单壁碳纳米管的纯化

采用硝酸氧化结合高速离心的方法提纯电弧放电法制备的单壁碳纳米管.UV-vis-NIR吸收光谱和Raman光谱研究表明此方法能有效去除碳纳米管粗品中的金属催化剂、无定形碳、碳纳米聚合物及石墨卷曲体等杂质.     

优化电弧放电条件提高内嵌钬氧团簇富勒烯的合成产率

利用改进的电弧放电法,以CO2为氧源,成功合成了一系列内嵌钬氧团簇富勒烯Ho2O@C2n(n=43～55).通过对放电电流、反应室气体压力、反应室气体组成和催化剂种类等实验参数的调控,将内嵌钬氧团簇富勒烯的合成产率提高了数倍.发现在内嵌钬氧团簇富勒烯的电弧放电合成过程中,铁是较钴、镍和铜更佳的金属催化剂.     

橙皮甙在单壁碳纳米管膜修饰电极上的电化学行为及其吸附伏安法测定

制备了一种单壁碳纳米管膜修饰电极,并在该电饭上研究了橙皮甙的电化学行为.单壁碳纳米管对橙皮甙的电级反应有着良好的电催化特性,加之单壁碳纳米管的高效富集特性,橙皮甙在单壁碳纳米管膜修饰电极上表现出非常灵敏的电化学响应.基于橙皮甙在单璧碳纳米管膜修饰电极上的优良特性,建立了一种测定橙皮甙的伏安检测方法并优化了各测定参效.在最佳条件下,橙皮甙氧化峰电流在7.5×10-8～9.4 × 10-6 mol/L范围内与其浓度呈现良好的线性关系,检出限可达5.0×10-9 ml/L.方法用于陈皮中橙皮甙的测定.     

镀镍单壁碳纳米管镁基复合材料的微观组织研究

用化学镀法在单壁碳纳米管(SWNTs)外表面包覆Ni-P层,厚度约为20 nm.采用全液态搅拌铸造的方法,制备了镀镍单壁碳纳米管镁基复合材料,随镀镍单壁碳纳米管加入量的增加,复合材料的晶粒尺寸减小,但过多的加入会导致增强体团聚现象严重.观察复合材料的拉伸断口,发现碳纳米管在基体中能起到连接作用和阻碍裂纹行进的作用,提高复合材料的性能.     

锯齿型单壁与双壁碳纳米管电子学特性比较研究

采用基于广义梯度近似(GCA)的密度泛函理论中的简化广义梯度近似方法(PBE)分别对(6,0)和(15,0)锯齿型单壁碳纳米管(SWCNT)和双壁碳纳米管(DWCNT)的能带和态密度进行了计算,并对所得结果进行了比较,发现了单壁与双壁碳纳米管之间的电子学异同点.通过比较发现,虽然双壁碳纳米管和单壁碳纳米管具有相似的能带结构,但是双壁碳纳米管的能隙较单壁碳纳米管的能隙要小,这说明双壁碳纳米管的电子输运性能要远优于单壁碳纳米管.     

单壁碳纳米管的纯化

单壁碳纳米管因其独特的一维结构,具有优良的力学和电学性质等优点而倍受人们青睐,但由于在制备过程中会产生大量如无定形碳、碳纳米颗粒和金属催化剂等杂质,限制了对其化学性质和应用的研究.采用焙烧、温和氧化、离心的方法对SWNTs进行提纯,利用XRD、UV-VIS-NIR和SEM仪器对提纯前后的样品进行了表征.研究表明,通过对碳管进行氧化、离心等方法可以显著地提高其纯度.     

