氧化锌与定向碳纳米管复合纳米结构设计与场发射性能研究

考虑到目前方法制备出的氧化锌碳纳米管复合结构多为随机取向,会在一定程度上影响其场发射性能,例如发射电流稳定性、寿命等性能方面,提出了一种氧化锌纳米线与定向碳纳米管复合纳米结构阵列的制备方法,并制备出了相应的结构体。模拟计算和测试结果表明文中制备出的复合纳米结构阵列改善了单一纳米结构的场发射性能。与单纯碳纳米管阵列相比,开启场强下降了70%,阈值电压下降了50%,而且发射电流密度更大,稳定性更高。

双氢氧化物/官能化碳纳米管复合协效阻燃剂设计及应用

环氧树脂(EPs)广泛应用于飞机结构部件中,为其开发高性能阻燃剂对提高飞机防火安全性具有重要现实意义。本研究通过一锅法在交织的官能化碳纳米管(F-CNTs)骨架上生长镁铝双金属氢氧化物(MgAl-LDH)纳米片,构建得到二者的复合结构MgAl-LDH/F-CNTs。以MgAl-LDH/F-CNTs复合结构作为力学支撑,进一步负载CuMoO4纳米颗粒,最终得到适用于环氧树脂的MgAl-LDH/F-CNTs-CuMoO4协效阻燃剂。其中,MgAl-LDH/F-CNTs复合结构可助于实现各阻燃组分在环氧树脂聚合物基材中的均匀分散,相较于未经阻燃处理的环氧树脂材料,阻燃环氧树脂在燃烧测试中其峰值热释放速率可降低40.5%,总热释放量可降低7.49%,CO生成量和总烟气释放量可显著降低43.0%和26.3%,极限氧指数LOI提升38.2%,可见经阻燃处理后的EP复合材料阻燃性能显著提升。此外,经阻燃处理后环氧树脂拉伸、弯曲强度仅下降7.1%和22.4%,表明CNTs的添加以及MgAl-LDH/F-CNTs复合结构的构建能够有效补偿LDH添加对EP力学性能的影响。

碳纳米管/氧化锌复合结构的可控合成

详细介绍了在碳纳米管基底上制备氧化锌纳米结构的多种方法,如蒸汽反应法、碳热还原法、原子层沉积法以及水热沉积法,探讨了不同方法和不同参数对氧化锌纳米结构及其性能的影响,结合目前实验分析了制备碳纳米管/氧化锌复合结构存在的问题及解决方案,展望了碳纳米管/氧化锌复合材料的发展方向和应用前景。

碳纳米管/氧化锌纳米复合材料的制备及其形貌控制

Carbon nanotube/zinc oxide(CNT/ZnO) nanocomposites were prepared by the hydrothermal reaction in view of potential photocatalytic applications for these nanocomposites. The study by SEM, TEM and XRD shows that homogeneous CNT/ZnO nanocomposites were synthesized successfully and the morphology of the composites was controllable by the adjustment of pH value during the hydrothermal reaction.

均匀沉淀法制备碳纳米管/氧化锌复合材料的研究

采用均匀沉淀法制备了碳纳米管(CNTs)负载氧化锌(ZnO)粒子复合材料,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射分析(XRD)以及热失重分析(TGA)手段对复合粒子进行了表征。研究结果表明:锌离子浓度取0.4mol/L至1.0mol/L时,所得复合材料中的氧化锌粒子大小均匀细小,分散性较好,形貌以粒状为主,大小在40nm左右;纳米氧化锌粒子与碳纳米管结合力较强,CNTs/ZnO复合材料在超声作用下能够稳定存在;反应时间越长,氧化锌粒子含量越高,晶粒越大;热解温度越高,热解时间越长,氧化锌晶粒尺寸越大。

多壁碳纳米管及氧化锌纳米复合物修饰丝印电极的制备及在去甲肾上腺素测定中的应用

建立了多壁碳纳米管及氧化锌纳米复合物修饰的丝印电极(MWNTs-ZnO SPE)测定去甲肾上腺素(NE)的方法。利用丝网印刷技术制备即抛型MWNTs-ZnO丝印电极,去甲肾上腺素在此电极上0.28 V处可产生灵敏的响应电流。应用方波伏安法测定NE的线性范围为0.75～50μmol/L,r2=0.999 3,检出限(S/N=3)为0.3μmol/L。该法简单、快速、灵敏,且电极成本低、可批量制作,适用于大批量样品中NE的测定。

水解氧化锌纳米复合结构光催化降解性能研究

利用滚压振动磨在干法室温条件下制备出形状规则的纳米锌粉,在260℃下与水蒸汽接触发生水解氧化还原反应,得到氧化锌纳米复合结构。其特征是棒状和块状纳米结构共存,具有良好的分散性,氧和锌的原子比接近2∶3。将这种复合纳米结构用于光催化降解甲基橙溶液,在距离40cm的20W紫外灯照射下,研究了不同初始浓度、光催化剂添加量和水解温度对氧化锌纳米复合结构光催化降解性能的影响。在50mL初始浓度为10mg/L的甲基橙溶液中,添加260℃下水解生成的氧化锌纳米复合结构400mg,在10min内降解率可达80%以上。

