氨基碳纳米管掺杂铅基阳极材料的析氧行为

采用氨基碳纳米管制备锌电积用惰性阳极材料,研究氨基碳纳米管掺杂铅基阳极材料在锌电积过程中的析氧行为。研究结果表明:随着复合阳极材料中氨基碳纳米管掺杂量的增加,电极的电化学催化活性逐渐增强,在模拟工业锌电积条件下,氨基碳纳米管掺杂量为0.2%(质量分数)的复合阳极材料的析氧电位比纯铅阳极材料的电位降低了100 mV以上,并比传统铅银合金阳极材料的电位低,其预估服役寿命较纯铅的约低10%。因此,使用碳纳米管制备的铅碳复合材料有望替代传统铅银合金阳极材料,从而为铅合金阳极材料的发展开辟新的途径。

“一锅法”制备氨基碳纳米管功能化磁性纳米粒子及其在谷物和蔬菜中苯氧羧酸类除草剂测定中的应用

有效萃取是分析复杂样品中苯氧羧酸类除草剂(PAs)残留的关键步骤。为此,该文利用“一锅法”水热技术快速、简便地制备了氨基碳纳米管功能化磁性纳米粒子(NH-CNTs@M)并作为磁固相萃取(MSPE)的萃取介质,用于萃取谷物和蔬菜样品中痕量PAs。研究利用多种手段对NH-CNTs@M的形貌、尺寸、磁性性质等进行了表征,结果表明FeO的粒径、氨基化碳纳米管的直径以及NH-CNTs@M的磁饱和值分别为30 nm、40 nm和44.2 emu/g。详细考察了制备条件和萃取参数对NH-CNTs@M/MSPE萃取性能的影响,结果表明,NH-CNTs@M/MSPE可通过π-π、疏水和氢键作用有效富集目标化合物,最佳萃取条件如下:吸附剂用量为30 mg,解吸溶剂为含2.0%(v/v)甲酸的乙腈溶液,吸附时间和解吸时间分别为8.0 min和3.0 min,基底pH值为6.0,不调节基底的离子强度。将NH-CNTs@M/MSPE与高效液相色谱-二极管阵列检测技术(HPLC-DAD)联用,建立了谷物和蔬菜中PAs的灵敏检测方法。谷物和蔬菜基质中苯氧羧酸类除草剂的检出限(LOD,S/N=3)分别为0.32~1.6μg/kg和0.53~1.6μg/kg,定量限(LOQ,S/N=10)分别为0.94~4.8μg/kg和1.6~4.8μg/kg。在两种实际样品中不同浓度下的加标回收率分别为73.1%~112%和72.3%~113%。与现有方法相比,所建方法具有萃取速度快、灵敏度高和环境友好等特点。

氨基化-多壁碳纳米管QuEChERS-液相色谱-串联质谱法测定热带水果中110种农药及其代谢物残留量

建立基于氨基化-多壁碳纳米管(amino-functionalized multi-walled carbon nanotubes,NH2-MWCNTs)改进的QuEChERS净化方法,结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测定3种热带水果中110种农药及其代谢物残留量。样品经乙腈提取,采用欧洲标准(EN.15662)萃取缓冲体系QuEChERS盐包提取,NH2-MWCNTs改良的分散固相萃取(d-SPE)净化管净化,多反应监测模式(MRM)分析,基质匹配标准曲线外标法定量。结果表明:在0.002~0.2 mg/L范围内110种农药及其代谢物具有良好的线性关系,决定系数(R2)均高于0.9902,定量限(LOQ)为0.005~0.05 mg/kg,添加回收率为61%~120%,相对标准偏差(RSD)为0.30%~15%(n=6)。该方法净化效果好,能在短时间内可靠地分析样品。灵敏度、正确度、精密度均满足日常检测定性、定量需求,适用于荔枝、龙眼和香蕉等热带水果中农药多残留的快速检测。

