用π 轨道紧束缚模型,从理论上得到了层间耦合会减小多壁碳纳米管的带隙和电子跃迁几率.从而说明了多壁碳纳米管的荧光很难观察到的原因.     

氢氧化钠对多壁碳纳米管结构的影响

以苯和乙醇的混合溶液为碳源,二茂铁、噻吩和氢氧化钠为催化剂体系,采用催化裂解法制备出多壁碳纳米管,并研究了氢氧化钠的添加对多壁碳纳米管结构的影响。结果表明：随着反应体系中氢氧化钠质量浓度的增加,多壁碳纳米管的外径显著减小,内径略有增大。     

不同预处理对多壁碳纳米管储氢性能的影响

研究了经不同预处理后多壁碳纳米管的储氢性能.结果表明:多壁碳纳米管的吸附量在0～12 MPa范围内有一个极大值,极值点的压力和吸附量与样品的种类,处理方法等密切相关;不同量不同碱金属的掺杂对多壁碳纳米管吸附的影响稍有不同;加热活化对提高多壁碳纳米管的吸附量很有效,常温下,在将近9 MPa的平衡压力下,可以达到4.48%...     

多壁碳纳米管的纯化

研究了碳纳米管中各种不同形态的碳相在氢气氛下的甲烷化行为及其在碳纳米管纯化中的应用,研究结果表明,不同稳定性的碳相在氢气氛下的起始甲烷化温度是不一样的,构成碳纳米管主体的六元环的碳,较之类似活性碳的杂形碳以及主要由五元环和七元环构成的碳纳米小颗粒,在氢气氛下是较为稳定的,实验表明,通过控制甲烷化的温度以及尾气的相色谱检测可实现碳纳米管的纯化及纯化进程的实时在线监控。     

表面活性剂对多壁碳纳米管吸附磺胺二甲嘧啶的影响

碳纳米材料在吸附有机污染物方面有很好的应用前景,表面活性剂和抗生素是近年来倍受关注的两类新兴有机污染物.以多壁碳纳米管(MWNTs)为吸附剂,磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SM2)为模型化合物,采用批量平衡法研究了表面活性剂共存时对SM2在MWNTs上吸附行为的影响.实验表明:准二级动力学方程能很好地描述SM2在MWNTs上的吸附动力学过程;在吸附等温线实验中,阳离子表面活性剂CTAB在低浓度时抑制SM2在MWNTs上的吸附,高浓度时显著促进SM2的吸附,而阴离子表面活性剂SDBS及非离子表面活性剂Tween-60均对SM2在MWNTs上的吸附起到抑制作用;在离子强度对CTAB和SM2竞争吸附的影响实验中发现,离子强度越高,CTAB对SM2在MWNTs上吸附的促进作用越强.     

聚乙二醇修饰多壁碳纳米管对质粒DNA的影响

利用体外评价方法(plasmid DNAassay)和原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)直接观测相结合,研究原始多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)、纯化后的MWNTs以及聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)修饰的MWNTs与DNA的相互作用.结果表明:原始MWNTs对质粒的损伤较为严重;纯化后的MWNTs对质粒的损伤有所减弱;而经PEG修饰的MWNTs对质粒的损伤非常小,表现出良好的生物相容性.     

多壁碳纳米管对钢渣混凝土力学及耐久性能的影响

多壁碳纳米管(MWCNTs)作为新兴纳米材料,能够改善混凝土材料的宏观性能及微观结构。本文研究MWCNTs对钢渣混凝土的力学性能及耐久性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)分析其增强机理。研究结果表明：MWCNTs掺量为0.08%时,钢渣混凝土的力学性能及耐久性能显著提高,28 d标准养护条件下,钢渣掺量为15%时,与未掺加MWCNTs的钢渣混凝土相比,抗压强度和抗折强度分别提高了13.2%和14.6%;28 d氯离子扩散深度和氯离子扩散系数分别降低了29.8%和27.4%;200次冻融循环过程中,掺入MWCNTs的钢渣混凝土质量损失率及相对动弹性模量变化率偏低,材料抗冻性能增强。MWCNTs通过桥联和拔出效应,可抑制微裂缝的产生和扩展,有效改善骨料界面过渡区,从而提高混凝土材料的力学性能及抗冻、抗氯离子侵蚀性能。     

