基于碳纳米管的超级电容器

通过不同工艺手制造备了碳纳米管的固体电极。以这种电极为基础的超级电容器的体积比电容达到了１０７Ｆ／ｃｍ＾３,证明这种电极是超级电容器的理想候选材料。在碳纳米管表面沉积ＲｕＯ２．ｘＨ２Ｏ,制备出碳纳米管和ＲｕＯ２．ｘＨ２Ｏ的复合电极。采用复合电极的电容器的比电容较之于纯碳纳米管电极显著提高。     

结构与表面特性对碳纳米管储氢性能的影响

用自选制备的多壁碳纳米管在特制的不锈钢高压容器中进行了室温（298K）、10MPa条件下的吸附储氢实验。实验中,对基种法制得的碳纳米管分别使用了化学试剂浸泡和高温处理的方法,但储氢效果不够好,浮动法制得的碳纳米管储氢效果较好。对浮动法制得的碳纳米管经过高温处理后,储怪量可达到4％,显示了很好的应用前景。     

干燥工艺对碳纳米管再分散性的影响

以水和叔丁醇为分散介质,分别利用烘箱和真空冷冻干燥机对混酸处理后的碳纳米管进行干燥处理,并利用扫描电子显微镜及紫外可见分光光度计等对干燥前后碳纳米管的形貌及再分散性进行表征。研究结果表明:以水为分散介质,采用真空冷冻干燥所得碳纳米管粉体的再分散性比烘箱干燥的差;而以叔丁醇为分散介质时,真空冷冻干燥所得碳纳米管粉体的再分散性比烘箱干燥的好;干燥方法相同时,叔丁醇是更好的分散介质。以叔丁醇为分散介质,经真空冷冻干燥后,碳纳米管再分散性最好,可达到干燥前的91.2%。这应归因于:分散介质适当时,真空冷冻干燥能减弱毛细管压力、氢键及化学键合等引起的团聚趋势,从而能得到再分散性更好的碳纳米管粉体。     

硫对浮动催化法制备碳纳米管的影响

为了解浮动催化裂解工艺制备碳纳米管中硫元素对产物形态的影响规律 ,采用透射电子显微镜 (TEM)对产物进行了观察分析 ,结果表明过高或过低的硫含量都不能得到理想的碳纳米管。对碳管端部的催化剂颗粒进行了成分分析 ,并通过热力学和动力学分析 ,认为硫元素不是通过液化铁颗粒起催化活化的作用 ,而是由于硫原子吸附在铁颗粒的表面 ,部分地覆盖了铁颗粒 ,使碳氢分子的吸附和碳纳米管的析出能够连续地进行 ,从而起到催化活化的作用     

定向多壁碳纳米管薄膜及其场致发射距离敏感特性

研究了定向生长的多壁碳纳米管薄膜场致发射的距离敏感特性,以改进现有场发射传感器中硅及金属针尖的性能。化学气相沉积方法制备的多壁碳纳米管薄膜表现出良好的尖端放电特性,其开启电场可至1.42 V/μm,阈值电场可至2.22 V/μm,通过计算得到的尖端电场增强因子可至4 034以上。随着发射间距的增加,场致发射电流非线性地降低,发射电流对发射间距的最大变化率为0.018 8μA/μm。通过拟合分析发现,场致发射电流随发射间距的变化基本符合Fow ler-N ordhe im关系,该特性可作为碳纳米管场致发射传感器的基本原理用于位移的检测。     

在铁基底上以Au/Cu为过渡层沉积金刚石膜

采用热丝法化学气相沉积以碳纳米管为形核剂在Ａｕ／Ｃｕ 镀膜为过渡层的铁基底上沉积金刚石膜,研究了以Ａｕ／Ｃｕ 作为过渡层的铁基底上沉积金刚石膜质量的影响因素。试验结果表明, Ａｕ／Ｃｕ 过渡层可以在铁基底上沉积出质量很好的金刚石膜,涂料、基底预处理以及沉积工艺对金刚石膜质量的改善具有明显的作用。     

碳纳米管Fe82P18非晶复合材料的晶化行为

为研究碳 nm管对铁磷非晶热稳定性的影响 ,分别对快速凝固制备的铁磷非晶合金和碳 nm管铁磷非晶复合材料进行了晶化过程的磁热分析 ,并测定了晶化激活能和Avrami指数。结果表明 ,随着碳 nm管体积分数的提高 ,铁磷非晶基体的晶化特征温度明显提高 ,晶化激活能增加 ,加入体积分数约 10 %的碳 nm管使晶化开始温度提高了约10 0 K,晶化激活能增加约 40 % ;铁磷非晶晶化过程表现为形核及晶核一维长大的单一阶段 ,而碳 nm管铁磷非晶的晶化过程分为明显的两个阶段 ,出现了显著的二维长大过程。     

碳纳米管/天然橡胶复合材料的物理性能

为拓展碳纳米管应用领域,开发新型橡胶纳米复合材料,在碳纳米管预处理基础上,通过机械混炼方法将碳纳米管与天然橡胶复合。研究表明,与传统炭黑增强样品相比,碳纳米管在橡胶中的混入速度快,温升幅度小,混炼胶的硫化返原现象减轻。经过分散粘合体系处理,碳纳米管在橡胶中的分散性及界面粘合状况改善,热处理后复合材料的整体力学性能提高,对比炭黑增强样品,碳纳米管复合材料的弹性模量和玻璃化转变温度高,回弹及动态压缩性能好,并且热稳定性较高。     

硼掺杂对碳纳米管形貌和结构的影响

以Fe3O4纳米粒子为催化剂,CH4,B2H6和H2为气源,采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR CVD)在多孔硅基底上制备出了掺硼碳纳米管薄膜·使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线谱(EDX)和X射线光电子谱(XPS)对样品的形貌、结构及组分进行表征·结果表明:通入B2H6后,纳米管的形貌和结构均发生了变化·生长气氛中硼的存在使得高取向性密集碳纳米管转变为较为分散且取向性很差的纳米管·从中空结构转变为类竹节结构,同时多壁管外径增大,管壁增厚,表面变得粗糙,并导致纳米管的生长速度降低,长度减小·     

碳纳米管负载氧化铝及其吸附水中的氟离子

采用碳纳米管和硝酸铝制备碳纳米管负载氧化铝新型复合材料，X射线衍射检测发现氧化铝为无定形态，扫描电子显微镜观察到碳纳米管与氧化铝均匀掺杂。采用碳纳米管负载氧化铝复合材料进行了水中氟离子吸附研究，结果表明，该复合材料具有强烈吸附除氟效能，其饱和吸附容量为39．4mg/g，在恒温25℃测得其吸附能力是γ－氧化铝的3．0－4．5倍，与IRA－410聚合树脂的吸附能力相当，适宜pH范围为5．0－9．0，吸附等温线符合Freundlich方程。