Fe/SiO2催化剂的快速制备及催化生长碳纳米管

以纳米二氧化硅吸附和分散FeCl3.6H2O,采用旋转蒸发-高温还原法合成出Fe/SiO2催化剂。采用化学气相沉积法制备碳纳米管,使用SEM和TEM对产物进行了表征。结果表明,当Fe/(SiO2 Fe)(物质的量比)为17.5%时,能够制备出高质量的直径为30~50nm的多壁碳纳米管。     

轴向拉伸单壁碳纳米管的电子分布和电子输运特性（英文）

在单壁碳纳米管从长度L=19. 74 nm被拉伸到L=22. 70 nm的情况下,利用基于非平衡Green函数的密度泛函理论研究了最低未占据分子轨道(LUMO)、最高被占据分子轨道(LOMO)、电子轨道分布、电子输运和电子传输峰值分布情况。结果显示,随着单壁碳纳米管拉伸长度的增加,能隙变宽,在能量±4. 0 e V的范围,内单壁碳纳米管的电子输运概率与轴向形变密切相关,电子轨道分布明显改变,表明拉伸长度极大地影响纳米管的电子结构,导致输运峰值数量下降。但随拉伸加大,一些峰值出现大于1的现象,表明单壁碳纳米管的轴向拉伸形变会降低其电子传输特性。     

单壁碳纳米管空间电场分布的理论计算

以一端封闭的单壁碳纳米管为研究对象，把碳纳米管的结构看作是由长径比很大的导体圆筒和半球壳构成的理想模型．利用其结构的空间对称性，计算出该理想模型半球壳顶端附近的电场表达式，并对电场特性作简单分析。     

单壁碳纳米管的电子结构及卷曲效应

考虑卷曲效应后，研究了单壁碳纳米管的电子结构及其电子结构与管径和螺旋度的关系。研究表明，卷曲效应对单壁碳纳米管的电子结构有重要的影响。     

碳纳米管/聚氨酯复合材料制备方法的研究

首先对碳纳米管进行酸化处理,在聚氨酯合成过程中分别利用共混法和原位聚合法制备碳纳米管/聚氨酯复合材料,利用碳纳米管的性能对聚氨酯材料进行改性。利用傅立叶变换红外光谱分析仪研究了酸化对碳纳米管性能的影响,微机控制电子万能试验机、动态力学分析仪和数字超高电阻、微电流测量仪对碳纳米管聚氨酯复合材料力学、热力学和导电性能进行了研究,对比研究了两种制备方法对改善聚氨酯材料性能的不同影响。结果表明:通过两种方法制备的复合材料均可以提高聚氨酯材料的力学、热力学和导电性能,原位聚合法制备的复合材料在性能上的提高要比共混法更为明显有效。     

光纤气泡微腔传感技术

基于光纤气泡微腔的干涉仪在光纤传感领域中已经获得广泛关注.结合最新研究进展,给出了一种电弧放电法制备光纤气泡微腔的新技术,该技术仅利用商用光纤熔接机且无需辅助设备.系统研究了基于光纤气泡微腔的法布里-珀罗干涉仪的工作原理、制备方法及传感应用,实现了基于矩形气泡微腔的光学回音壁模式谐振器,进一步完成了腔模式的应变调谐.     

FeCl_3改性β沸石的制备过程及在苯的羟基化催化反应的应用研究（英文）

利用固态离子交换的方法制备出FeCl_3改性的β沸石固相催化剂.采用XRD,TG-DSC及低温N_2吸附法对所制的催化剂进行了表征.用H_2O_2作氧化剂将苯催化氧化成苯酚考察了催化剂的催化活性和选择性.通过调节二甲基二乙氧基硅烷(DDS)表面的亲水基和疏水基可以阻止苯酚进一步发生氧化反应从而提高催化反应的选择性.此外,在催化剂的回收实验中发现催化剂可以重复使用3次,而其催化活性没有太大的变化.所以从催化剂的制备到催化剂的催化过程都是绿色环保的.     

钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片的制备及电催化OER性能研究

【目的】为提高Co(OH)₂催化电解水阳极析氧反应(OER)活性,通过试验,验证提高催化OER活性的具体方案,为加快OER反应提供试验依据和构筑方法。【方法】首先通过一步高温热解法制备嵌入金属Co单质的氮掺杂碳纳米管(Co@NCNT),然后以金属钴为锚定点,通过简单水热反应将过渡金属氧化物嵌入Co@NCNT表面,成功制备了Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂,并利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试分别对其结构、形貌进行分析,了解其变化特征。【结果】制备的Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂在1 mol/L KOH溶液中表现出较好的OER活性和优异的稳定性。【结论】M(OH)₂与LDHs是各种OER催化剂的真正活性物质,但是制备过程中易发生团聚现象。钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片试验方法能够有效解决上述问题,并为制备碳负载过渡金属氢氧化电催化剂的制备提供方法和数据支撑。     

