银/氧化碳纳米管/还原氧化石墨烯复合材料的辐射制备及其电磁屏蔽效能

以硝酸银、氧化碳纳米管(o-MWCNT)和氧化石墨烯(GO)为原料,采用辐射还原一步法在水溶液中成功制备了银/氧化碳纳米管/还原氧化石墨烯(Ag/o-MWCNT/rGO)复合材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射谱图、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱等表征手段,证实了优化合成的Ag/o-MWCNT/rGO纳米复合材料为花状结构,银纳米粒子在碳材料中分散均匀,平均粒径约为102 nm,GO被还原为rGO。在合成的纳米复合材料中,o-MWCNT可以增加rGO的层间距,防止其堆积,同时促进导电网络的形成,而且银纳米粒子也有利于提高电磁屏蔽效能。电磁屏蔽结果表明,辐射还原法制备的Ag/o-MWCNT/rGO纳米复合材料具有良好的性能,有望用于制备高性能的电磁屏蔽材料。

MoO_(3-)氧化碳纳米管改性玻璃纤维/环氧树脂复合材料的摩擦磨损性能

为改善玻璃纤维/环氧树脂(GF/EP)复合材料的耐摩擦磨损性能,采用真空抽滤法制备柔性MoO_(3-)纳米带-氧化碳纳米管膜(m-MoO_(3-)-OCNTs),并结合真空辅助树脂转移模塑(VARTM)工艺制备m-MoO_(3-)-OCNTs改性GF/EP(m-MoO_(3-)-OCNTs-(GF/EP))复合材料。结果表明,m-MoO_(3-)-OCNTs显著提高了GF/EP复合材料的导热系数和自润滑性能,在干摩擦测试条件下,可在m-MoO_(3-)-OCNTs-(GF/EP)复合材料与对偶面之间形成有效传递摩擦热的高质量连续转移膜;与GF/EP复合材料相比,m-MoO_(3-)-OCNTs-(GF/EP)复合材料的耐摩擦磨损磨性能提高了约4倍。

改性氧化碳纳米管对环氧树脂基复合材料热膨胀系数的影响

采用氧化多壁碳纳米管(O-MWCNTs)和四氧化三铁改性氧化多壁碳纳米管(Fe_3O_4/O-MWCNTs)对环氧树脂(EP)进行修饰,研究了改性O-MWCNTs对EP基体热膨胀系数(CTE)的影响。结果表明:改性O-MWCNTs由于其表面的官能团可与EP基体形成共价键,从而增强了二者之间的界面作用力。相对于纯EP,O-MWCNTs和Fe_3O_4/O-MWCNTs改性EP的玻璃化转变温度(T_g)分别升高了4.77和6.15℃;两种改性EP在T_g之下的CTE值分别降低了32.7%和41.8%,而T_g之上的CTE值均高于纯EP。

基于氧化碳纳米颗粒为受体的荧光共振能量转移体系的构建及汞离子检测应用

通过超声辅助硝酸氧化法制备了尺寸均一、分散性好、猝灭性能优良的氧化碳纳米颗粒(OCNPs).构建了以荧光染料FAM为供体,以OCNPs为受体,以富含T碱基的ssDNA作为识别分子的荧光共振能量转移(FRET)体系.OCNPs与单链核酸作用,拉近供受体之间的距离,供体的荧光猝灭,当存在Hg 2+时,Hg 2+与T碱基形成T-Hg 2+-T结构,供受体之间距离增大,供体的荧光恢复.基于此建立了“off-to-on”型Hg 2+荧光传感器,检测线性范围为0.1~10.0 nmol/L,检出限为0.06 nmol/L.此方法对Hg 2+具有良好的选择性,将其应用于自来水和河水中Hg 2+的检测,加标回收率为97.4%~108.4%.

