应用于超级电容器的碳纳米管电极的几个特点

为拓展碳纳米管的实际应用 ,对碳纳米管应用于超级电容器的电极材料的特点作了深入分析。碳纳米管电极具有独特的孔隙结构和高比表面积利用率 ;碳纳米管表面可以形成丰富的官能团 ,具有较好的吸附特性。此外 ,作者提出了采用酸处理或球磨工艺打断碳纳米管、提高其内腔利用率的方法。可以预料 ,碳纳米管在这一领域将得到广泛应用     

碳纳米管柔性应变传感器在智能纺织品中的应用

智能纺织品不仅拥有日常穿着的所需功能,而且兼具智能性,柔性纺织材料的选择是当前纺织材料研究的重点。在柔性材料中,碳材料是制备柔性应变传感器的理想材料之一。以碳纳米管为柔性材料制备的柔性应变传感器在智能纺织品中的应用为研究内容,从碳纳米管的结构组成、性质及其应用等方面,介绍碳纳米管柔性应变传感器的研究现状;从材料选择、制备方法、性能测试及应用等方面,阐述以碳纳米管纤维和碳纳米管薄膜为柔性材料制备的柔性应变传感器的特性和功能;从制备难点、生产成本、实际应用效果等方面,对碳纳米管柔性应变传感器的优缺点进行评述。研究认为,在大应变下具有高灵敏度将是今后碳纳米管柔性应变传感器研究的方向。     

碳纳米管的制备与应用

综述了清华大学机械工程系纳米碳材料实验室10年来在碳纳米管相关领域的研究成果。采用浮动催化法制备了多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和定向碳纳米管薄膜,针对各种产物的结构特点,研究了碳纳米管在力学、电学、复合材料、双电层电容器、场发射、储氢和环保等方面的性能。不同类型的碳纳米管具有不同的力学、电学和吸附性能,具有潜在的应用前景。     

定向生长碳纳米管的研究进展

由于碳纳米管具有独特的结构和性能，因而自从被发现以来一直受到人们的关注，近年来，已利用各种方法成合成出碳纳米管，特别是利用化学气相沉积（CVD）方法制备了高度准直的碳纳米管，实现了碳纳米管的定向生长，使得碳纳米管具有更加广泛的应用价值和研究价值。本文综述了近几年CVD定向生长碳纳米管的方法和生长机制，分析和讨论了不同制备方法对碳纳米管生长过程的影响，同时还着重分析了催化剂颗粒在碳纳米管的生长过程中对定向生长碳纳米管的作用。     

碳纳米管力学性能的研究进展及应用

简述了碳纳米管的结构和种类,综述了碳纳米管力学性能的研究进展,讨论了研究中所应用的实验技术和计算方法,并对碳纳米管力学性能的应用做了介绍.     

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.     

碳纳米管催化剂载体的研究进展

碳纳米管因具有可调节的纳米中空管状结构、较高的比表面积、机械强度和热稳定性以及优异的导热、导电性等特点,被作为催化剂载体,应用于新型催化剂的合成.文章综述了碳纳米管的结构、独特性能及应用的研究状况,并对其应用前景进行了展望.     

Al、N掺杂(10,0)型碳纳米管电子结构和光学性质

尽管碳纳米管(CNT)具有优异的结构和功能特性,但是纯的碳纳米管在应用上还受到很多限制.论文基于密度泛函理论的第一性原理,利用掺杂改性的方法研究与分析Al、N掺杂对(10,0)单壁碳纳米管(SWCNT)电子结构和光学性质的影响,从理论上探讨金属和非金属掺杂改变(10,0)SWCNT电子结构和光学性质的微观机理.研究结果...     

Matlab在碳纳米管和C60建模中的应用

建立碳纳米管模型,是研究碳纳米管的结构与性质的前提.文章利用高性能语言Matlab对单壁碳纳米管(SWCNTs)和C60的建模进行了分析.应用结果表明Matlab功能强大、使用简单、编程高效,具有运算速度快,计算误差可控制等优点,是科研工作者的一个有效的辅助研究工具.     

硅掺杂碳纳米管的第一原理研究

采用密度泛函理论研究了纯（5,5）碳纳米管和硅掺杂（5,5）碳纳米管的几何结构和电子结构,计算了硅掺杂后碳纳米管局部结构的变化、硅掺杂碳纳米管的形成能和表面的电荷分布,以及硅原子掺杂前后碳纳米管的差分电荷密度。研究结果表明硅原子掺杂对碳纳米管的结构影响很大,硅原子与碳原子形成化学键,引起碳纳米管上电荷重新分布,引起电荷转移。     

基于第一性原理的碳纳米管热输运的计算

基于第一性原理的密度泛函理论方法对碳纳米管结构进行优化,计算出原子间的力常数.在此基础上,计算碳纳米管的声子色散关系,并且利用量子非平衡格林函数方法研究碳纳米管的热导.计算结果表明:随着碳纳米管管径的增大,碳纳米管的声子透射系数和热导均增大;然而对于碳纳米管平均单位面积热导,发现在低温区和高温区具有显著不同的性质:在低温区,不同手征类型的碳纳米管热导几乎接近;在高温区,锯齿型碳纳米管的单位面积热导随着管径的增大而增大,而扶手型碳纳米管的单位面积热导几乎不随管径的变化而变化.     