噻吩浓度对陶瓷和石英为基底的CVD法制备碳纳米管的影响

采用二甲苯为碳源,二茂铁为催化剂,分别在陶瓷和石英基底上进行化学气相沉积(CVD),制备出多壁碳纳米管(MWNTs)及大面积的碳纳米管列阵膜。结果表明,噻吩的加入量对能否生成碳纳米管及其产量具有重要影响。对于不同基底,噻吩浓度对碳纳米管生长的影响亦不同,石英基底对噻吩浓度的敏感性更强,在石英基底上能够生长出碳纳米管列阵膜。     

活性炭负载对甲苯磺酸催化合成硫代二甘醇二软脂酸酯

采用浸渍法制备了活性炭负载对甲苯磺酸(TsOH/C)催化剂,以硫代二甘醇和软脂酸为原料合成硫代二甘醇二软脂酸酯.研究了催化剂的浸泡时间、干燥温度、对甲苯磺酸的质量分数对催化反应活性的影响,探讨了反应温度、醇酸比和催化剂用量对产物产率的影响.实验结果表明:TsOH/C催化剂是合成硫代二甘醇二软脂酸酯的良好催化剂.活性碳浸泡于质量浓度为25%的对甲苯磺酸溶液35h、TsOH/C催化剂的干燥温度为110℃、TsOH/C的质量分数为20%、催化剂用量0.8g、n(硫代二甘醇)∶n(软脂酸)=1.5∶1、带水剂二甲苯30mL、反应温度170～180℃,在此工艺条件下硫代二甘醇二软脂酸的产率为98.6%.采用元素分析、IR、1 H NMR、13C NMR、MS鉴定了产物结构.TsOH/C催化剂制备方法简单,催化活性高,重复使用性好.     

天然鳞片石墨制备石墨烯/SnO_2复合物锂离子电池负极材料电性能研究

采用二次Hummers氧化法,以天然鳞片石墨为原料制备了氧化石墨烯,通过一步微波水热法将氧化石墨烯与SnCl_2原位复合制备石墨烯/SnO_2复合物.以石墨烯/SnO_2复合物为锂离子电池负极材料,研究SnO_2对石墨烯锂离子电池负极材料的影响.结果表明,SnO_2与石墨烯复合可以制备一种高比容量的负极材料,首次放电比容量高达1 581 mAh/g.在1 000 mA/g电流密度下,比容量保持率超过50%;经过大电流充放电后,在100 mA/g电流密度下,比容量保持率仍然能够达到85%.电流密度100 mA/g,循环充放电100次时,可逆容量保持率超过90%.     

Cr(N)-β-Cr2N纳米粒子的制备与结构

文献[1]、[2]研究表明,通过改变阳极材料或者反应室的气氛,可以制备出不同的纳米胶囊.本文用电弧放电法在氩气、氢气以及氮气的混合气氛中制备了Cr(N)-β-Cr2N纳米粒子.并分别用X光粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)进行结构与物相表征.     

流速梯度场中重新定向排列碳纳米管机理分析

理论分析了流速梯度场中碳纳米管重新定向排列机理,其断面的流速呈抛物面分布,碳纳米管在流股剪切力作用下沿拉伸方向重新定向排列.用反复拉伸法制备出了碳纳米管沿拉伸方向定向排列且均匀分散的碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,实验结果证明拉伸法和速度梯度场中定向排列碳纳米管的理论相符.     

多壁碳纳米管在低密度聚乙烯基体中的分散性

研究了以低密度聚乙烯(LDPE)为基体、以多壁碳纳米管(MWNTs)为增强体的复合材料的制备方法,利用SEM、电子拉力机和电阻计对碳纳米管在基体中的分散性、材料的力学性能和电学性能进行了表征。此材料的渗流阈值在10wt%~15wt%之间,其电阻率下降。复合材料的拉伸模量随纳米碳管含量的增加而提高。