氧化铜/碳纳米管复合物的制备及其微观结构的研究

使用直流电沉积技术制得铜与碳纳米管的复合物,经适当煅烧得到氧化铜/碳纳米管复合物。使用TEM、SEM、Raman等手段对复合物进行表征,并对复合物的形貌进行研究。

四针状氧化锌/碳纳米管复合阴极的制备及其场发射性能研究

采用丝网印刷技术制备四针状氧化锌(tetrapod-liked zinc oxide nanoneedles,TZnO)场发射阴极,通过向T-ZnO阴极表面电泳沉积碳纳米管(carbon nanotube,CNT)薄膜制备了T-ZnO/CNT复合阴极。扫描电子显微镜观察表明:与T-ZnO阴极相比,T-ZnO/CNT复合阴极与衬底电极之间具有较大的有效接触面积。采用二极场发射器件结构研究T-ZnO和T-ZnO/CNT的场发射特性,实验表明:相对于T-ZnO阴极,T-ZnO/CNT复合阴极发射电流密度大、开启场强与阈值场强低、发射点密度高,且具有良好的工作稳定性。

氧化亚钴/碳纳米管复合结构的制备与表征

采用了1种简单的方法制备了氧化亚钴/碳纳米管复合结构.室温下将碳纳米管浸泡在硝酸钴的饱和溶液和浓硝酸/浓硫酸的混合溶液中,相互作用一段时间后,混酸与碳纳米管两端的五边形和七边形的碳原子反应,使碳纳米管开口;接着金属盐溶液通过毛细作用进入碳纳米管中,经过滤、干燥得到钴盐填充的碳纳米管.钴盐填充的碳纳米管通过煅烧、水洗、干燥得到钴氧化物/碳纳米管复合结构.XRD测试结果表明复合结构中含有碳纳米管和立方相CoO;TEM观察表明CoO填充于碳纳米管中.此复合结构可用于磁记录材料、吸波材料等方面.通过改变相互作用时间和金属盐饱和溶液的加入量,可得到不同填充率的CoO/碳纳米管复合结构.本方法具有填充过程所需的温度低、条件温和、对碳纳米管壁破坏作用小、工艺简单、生产成本低和可以大规模生产等特点.

碳纳米管/氧化锌晶须改性聚乙烯醇缩丁醛复合材料导热性能研究

采用溶液共混法制备了以碳纳米管(MWCNTs)、氧化锌晶须(T-ZnOw)为填充材料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体材料的MWCNTs/T-ZnOw/PVB复合材料,并利用瞬态电热技术(TET)测量了材料的热扩散系数。研究了填料不同质量分数、加热处理时间和温度、紫外线加速老化对复合材料导热性能的影响。结果表明:在填料总质量分数不变的情况下,复合材料的导热系数随着MWCNTs含量的增加先增大后减小。复合材料热处理时间为1 h时,随着热处理温度从80℃上升到140℃,复合材料的导热系数先减小后增大。当复合材料热处理温度为140℃时,加热1 h后导热系数增大,但随着加热时间的延长,导热系数减小。对复合材料进行紫外光照射加速老化,随着光照时间的增加,材料的导热系数呈减小趋势。

水溶液中组装碳纳米管/硫化锌纳米晶复合膜

半导体材料ZnS在光催化领域具有重要的应用前景,如何提高其光催化能力仍是目前关键问题之一。应用碳纳米管的独特结构和性能有望调变和改善ZnS的催化功能。采用一种简便的方法在水溶液中成功组装了硫化锌/碳纳米管纳米晶颗粒(ZnS/CNTs)复合膜。TEM显示纳米复合膜以CNTs组装成席状骨架,ZnS纳米晶填充在CNTs间的缝隙或者包裹在CNTs的表面,二者之间存在良好的接触和相互作用。生成的ZnS纳米颗粒尺寸均匀、大小约为5nm。用EDS、SAED和XRD分析了复合膜的元素组成以及ZnS的晶相结构。结果显示ZnS纳米晶为闪锌矿结构。

110及220kV复合绝缘外套氧化锌避雷器结构及性能

介绍了复合绝缘外套氧化锌避雷器独特的优点及所研制的110和220kV复合绝缘外套避雷器的结构一研制的避雷器通过了全部型式试验，具有很好的电气、机械、耐污性能，特别是防爆及密封性能，提高了避雷器运行的可靠性，扩大了避雷器的使用范围．