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。     

碳纳米管气体传感器综述

碳纳米管是一维纳米结构,具有表面吸附能力强,导电性良好和电子弹道传输特性等优势,这些力学、电学、物理和化学性能使得其成为制作纳米气体传感器的理想材料。运用碳纳米管制作的气体传感器具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小和能在室温下工作等诸多优点,是很有前景的气体传感器。本文对碳纳米管气体传感器研究进行了综述,并对其研究及应用前景进行了展望。     

硫辅助填充高压Fe5C2/Fe7C3单晶相的碳纳米管研究

硫可以用作生长促进剂制备具有不同形态的碳纳米结构, 例如: Y型和海胆状结构, 单壁碳纳米管(SWCNTs), 双壁碳纳米管薄膜等. 此外, 研究表明低浓度的硫和低气体流量可实现碳纳米管中高压Fe7C3和Fe5C2相晶体的填充. 然而, 碳纳米管中高压相的填充条件以及连续垂直取向的碳纳米管薄膜的合成和形貌控制的条件尚需进一步研究. 本文采用化学气相沉积(CVD),使用硫和二茂铁的混合物作为生长促进剂和碳源, 在氩(Ar)气环境中将Si/SiO2基底作为局部生长区域, 实现了在碳纳米管内填充碳化铁相, 并通过对所得碳结构进行详细表征, 揭示填充的碳化物相(Fe5C2和Fe7C3)之间可能存在结合, 这些结果在磁数据存储方面将有潜在应用.     

硫辅助填充高压Fe_5C_2/Fe_7C_3单晶相的少壁碳纳米管研究（英文）

硫可以用作生长促进剂制备具有不同形态的碳纳米结构,例如:Y型和海胆状结构,单壁碳纳米管(SWCNTs),双壁碳纳米管薄膜等.此外,研究表明低浓度的硫和低气体流量可实现碳纳米管中高压Fe_7C_3和Fe_5C_2相晶体的填充.然而,碳纳米管中高压相的填充条件以及连续垂直取向的碳纳米管薄膜的合成和形貌控制的条件尚需进一步研究.本文采用化学气相沉积(CVD),使用硫和二茂铁的混合物作为生长促进剂和碳源,在氩(Ar)气环境中将Si/SiO_2基底作为局部生长区域,实现了在碳纳米管内填充碳化铁相,并通过对所得碳结构进行详细表征,揭示填充的碳化物相(Fe_5C_2和Fe_7C_3)之间可能存在结合,这些结果在磁数据存储方面将有潜在应用.     

单壁空位缺陷碳纳米管稳定性的分子动力学

采用分子动力学模拟研究了单壁空位缺陷碳纳米管的结构稳定性,结果表明,当空位缺陷低至6.25%时,碳纳米管比较稳定;当空位缺陷在6.25%~12.50%范围内,碳纳米管不稳定,出现局部熔化的现象;而空位缺陷大于16.67%时,碳纳米管会破裂蒸发而不再存在。研究还表明,碳纳米管中的空位缺陷对其结构有着极大的影响,而且少量的空位缺陷(10%左右)就可以使碳纳米管发生形变扭曲。在低于3 500 K时,空位缺陷对碳纳米管结构稳定性影响的主要因素是缺陷的多少,随着温度的变化并不显著。     

对矿井中硫化氢脱除剂的制备及表征

近年来,由于矿业开采强度增大,煤矿H_2S涌出现象有增无减。为了有效去除矿井岩层中突出的H_2S气体,采用浸渍法将CuO负载到碳纳米管上,形成CuO/碳纳米管脱硫剂。利用TEM-SEM,XRD,XPS和TG-DSC等技术,对该脱硫剂的形貌、质量变化、晶体结构、电子能量等参数进行表征。结果表明:在碳纳米管的支持和引导下,CuO晶体在碳纳米管富集较多的地方开始生长,形成不同尺度的CuO晶体的聚集体,具有多维分形结构体的多孔脱硫材料。在CuO晶体形成的同时,碳纳米管被CuO氧化,导致部分碳纳米管结构崩塌,只有极少部分碳纳米管仍存在于脱硫剂内部,形成碳纳米管负载CuO晶体复合结构。该脱硫剂拥有丰富的孔道结构、高比表面积,而且不同纳米团簇具有不同的结构特征的材料,在硫化氢等还原性有害气体的催化氧化脱除中具有潜在应用。     

碳纳米管增强气凝胶隔热复合材料的性能研究

以碳纳米管为增强相,通过溶胶-凝胶和常压干燥制备出碳纳米管增强SiO2气凝胶隔热复合材料,对复合材料的形貌和微观结构进行了表征,测试了材料的红外透射率、有效导热系数及抗压强度.研究结果表明加入碳纳米管后气凝胶平均孔径略有减小、红外辐射遮挡效率提高,使碳纳米管增强气凝胶复合材料具有超级绝热性能;而且碳纳米管明显改善了气凝胶的抗压强度,如加入1wt%碳纳米管后气凝胶在10%形变下的抗压强度提高了1.7倍.     

碳纳米管电化学传感器的制备及应用

综述了碳纳米管的结构和电化学性能,以及碳纳米管电化学传感器的制备和应用。     

硼/磷掺杂单壁碳纳米管电子结构的第一性原理计算

利用第一性原理电子结构计算方法,基于密度函数理论(DFT),研究了硼(B)/磷(P)掺杂单壁碳纳米管.有无外电场时的总能量,Mayer键级,能带结构和态密度被计算.结果表明有电场时B/P掺杂单壁碳纳米管比无电场时更稳定.B/P掺杂单壁碳纳米管有特殊的能带结构,非常不同于B/N掺杂碳纳米管;由于硼/磷掺杂打破了单壁碳纳米管的对称结构,使得金属型碳纳米管被转换为半导体型.B/P掺杂单壁碳纳米管中的成键方式被详细研究.