荧光碳量子点的制备及其在生物医用领域的研究进展

近年来,碳量子点(CQDs)因具有尺寸可控、易于修饰、低毒性、优异的水溶性及生物相容性等优点吸引了生物医学领域科学家的广泛关注。重点综述了CQDs的制备方法、表面修饰及在生物医用领域的最新进展,总结和展望了CQDs在未来制备中需要解决的问题和研究方向。

CVD法制备多孔碳材料及其气体吸附性能研究

以乙炔为原料,沸石为模板剂,通过化学气相沉积(CVD)法制备了多孔碳材料,利用SEM图和N2吸附脱附研究了不同反应温度对实验样品孔隙结构的影响,并分析其孔隙结构对CO2的吸附性能的影响。实验结果表明:反应温度为700℃时多孔碳材料具有较大的比表面积和微孔孔容,而温度达到1000℃时,多孔碳材料具有较大的介孔孔容和平均孔径。ZC-700对于CO2吸附量呈现出最大值248 mg/g(25℃,1 bar),说明了微孔结构对CO2吸附性能起主导作用。

环糊精基石墨烯气凝胶的制备及其气体吸附性能研究

以氧化石墨烯(GO)为骨架,β-环糊精(β-CD)为交联剂,采用一步水热法成功制备了结构均匀的环糊精基石墨烯气凝胶(C-GAs)。采用比表面及孔径分析仪对样品的孔隙结构进行了表征,并进一步研究了其孔隙结构对二氧化碳(CO2)、氢气(H2)和甲烷(CH4)气体的吸附性能的影响。结果显示,在β-CD∶GO的质量配合比为0.5∶1条件下,C-GAs拥有较高的比表面积537m2/g和总孔容0.750m3/g,显示了其极好的结构特性,在298℃,1.0Pa条件下,C-GAs对CO2的吸附量达到44.73mg/g,对CH4的吸附量达到6.82mg/g;在77℃,1.0Pa条件下,C-GAs对H2的吸附量达到1.17mg/g,制备的C-GAs对CO2具有较强的吸附能力以及良好的吸附选择性,且制备过程简单、绿色、安全。

Zeolites模板法制备氮掺杂多孔碳材料及其CO_2吸附性能

以吡咯为碳源和氮源,分子筛为模板剂,通过模板法制备了氮掺杂多孔碳材料(NPCs),研究了碳源与模板剂质量比对NPCs的孔隙结构、氮元素含量及其对CO_2吸附性能的影响。采用全自动气体吸附仪、扫描电镜、透射电镜及X光射线电子能谱分析仪对NPCs的孔隙结构、形貌及元素组成进行了表征,并在常温常压下采用静态吸附法对CO_2吸附性能进行了测试。结果表明:当碳源与模板剂质量配比为0.5时,所制备NPCs的比表面积为660 m^2/g,平均孔径为536 nm,总孔容为0.883 cm^3/g,微孔孔容达0.130 cm^3/g,微孔包含的超微孔所占比例更大,对CO_2有最高吸附量84.26 mg/g(298 K,0.1 MPa)。

石墨烯及其复合材料的研究进展

石墨烯是一种新型的碳材料具有优异的光学、电学、热学性能,可制备高性能纳米复合材料。以氧化石墨烯(GO)为前驱体的一维纤维可提高其柔韧性和导电性。本文针对石墨烯及其复合材料的研究现状进行了简述,评论了石墨烯复合纤维的性能,并展望了其应用领域与发展前景。

CVD法制备超疏水性石墨烯纳米薄片及其性能研究

以含有Fe前驱体的介孔二氧化硅溶胶为媒介,乙炔为碳源,通过化学气相沉积(CVD)法在氧化石墨烯(GO)薄膜表面均匀地生长了碳纳米纤维(CNFs),并对材料表面涂敷了一层含氟聚合物,最终获得了超疏水性石墨烯纳米薄片(G-CNFs)。实验结果表明:结构上,G-CNFs拥有较大的比表面积(413 m^2/g)和微孔孔容(0.100 cm^3/g),形貌上,G-CNFs表面具有致密粗糙的三围网状结构,XPS图谱显示G-CNFs表面具有低表面能的含氟基团,其接触角检测为153.2°,说明了G-CNFs具有良好的超疏水性。

菌糠基活性炭的制备及其电化学性能研究

以廉价的菌糠废料为碳源,采用CO2活化法制备了可用作超级电容器电极材料的菌糠基活性炭(MACs),并研究了不同活化时间和活化温度对其孔隙结构、表面官能团及电化学性能的影响。研究结果表明,在CO2活化时间为20min、活化温度为1000℃的条件下,MACs的结构特性最优,其比表面积为305m^2/g、总孔容为0.373cm^3/g、中孔率为79.19%。在6mol/L KOH电解液的三电极测试体系中,材料所制备电极的比电容在电流密度为1A/g时可达194.9F/g,经过10 000次循环充放电后,比电容保持率为69.98%。

碳纳米纤维修饰碳纤维的研究及其进展

综述了各种碳纤维的制备方法及其研究进展,特别对碳纳米管修饰碳纤维的研究进展进行了重点介绍,论述了化学气相沉淀法和接枝法制备碳纳米纤维/碳纤维复合材料增强体,对两种制备工艺的优缺点进行了阐述,以及对碳纳米纤维/碳纤维复合材料的研究前景作了简要展望。