氧化锌纳米线耦合硅金字塔微纳复合结构的制备及其自清洁特性研究

光伏器件粉尘堆积伴随的遮光效应极其严重,可导致太阳能电池的光电转换效率降低一半以上,这是任何其他提高光伏器件性能的高新技术所不能弥补的.本文根据Cassie-Baxter理论构建出一种基于光伏器件应用的超疏水自清洁微纳复合结构,即氧化锌纳米线耦合硅金字塔.通过调控硅金字塔的尺寸和均匀性,使其尺寸效应不被遮盖以符合存在微米构型的疏水要求,同时尽量不破坏硅光伏器件绒面的减反性能.本文采用水热法在金字塔表面生长氧化锌纳米线的方案,通过系统的实验设计,首次成功地制备了符合光伏器件应用的接触角高达154?,且接触角滞后小于10?的超疏水自清洁微纳复合结构.此外,我们不仅发现硅金字塔的刻蚀存在"高温促进硅金字塔刻蚀"的温度效应和硅金字塔顶部有"圆润-方正-圆润"的时间效应,还从物理上对高温促进刻蚀、晶体的各向异性刻蚀导致的硅金字塔和我们所制备的氧化锌纳米线耦合硅金字塔复合结构的陷光效应等进行了比较充分的分析.

复合外套氧化锌避雷器内部结构与性能关系的研究

进行了复合外套氧化锌避雷器结构与性能关系的研究，通过几种典型内部结构避雷器的电气、物理机械等性能的对比试验，得到了各个结构在相关性能上的差异，并为复合外套氧化锌避雷器的优化设计提供了试验依据。

K^+和Al^(3+)对锌-钴复合氧化物结构与催化性能的影响

本文采用共沉淀法制备锌一钴复合氧化物,并添加K^+,Al^(3+)离子考察对其结构及性能的影响.XRD和Rietveld结构修正结果表明.K^+,Al^(3+)的掺入对锌-钴正尖晶石复合氧化物氧参数μ的影响呈相反趋势.通过H_2的TPR,TPD—MS和一氧化碳氧化反应实验对复合氧化物的催化氧化活性研究,发现K^+对催化剂的氧化活性有促进作用,而Al^(3+)则抑制其氧化活性,与氧参数的变化相对应.

纳米碳管/氧化锌异质结构的合成及发光性质

以纳米碳管(CNTs)为基体、铜为催化剂,采用催化碳热还原方法直接合成出具有异质结构的纳米碳管/氧化锌(CNT/ZnO)复合材料。利用扫描电镜、透射电镜及X射线衍射等手段研究了异质结构CNT/ZnO复合材料的形态和结构。发现氧化锌纳米线在纳米碳管表面的生长过程遵循催化剂诱导的汽-液-固(VLS)机制;氧化锌纳米线与铜催化剂和纳米碳管之间分别存在明显的界面,并且氧化锌纳米线与纳米碳管均保持了规整的晶体结构。同时也发现在大直径纳米碳管上易于形成高密的氧化锌纳米线;随沉积温度的升高ZnO的形态由线到棒最后形成颗粒。异质结构CNT/ZnO复合材料的诱导发光性能不同于氧化锌纳米线和纳米碳管,在蓝光区域的发光强度远大于紫外发光强度。

钛酸锶钡-氧化锌复合陶瓷的结构与介电性能

分别采用熔盐法和固相反应法预制的Ba0.85Sr0.15TiO3（BST）粉体,制备了BST-ZnO复合陶瓷。对陶瓷的晶相组成、微观形貌特征及介电性能进行了研究。结果表明,BST-ZnO复合陶瓷微观结构及介电性能受BST粉体性质的影响显著。以熔盐法预制BST粉体时,陶瓷的ZnO晶粒显著长大,其εr可达104量级。而以固相反应法预制BST粉体时,陶瓷的ZnO晶粒较小。当r（BST：ZnO）=0.4时产生纤维状ZnO晶粒,并在16-20℃附近出现与BST材料相似的相变特征。

镍锌铁氧体/二氧化硅纳米复合材料的制备及表征

用溶胶－凝胶法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合粉末，采用TG－DTA、XRD、TEM等测试手段分析了其结构和形貌，用矢量网络分析仪测量了其在2－18GHz频带上的电磁参数。结果表明，反应生成镍锌铁氧体和非晶态二氧化硅的复合材料，颗粒形貌为球形链状；Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合材料中铁氧体的摩尔百分含量为20％，热处理温度为1000℃时磁损耗值较大，吸波性能较好。

锌修饰的负载型金催化剂催化醇气相氧化

以十二烷基硫醇保护的纳米金作为金源,并借助锌修饰的碳纳米管,成功制备了Au/ZnO/C催化剂。通过在固定床反应器中研究该催化剂在苯甲醇气相选择性氧化反应中的影响,建立了相应的动力学模型。实验结果显示,Au/ZnO/C复合结构有助于促进氧气的活化。在金锌比例为1:1的条件下,于773 K焙烧得到的催化剂在H_(2)/Ar气氛中展现出高达40000 h^(-1)的活性。动力学研究进一步表明,锌修饰的负载金催化剂提高了氧气的活化程度,提升了催化性能,并在醇氧化反应中降低了活化能。