单壁纳米碳管对大鼠主动脉内皮细胞损伤作用的研究

为了探索单壁纳米碳管(SWCNT)能否引起血管内皮细胞损伤及其可能的损伤机制,将大鼠主动脉血管内皮细胞暴露于不同浓度的SWCNT水溶液中(0.8、1.6、3.12、6.25、12.5、25、50、100、200μg·mL-1)中染毒,染毒不同时间后测定细胞存活率、细胞内LDH和GSH含量并进行综合分析.结果表明,随着SWCNT染毒浓度和染毒时间的上升,大鼠主动脉血管内皮细胞存活率逐渐下降,死亡率逐渐上升;细胞内LDH在SWCNT染毒浓度为0￣100μg·mL-1范围内其释放随染毒剂量的增加而逐渐上升,在200μg·mL-1剂量组,其释放有所减弱;而细胞内GSH在SWCNT染毒浓度为0￣200μg·mL-1范围内其含量随染毒剂量的增加而逐渐下降.以上结果说明,SWCNT可致血管内皮细胞损伤,其机制可能为氧化损伤途径.

硫促进剂对单壁纳米碳管生成的影响

研究了有机物催化热解法中含硫生长促进剂对单壁纳米碳管生成的影响,结果表明,含硫生长促进剂能促进单壁纳米碳管的生成,提高产率,并改变其直径数值的分布;促进剂的添加量大。

以煤为碳源直流电弧法制备单壁纳米碳管绳

以太西无烟煤为碳源,以稀土氧化物La2O3和过渡金属Ni为催化剂制备复合的煤基炭棒,采用直流电弧放电技术,成功实现了单壁纳米碳管绳的批量制备。用TEM和Raman光谱技术对纳米碳管绳产品进行了分析表征。结果表明:太西煤是制备单壁纳米碳管的合适碳源;电弧放电得到的煤基单壁纳米碳管的直径分布在2.01nm^1.80nm之间;双金属催化剂Ni-La在单壁纳米碳管的形成过程中存在协同作用,其催化活性优于其中的单一组分。

单壁纳米碳管增强纳米铝基复合材料的制备

将用氢电弧法制备的单壁纳米碳管（SWNTs）提纯后与纳米Al粉体混合,在室温下冷压成型,再在260～480℃真空热压处理,制备出相对密度大于90％、SWNTs弥散分布于纳米A1基体中的单壁纳米碳管增强纳米铝复合材料.含量为2.5％（质量分数）的SWNTs对纳米A1基体的增强效果约为55％.SWNTs/纳米A1复合材料的硬度随热压温度的升高而增加,热压温度为380℃时硬度达到峰值2.21GPa,大约是粗晶A1的15倍,比同样温度热压出的纳米A1块体的硬度高36.4％.

单壁纳米碳管/纳米铝基复合材料的增强效果

用半连续氢电弧法和活性氢等离子蒸发法分别制备出单壁纳米碳管(SWNTs)和纳米Al粉体,然后用提纯后的SWNTs和纳米Al粉体制备出SWNTs含量(质量分数)分别为0、2.5％、5.0％、7.5％和10.0％的单壁纳米碳管/纳米铝基块体复合材料。SWNTs对高强度纳米Al基体具有显著的增强作用,当SWNTs含量小于5.0％时,材料的硬度随着SWNTs含量的提高线性上升。其中5％SWNTs和纳米Al的复合增强效果最好,其硬度可达2.89GPa,大约是粗晶Al(0.15GPa)的20倍。当SWNTs含量超过5.0％时,增强效果开始缓慢的下降。讨论了单壁纳米碳管增强纳米铝基复合材料的强化机制。

单壁纳米碳管储氢机制研究

在将单壁纳米碳管当作巨正则系综的基础上 ,定义了两个序参量 ,对其储氢机制作了研究。认为纳米碳管之所以能大量储氢的原因是由于解离的氢分子、原子之间形成关联的相互作用会导致中空管内压力下降 ,气体凝聚成液体状态 ,储氢增加。

氢等离子电弧法半连续制备单壁纳米碳管

用氢气取代氦气作为缓冲气体 ,适当改进电弧反应装置并掺加一种生长促进剂可以有效地提高单壁纳米碳管的产量和质量。氢电弧法制备出的单壁纳米碳管堆积成膜状或网状 ,电镜下可见产物主要由相互缠绕的单壁纳米碳管束构成 ,纯度较高 ;激光拉曼分析结果表明制得的单壁纳米碳管直径较大。单壁纳米碳管产物在形貌和结构上的上述特征与氢气和生长促进剂的作用密切相关。