超声强化氨基化多壁碳纳米管改性环氧黏接接头性能研究

目的探究超声处理对氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs-NH_(2))改性环氧黏接接头黏接性能和热稳定性的影响,为强化MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂与铝合金的黏接提供参考。方法通过机械搅拌与声波破碎的方法将质量分数为0.75%的MWCNTs-NH_(2)添加到环氧胶黏剂基体中,使用MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂制备铝合金黏接接头,基于超声辅助黏接工艺在铝合金黏接过程中进行超声处理。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂基体官能团的变化情况。采用单搭接剪切强度试验测定黏接接头的拉伸剪切强度。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察黏接接头拉伸失效断面以及铝合金与胶黏剂间的黏接界面。通过热失重分析仪(TGA)测试并记录胶黏剂试样质量随温度变化的曲线。结果经超声处理后,MWCNTs-NH_(2)与树脂基体间的化学反应增强。与纯环氧黏接接头相比,超声处理后的MWCNTs-NH_(2)改性环氧黏接接头拉伸剪切强度提高了49.2%,黏接接头断面上的内聚失效部分显著增加。微观上,超声处理后的MWCNTs-NH_(2)改性环氧黏接接头断面显示出更加复杂的塑性变形,胶黏剂与铝合金表面结合得更加紧密,MWCNTs-NH_(2)随环氧胶黏剂流入铝合金表面凹槽内。经超声处理后,胶黏剂在失重率为5%、10%、50%以及热失重速率最大时的特征温度上升。结论超声处理改善了MWCNTs-NH_(2)与树脂基体的界面结合性能,促进了MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂在铝合金表面的渗透和填充情况,形成了MWCNTs-NH_(2)对铝合金和胶黏剂的桥接。超声处理提高了改性环氧胶黏剂的交联密度,改善了胶黏剂的热稳定性。

不同氨基含量碳纳米管对锂硫电池正极比容量的影响

为了提高锂硫电池的电化学性能,采用氨基化碳纳米管(MWCNTs-NH2)改性正极材料,通过狄尔斯-阿尔德(D-A)反应制备了氨基化碳纳米管,然后改变反应时间获得一系列样品;利用热重分析仪、拉曼光谱仪和红外光谱仪对样品进行表征.结果表明,MWCNTs-NH2中氨基含量随D-A反应时间的延长而增高,当反应时间为16 h时,其接枝率最大,达到10.02 mmol/g;对4种由不同氨基含量MWCNTs-NH2制备的复合材料所组装的电池进行了电化学性能分析,结果表明,电池的电化学性能随着氨基含量的增高而增强.在0.2C和1C倍率下,氨基含量最高的电极材料(SPAN/MWCNTs-NH2-16)的首次放电比容量分别达到943.3和887.1mA·h/gcomposite,在0.2C倍率下循环200次后放电容量仍达到716.4 mA·h/gcomposite,容量保持率可达到94.3%;在高倍率4.0C下,放电比容量可达475.7 mA·h/gcomposite,具有优异的循环性能和倍率性能.

氨基碳纳米管/DOPO衍生物的协效阻燃及其对尼龙6性能的影响

将DOPO衍生物(DIDOPO)和氨基碳纳米管(MWCNTs)以一定的比例进行复配,添加到尼龙6(PA6)中熔融共混制得复合材料.运用万能试验机、热重分析仪、示差扫描量热仪、锥形量热仪及扫描电镜测试了各样本的力学性能、热稳定性、结晶性以及燃烧性能,并观察了炭层形貌.测试结果表明,加入MWCNTs后,复合材料的拉伸强度显著增强,与PA6/DIDOPO复合材料相比,其拉伸强度平均提升了55%.从非等温结晶曲线可以看出,加入MWCNTs后PA6复合材料的结晶初始温度(Tonset)和结晶峰温(Tc)都有明显提高,但由于MWCNTs的异相成核作用,结晶度降低.此外,锥形量热测试表明,当MWCNTs的添加量为2 wt%时,其热释放速率峰值(PHRR)为367.28 kW/m2,较纯PA6降低了58.9%.扫描电镜和拉曼测试分析表明MWCNTs的加入促进了致密结构炭层的形成,与DIDOPO有协效阻燃的作用.

不同用量氨基化碳纳米管对生菜生长和品质的影响

本试验以生菜为试验材料,研究水培条件下不同用量氨基化碳纳米管对生菜生长和品质的影响.结果表明,与对照相比,氨基化碳纳米管可以促进生菜生长,提高生菜品质.当氨基化碳纳米管用量为10 mg·L^-1时效果最好,其株高、地上部干重、地上部鲜重、叶片数、最大叶长、叶绿素含量、根干重、根鲜重比对照分别增加了19.26%、24.09%、20.33%、6.17%、11.04%、6.04%、16.86%、10.13%;品质指标方面,可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量比对照分别增加了34.00%、32.44%,差异显著.