生物质基官能化碳纳米管的制备与表征

采用AAO模板法制备生物质基碳纳米管.通过“H2SO4+HNO3”混合酸回流氧化,制得官能化生物质基碳纳米管.运用FT-IR、SEM、Raman等测试技术对新型碳材料的结构和形貌进行表征.实验结果表明,在水浴温度80℃,“H2SO4+HNO3”混合酸Ⅰ条件下回流2h,得到的产品羧基含量较多,碳纳米管形貌破坏较少.混合酸氧化工艺可以在碳纳米管表面引入羧基、羰基和羟基等官能团,优化碳纳米管的功能特性,拓展其在催化材料中的应用.

二氧化钛纳米棒的制备及抗菌性能研究

本文主要通过利用一种简单的水热法制备出了二氧化钛纳米棒。并充分利用微量稀释法对二氧化钛纳米棒对绿脓杆菌实际的抗菌性能进行了研究,通过研究可以发现,二氧化碳纳米棒对绿脓杆菌具有非常明显的抗菌效率,其对绿脓杆菌实际的抗菌效率能够达到95%以上。本文主要通过一种简单的水热法制作出了二氧化钛半导体纳米棒材料,该样品实际上是一种钛矿晶相,这种形式能够有效促进样品光催化活性的发挥。通过紫外线照射,能够进一步提升样品灭杀绿脓杆菌的效果。

纳米TiO_2填充聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能

采用热压成型的方法制备了纳米 Ti O2 填充聚醚砜酮 (PPESK)复合材料 ,在 MM- 2 0 0 0摩擦磨损试验机上考察了干摩擦条件下纳米 Ti O2 含量以及试验载荷对复合材料摩擦磨损性能的影响 ,并利用扫描电子显微镜 (SEM)观察分析 PPESK及纳米 Ti O2 / PPESK复合材料磨损表面形貌及磨损机理。结果表明 ,添加少量纳米 Ti O2 即可以明显提高 PPESK的耐磨性 ,当纳米 Ti O2 含量超过 2 .5 % (体积 )时 ,其耐磨性随填料含量变化不明显 ,载荷对纳米 Ti O2 填充 PPESK复合材料磨损率的影响不大。在低含量时(<2 .5 % ) ,纳米 Ti O2 具有减摩效果 ,高含量时反而比未填充时大 ;随着载荷的增加 ,填充

非高斯噪声增强纳米尺度钯粒子表面一氧化碳氧化反应随机速率振荡

过去的几十年里,人们对噪声的积极作用进行了广泛研究,其中,化学反应体系中噪声的作用引起人们的很大兴趣.人们研究了单晶表面和纳米粒子表面催化体系中内、外噪声对反应振荡的影响,发现了随机共振和相干共振现象.然而,在以往的研究中,人们总是用高斯噪声代替实际噪声.但实验研究表明,神经元和自催化反应等生物化学反应体系中可能存在非高斯噪声.本文研究非高斯噪声对纳米尺度钯粒子表面一氧化碳催化氧化反应速率振荡的影响.我们首先给出了不存在外噪声时体系振荡随粒子尺度的变化情况,得到了内噪声相干共振行为.其次,我们重点研究了在非高斯噪声作用下体系反应速率的振荡.发现,随着非高斯噪声与高斯噪声的偏离q的增大,振荡规律性经历了由差变好到再变差的演化,而且在某个最佳的q值,振荡变得最有规律性.我们分别给出了振荡时间序列、功率谱和信噪比随q值的变化,充分反映了上述振荡的演化情况.这个结果表明,适当的外噪声能够增强纳米尺度钯粒子表面一氧化碳氧化反应随机速率振荡,而且存在某个最佳的外噪声,使速率振荡得到最大程度的增强.同时表明,非高斯噪声可能比高斯噪声起到更大的增强作用.最后,我们对非高斯噪声增强一氧化碳反应速率振荡这一现象的物理机制作了简单讨论.指出,由于非高斯噪声与高斯噪声的偏离q直接影响到有效噪声强度,并通过有效噪声强度对反应振荡产生影响,因此,与高斯噪声的偏离亦能对反应振荡产生如噪声强度诱导的随机共振一样的效果.