两步法修饰多壁碳纳米管

近年来由于碳纳米管具有优异的性能,对碳纳米管的修饰成为众多科学家研究的热点.通过简单的两步法将牛血清白蛋白单分子薄膜修饰在多壁碳纳米管表面.首先在多壁碳纳米管表面液相沉积一层二氧化硅,然后在二氧化硅表面再修饰蛋白质分子,经过交联形成一层蛋白质薄膜.用FTIR和XPS表征样品的成分,并用高分辨透射电镜观察修饰后样品的微观结构.这种方法不但简单还可用来在碳纳米管表面接枝别的生物大分子,二氧化硅性质稳定而且容易去除,所以这种简单的两步法对拓展碳纳米管在生物材料和生物医学等方面的应用具有一定的价值.     

多壁碳纳米管氨基化修饰

将多壁碳纳米管高温处理除去无定形碳、然后用混酸（硫酸／硝酸）对碳纳米管进行表面羧基化．将羧基化碳纳米管与二氯亚砜反应得到酰氯化碳纳米管,然后将其分别与4,4＇-二氨基二苯砜（DDS）、1,3-二（3-氨丙基）-1,1,3,3-四甲基二甲硅醚（＆DA）、4＂,4＂＇-六氟异亚丙基-二（4-苯氧基苯胺）（FA）等二胺反应得到不同氨基化碳纳米管,FTIR,Raman,EDX,XRD,SEM,TGA分别对氨基化碳纳米管的结构与性能进行表征．通过对其在不同溶剂中的分散性的测试,氨基化碳纳米管在乙醇中的分散性明显优于未经修饰过的碳纳米管．     

多壁碳纳米管和过氧化苯甲酰化学反应的红外表征(简报)

碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多特殊的力学、电磁学和化学性栽能.近几年来,随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入,其广阔的应用前景也不断显现出来[1-7].碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷曲成的无缝和中空的管体,具有类多烯的结构和其相似的化学性质.Yunning等在碳纳米管上引入了烷基,通过过氧化苯甲酰裂解得到的苯自由基和碘代烷烃在氩气保护下发生取代反应,生成烷基自由基后,再和单壁碳纳米管发生化学反应[8].南开大学的李瑞芳等研究了氢在单壁碳纳米管上的加成[9];Hirsch等报道了氮烯、卡宾、自由基和单壁碳纳米管的加成,并通过NMR、质谱仪等进行了结构表征[10].Polona Umek等研究了单壁碳纳米管和过氧化物的加成反应,在110～120℃条件下,过氧化物在甲苯溶液中直接裂解为碳自由基,和碳纳米管加成,没有研究另一部分氧自由基和碳纳米管的反应[11].本文用红外光谱研究了过氧化苯甲酰氧自由基和多壁碳纳米管之间的类烯加成反应.     

有机/无机杂化网络结构表面改性多壁碳纳米管研究

通过原子转移自由基聚合,在多壁碳纳米管的表面接枝了反应性单体γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷,并进一步与正硅酸乙酯进行共水解反应.热失重分析(TG)结果表明,水解产物中碳纳米管的热稳定性较水解前有显著的提高.透射电子显微镜(TEM)以及傅立叶红外光谱(FTIR)观测结果显示,在碳纳米管表面形成了有机/无机杂化网络结构层.     

茜素红-多壁碳纳米管修饰电极测定尿酸

制备了茜素红-多壁碳纳米管修饰电极,用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了尿酸在修饰电极上的电化学行为.结果表明,在pH=1.01的0.2mol/L盐酸底液中,尿酸在修饰电极上出现一不可逆的氧化峰,氧化峰电流与其浓度在2.0×10-6-1.0×10-4moI/L范围内具有良好的线性关系Ip=4.94×10-7 0.248c,相关系数R=0.9957,检出限为1.0×10-6mol/L,人尿样品中尿酸测定的回收率为101.3%-106.5%.     