单壁纳米碳管的研究进展

综述了当前单壁纳米碳管的研究状况,对单壁纳米碳管的制备方法、结构特征、性能和应用前景进行了讨论,并且对单壁纳米碳管的新制备方法——本研究组独创的有机物气相催化热解法进行了论述。

高质量单壁纳米碳管的CVD法合成及催化剂酸碱性对碳管生长的影响

采用燃烧法制备了Fe/Mo/MgO催化剂,用化学气相沉积法在1000℃下催化裂解甲烷制得了单壁纳米碳管.实验结果表明,550℃下焙烧的催化剂效果最好,适宜的酸碱性应该是催化剂具有较高活性的原因.用扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜、热重分析和拉曼光谱等方法对制备的纳米碳管粗产品进行了表征.结果表明,该产物确为高质量单壁纳米碳管,其形态基本都以束状存在,且单壁纳米碳管直径分布较窄(0.85～1.22nm);对反应气氛的考察表明,CH4/N2=50/300为最佳,该气氛下所制得粗产物中单壁碳管的含量接近40%,经稀盐酸室温处理后,碳管含量可达到75%以上.

Fe_2O_3/Al_2O_3二元气凝胶合成高质量单壁纳米碳管

通过溶胶和超临界干燥方法制得了Fe2O3/Al2O3二元气凝胶,其比表面积和孔隙体积分别为246m2·g-1和1.89cm3·g-1,并具有较宽的孔径分布。以Fe2O3/Al2O3二元气凝胶作催化剂,通过甲烷催化裂解成功地合成了高质量的单壁纳米碳管。利用FESEM、TEM和HRTEM、Raman光谱等分析手段研究了反应温度对单壁纳米碳管生长的影响。结果表明在900℃时合成单壁纳米碳管的质量较高,并且合成的炭产物为毡状,该炭产物主要为高质量的单壁纳米碳管。

超临界干燥法制备催化剂合成单壁纳米碳管及表征

采用超临界干燥法制备了活性高、比表面大的Fe/Mo/Al2O3催化剂.通过超临界干燥,催化剂的比表面由294m2/g提高到401m2/g.在1000℃下用该催化剂催化裂解甲烷, 合成了大产量、高质量的单壁纳米碳管(SWNTs).利用SEM、TEM、HRTEM、TGA 和Raman等手段对所制备的SWNTs进行了表征.结果表明:超临界法制备催化剂合成的粗产品中SWNTs含量在30%以上,大大高于同一配方催化剂采用常规干燥法的产率(约2%); SWNTs的管径分布在0.8-1.0nm之间,其形态以束状为主.

用单壁纳米碳管制备葡萄糖生物传感器的研究

以单壁纳米碳管为代表材料，对利用纳米碳管制备葡萄糖生物传感器中纳米碳管的作用和纳米碳管修饰电极的方法、酶的固定化方法及电极种类等因素对传感器性能的影响进行了研究。研究结果表明，纳米碳管的加入能有效地改善传感器的电化学性能，利用二茂铁和单壁纳米碳管共同修饰电极所制得的传感器的性能要好于仅用单壁纳米碳管修饰电极制得的传感器。在酶的固定化方法中，戊二醛交联法要略好于明胶包埋法；而利用铂电极制备出的生物传感器对葡萄糖的响应电流要明显高于利用金电极和玻碳电极制备出的生物传感器。这些结论对于开发纳米碳管在生物传感领域及生命科学相关领域的应用有参考价值。

单壁纳米碳管的纯化研究(英文)

A purification method to remove the metal catalysts and impurity carbon materials from arc discharge grown single walled carbon nanotubes (SWCNTs) has been developed. Microporous membrane and the oxidation in the air for the crude SWCNTs were used to eliminate the coexisting metal catalysts nanoparticles,carbon nanoparticles and amorphous carbon. Then we used the high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) to characterize the crude SWCNTs prepared by arc discharge method and the purified SWCNTs. The Raman spectra and the thermogravimetric analysis (TGA) were also utilized to analyze the approach of our purification for SWCNTs. With this method the SWCNTs with the purity more than 95%could be obtained.