可控释放一氧化碳的纳米材料及其生物医学应用

一氧化碳(CO)是一种内源性气体信使分子,具有广泛而复杂的生理学功能.CO分子的生理学效应与其浓度、位置和作用时间密切相关.而现有的一氧化碳供体普遍存在着稳定性较差,剂量难以把控,缺乏靶向性以及对正常细胞和组织器官具有潜在的毒副作用等问题,限制了其进一步的应用.随着纳米科学技术的迅速发展,国内外研究者们构建出一系列能够实现可控释放CO的多功能纳米材料,并将其用于生物医学领域.结合纳米材料自身独特的性能优势,分类介绍了多种内源性/外源性刺激响应型CO控释纳米材料,并概述了可控释放CO的纳米药物在抑制炎症反应、抗菌和肿瘤治疗等生物医学领域的应用,最后对CO控释纳米材料在生物医学领域面临的挑战和发展前景进行了总结和讨论.

纳米SiO2-木质素基酚醛泡沫的热稳定性及韧性表征

采用溶胶-凝胶法制备的纳米SiO_2和氧化降解的木质素磺酸钙共同改性酚醛泡沫。并采用热重分析仪、电子万能试验机、扫描电镜等方法对泡沫材料进行了表征。测试结果表明,改性泡沫的热稳定性和韧性得到了提高,其中质量分数为0.5%的纳米SiO_2-木质素酚醛泡沫(LPF-0.5)性能最佳。热重分析泡沫LPF-0.5的最大速率降解温度为330℃,残炭率为54%,比纯泡沫(PPF)的145℃和49%,分别提高185℃和10%。力学性能测试表明泡沫LPF-0.5的压缩强度(0.33MPa)、弯曲强度(0.53MPa)和弯曲模量(16.01MPa)比PPF(0.27MPa、0.31MPa、10.54MPa)分别提高了23%、71%、52%。易碎性能表征泡沫LPF-0.5的粉化率降低了34%,韧性明显提高。同时扫描电镜显示泡沫LPF-0.5具有最优的泡体规整度和泡孔均匀度。

采用纳米技术的新型定碳仪

高速定碳仪是试验室常用设备,虽然采用单板机和传感器可实现自动测量,但故障率高,消耗助溶剂、标准样品和待测样品的数量大,尤其进入维修阶段后,故障层出不穷。经过数年的研究改进,彻底消除了高速定碳定硫仪在进入维修阶段后所存在的故障率太高、浪费严重、效率低下的问题。测试过程严格依据国标GB/T 223,从原理上实现了碳含量检测,可操作性强,可靠性高。

PEG/APS-SiO_(2)/O-CNTs导热增强相变材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)改性的二氧化硅(SiO2)为支撑材料,以氧化碳纳米管(O-CNTs)为导热增强材料,采用溶胶-凝胶法成功制备了PEG/APS-SiO2/O-CNTs导热增强型复合相变材料。通过FTIR、XRD、SEM、DSC等对材料的结构和热性能进行了表征。当PEG质量分数为82.0%时,复合相变材料仍然具有良好的定形效果,熔化焓和结晶焓分别达到–134.2和126.6 J/g,而且该材料具有很好的储热稳定性,300次热循环后,其熔化焓值仅变化3.3%。相比于纯PEG,添加了质量分数为0.60%O-CNTs的复合相变材料的导热增强率为28.1%,导热系数达到0.41 W/(m·K)。红外热成像结果表明,O-CNTs能够有效提高复合相变材料的储能和能量释放效率。

电场热处理条件下TiO_2薄膜的晶化行为研究

利用溶胶凝胶法和电场热处理工艺在玻璃表面制备出一层TiO2薄膜,采用DTA,Raman光谱,XRD和AFM等测试手段分析了TiO2薄膜在电场热处理过程中的晶化行为.然后在理论上分析了外电场对TiO2薄膜热处理过程的影响,提出了通过引入外电场促进TiO2薄膜从无定形到锐钛矿的相转变的方法.通过甲基橙水溶液的光催化降解实验表明在520℃电场热处理条件下的TiO2薄膜的光催化效率高于未引入电场热处理的TiO2薄膜.