多羟基超支化聚(胺-酯)修饰多壁碳纳米管

通过原位酯交换聚合反应,在多壁碳纳米管(MWNTs)表面接枝多羟基超支化聚胺-脂取得成功.分步产物的结构用FTIR进行了表征,TGA确定了修饰类型为共价接枝,SEM观察到MWNTs改性前后的形貌变化,并首次采用化学滴定方法确定了接枝在碳纳米管上的超支化聚合物的平均代数.接枝修饰后的MWNTs在水、乙酸乙酯等常见溶剂中的分散能力明显提高.     

单壁碳管直径对电子结构的影响

对比了第一性原理中从头算方法、半经验方法和密度泛函方法的计算误差、计算消耗等参数,认为:对armchair型单壁碳管进行半经验的AM1/STO-3G基组水平的计算,其结果已足够用于计算能隙,且省时.选取m=n=3,4,5,6,7,8,10等结构的armchair型碳管,采用AM1方法对最高已占据分子轨道HOMO和最低空余轨道LUMO能级以及其能量进行系统计算和分析,其结果与实验结果一致.研究结果表明:对于armchair型纳米碳管,其能隙随直径的增大大致呈指数型衰减,轴向电导性逐渐增大;α和β电子交替分布在碳管管壁周围,且其电子密度i随直径的增大而趋于碳层表面的电子密度,σ键和π键的弯曲度减小,其径向特性大大减弱,纳米碳管性质逐渐趋近单层石墨性质,降低了其化学活性.     

均匀磁场中碳纳米管的电子结构

采用π电子紧束缚近似方法,对处于稳定磁场中考虑电子自旋情况下的单壁碳纳米管的电子结构进行了理论分析.发现磁场中的SWNTs的子能带和磁通量是量子化的,其子能带以Φ0为周期随Φ作周期性变化;并出现了金属-半导体的周期性转变现象.     

纳米碳管的结构及应用前景

纳米碳管是目前强度最高、直径最细的纤维材料,其分子结构独特,具有奇特的力学、化学和电子学性能,可用作加强材料制备高强度复合材料,既有碳纤维材料的固有性质,又具有金属材料的导电和导热性、陶瓷材料的耐热和耐蚀性,还有纺织材料的柔软和编织性以及高分子材料的易加工性,是典型的一材多能、一材多用的功能材料和结构材料,具有极其广泛的应用范围和极具潜力的应用价值。介绍了纳米碳管的结构和应用前景。     

氮掺杂(10,0)单壁碳纳米管的电子结构

利用密度泛函第一原理研究不同氮掺杂方式(10,0)单壁碳纳米管的电子结构. 当氮原子取代碳纳米管中的碳原子时, (10,0)单壁碳纳米管转变为n型半导体. 当氮原子吸附在碳纳米管表面时, (10,0)单壁碳纳米管转变为p型半导体, 同时与吸附氮原子相连碳原子的p轨道上的小部分电子被激发至d轨道上.      

石墨矿床中产出的天然纳米碳管

纳米碳管因其特有的性质已成为一种引人注目的材料。本文报道了产于新疆苏吉泉石墨矿床中的天然纳米碳管,并对其进行了高分辨电子显微镜研究。该发现表明迄今为止所有碳的同素异形体均可产于自然界,并且高温、压力、催化剂颗粒在产生纳米碳管的过程中起到了非常重要的作用。计算了石墨化花岗岩的形成温度和压力等条件。该发现对指导科学家合成纳米碳管和利用该矿床具有十分重要的意义。     

石墨矿床中产出的天然纳米碳管

纳米碳管因其特有的性质已成为一种引人注目的材料。本文报道了产于新疆苏吉泉石墨矿床中的天然纳米碳管，并对其进行了高分辨电子显微镜研究。该发现表明迄今为止所有碳的同素异形体均可产于自然界，并且高温、压力、催化剂颗粒在产生纳米碳管的过程中起到了非常重要的作用。计算了石墨化花岗岩的形成温度和压力等条件。该发现对指导科学家合成纳米碳管和利用该矿床具有十分重要的意义。