单壁及双壁纳米碳管径向压缩特性的分子动力学研究

采用Tersoff-Brenner势与L-J势的分子动力学方法,研究了双石墨层作用下(13,0)(、22,0)锯齿形碳管以及它们组合的(13,0)/(22,0)双壁碳管的径向压缩力学特性.根据计算结果,讨论了三种碳管压缩过程中的构型、能量、压缩载荷等的变化及其差异.研究表明,压缩过程中,(22,0)碳管出现了明显的“塌陷”现象,“塌陷”时,能量及外载一度下降;(13,0)/(22,0)碳管的能量吸收能力及承受压缩载荷能力最大;(22,0)碳管的能量吸收能力与承受压缩载荷能力最差,且体积最容易压缩;当压缩应变小于12%时,(13,0)/(22,0)碳管的内管的构型、体积及其能量变化量均很小;内壁与外壁之间的Van der Waals能在整个压缩(13,0)/(22,0)碳管能量变化中仅占很小的份额.

反复机械拉伸法在聚合物中定向排列单壁纳米碳管

在原位聚合过程中，采用反复机械拉伸的方法，将半干状态的SWNTs／PMMA复合体系沿同一方向反复拉伸，合成了SWNTs在PMMA基体中定向排列并均匀分散的SWNTs／PMMA复合材料SEM和TEM照片分析表明，SWNTs沿拉伸方向排列且均匀分散；不同入射角度下的偏振拉曼光谱分析也表明其定向性良好；电学和力学性能测量结果进一步表明复合材料表现出显著的各向异性，且电导率和力学性能沿SWNTs排列方向得到明显提高；建立了SWNTs在拉伸过程中定向排列的动力学模型，理论分析了SWNTs在流股剪切力作用下在复合体中沿拉伸方向定向排列的机理。

催化化学气相沉积法合成单壁纳米碳管的研究进展

介绍了合成单壁纳米碳管的三种主要方法,总结了国内外催化化学气相沉积法合成单壁纳米碳管的研究现状,着重介绍了催化剂对合成单壁纳米碳管影响的研究情况,并分析了反应工艺条件对合成单壁纳米碳管的影响。

单壁纳米碳管制备方法的新进展

纳米碳管以其独特的结构、优异的物理化学性质以及超高的力学性能而具有巨大的应用前景 .单壁纳米碳管作为纳米碳管结构的基础 ,在纳米电子器件、单电子器件、储能材料等方面表现出了良好的性能 .基于对单壁纳米碳管的研究 ,综述了近年来在单壁纳米碳管制备技术方面取得的最新进展 ,其中包括电弧放电法、化学气相沉积法以及激光蒸发法等方法 。

单壁纳米碳管制备的新进展

综述了成熟的且能大量合成纯度较好的单壁纳米碳管(SWCNTS)的制备方法,分析不同的制备方法的特点以及关键的工艺参数,并在同一制备方法中讨论工艺条件的改变对合成SWCNTS产物的影响。催化剂及碳源种类以及它们的配比在制备SWCNTS中起决定重要作用。此外,电弧电流及电压、惰性气体种类及压力、电极的冷却速度等因素是电弧法制备SWCNTS的重要参数。激光束的强度、环境温度、惰性气体的种类及流速、脉冲的频率及间隔时间等工艺参数决定激光蒸发法制备SWCNTS的产物。而碳源的流量,催化剂粒度大小、反应温度,气体压强以及基体材料等在有机气体催化热解法合成SWCNTS中发挥重要作用。

Fe/Mo/MgO冻凝胶催化剂大规模合成单壁纳米碳管

通过冷冻干燥法制备了高活性的Fe／Mo／MgO冻凝胶催化剂。在1000℃下用该催化剂催化裂解甲烷，大规模合成了高质量的单壁纳米碳管（SWNTs），利用SEM、TEM、HRTEM、TGA和Raman等分析手段对所制备的SWNTs进行了表征。结果表明，冷冻干燥法制备催化剂合成的粗产品中SWNTs含量高达56wt％，管径分布窄，在0．90～0，95nm之间，形态以束状为主。Fe／Mo／MgO催化剂极易被酸去除，提纯后的SWNTs纯度高达95％以上。

催化剂微观结构对单壁纳米碳管质量的影响

以甲烷为碳源、氢气作还原气，以醇溶液直接超临界干燥法制备的Fe2O3/Al2O3气凝胶为催化剂，在一定的温度条件下催化裂解甲烷,制备出高质量单壁纳米碳管。研究气凝胶催化剂微观结构与形貌对单壁纳米碳管质量的影响，采用FESEM，TEM，HRTEM，Ramam光谱对所得产物进行分析表征。结果表明，利用气凝胶制备的单壁纳米碳管质量较好,其直径分布为1．1～1．4nm。