氨基改性碳纳米管的制备及对聚氨酯泡沫材料的影响

在碳纳米管表面引入大量氨基后,将其加入水为发泡剂的聚氨酯发泡体系,研究了碳纳米管对聚氨酯泡沫泡孔结构和力学性能的影响。实验结果表明,氨基表面改性碳纳米管的引入有助于提高聚氨酯泡沫孔壁结构的完整性,并且泡孔分布更加均匀。随着体系中碳纳米管含量的增加,泡沫孔径尺寸先减小后增大,当填充量为0.75%时,泡沫材料具有最小平均孔径(0.23mm)。扫描电子显微镜观察发现该条件下泡孔分布均匀,结构最为完整。同时,材料的力学性能也表现出相同的规律,当碳纳米管含量为0.75%时,材料具有最大压缩强度和压缩模量,分别为0.14 MPa和2.09 MPa,与纯聚氨酯的泡沫材料相比分别提高了100%和161%。

聚1,4-二氨基蒽醌/多壁碳纳米管复合物的制备及其电化学性质研究

以多壁碳纳米管为基板,运用简单磁力搅拌方法,通过π-π堆积作用,使1,4-二氨基蒽醌负载于多壁碳纳米管材料上,获得了聚氨基蒽醌/多壁碳纳米管复合物（PDAAQ/MWCNTs）。采用傅立叶红外光谱（FTIR）、透射电子显微镜（TEM）、循环伏安（CV）和恒流充放电（GCD）等方法对PDAAQ/MWCNTs的结构和性能进行表征。结果发现3~4 nm厚的聚氨基蒽醌层原位生长在多壁碳纳米管上,这种独特的结构极大地增加了复合物的比表面积和聚氨基蒽醌的利用率。分散性能好的PDAAQ/MWCNTs复合物具有高的赝容性能。

氨基化碳纳米管在神经修复作用中的研究进展

超支化聚合物为碳纳米管的功能化研究提供了一种新方法,功能化的碳纳米管具有良好的分散性和生物相容性,能有效携载药物或基因,为中枢神经系统疾病的治疗提供了新思路。氨基是一种常见的修饰基团,载体可以通过酰胺键方便地携带药物,因此碳纳米管表面氨基化具有广泛的应用前景。氨基化碳纳米管具有溶解性好、反应活性高和细胞毒性低等特点,为其在医药领域的应用奠定了基础。

正电性碳纳米材料对水性聚氨酯性能的影响

碳纳米材料如氧化石墨烯、碳纳米管等作为高性能填料近年来得到诸多关注与研究。通过物理共混法制备了氮掺杂石墨烯/水性聚氨酯(N-GO/WPU)和氨基化碳纳米管/水性聚氨酯(CNT-NH_(2)/WPU)两种复合材料。研究结果表明,当碳纳米材料用量为2%时,复合材料的物理力学性能最好,N-GO/WPU和CNT-NH_(2)/WPU的拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量分别为41.3 MPa、745.2%、10.3 MPa和43.2 MPa、825.1%、12.4 MPa。5%碳纳米材料用量下,复合材料电磁屏蔽性能和疏水性能最佳,N-GO/WPU和CNT-NH_(2)/WPU的电阻、水接触角分别为2.10×10^(9)Ω、78.3°和8.70×10^(10)Ω、76.6°。从粒子性能上看,复合材料的综合性能与碳纳米材料在聚氨酯基质中的分散能力有关。

单壁碳纳米管/聚合物修饰玻碳电极的电化学行为及酪氨酸的伏安测定

制备了一种新型的单壁碳纳米管复合聚对氨基吡啶(SWNTs POAP)修饰电极。研究了酪氨酸(Tyr)在该电极上的电化学行为。SWNTs POAP修饰电极对Tyr具有良好的电催化作用,氧化峰电流分别与Tyr的浓度在1.0×10-7～5.0×10-6mol L和6.0×10-6～6.0×10-5mol L范围内呈良好线性关系,检出限为5.0×10-8mol L。该电极具有良好的灵敏度、选择性和稳定性,可用于Tyr的测定。

层层自组装的碳纳米管复合导电棉织物制备

为开发导电棉织物并改善其导电性能,采用层层自组装技术,将羧基化碳纳米管和氨基化碳纳米管用于棉织物的导电整理。以电导率为指标,通过单因素分析对羧基化碳纳米管和氨基化碳纳米管的质量浓度、组装时间以及组装层数进行优化,并研究在优化工艺条件下制备的复合导电棉织物的表面形貌、化学结构和耐水洗牢度。结果表明:羧基化碳纳米管、氨基化碳纳米管质量浓度均为1. 5 mg/m L,组装时间为15 min,组装层数为8时,复合导电棉织物的电导率为3. 42 S/m,具有较好的导电性;经10次洗涤后棉织物电导率降为2. 88 S/m,具有很好的耐洗效果。

一种阳离子交换磁性多壁碳纳米管复合材料及其蛋白质的吸附性能研究

本研究首先制备了磁性氨基化多壁碳纳米管,然后通过静电自组装的方法将聚丙烯酸修饰在其表面,得到了一种新型阳离子交换磁性吸附剂。通过红外光谱、透射电镜、X射线光电子能谱对该吸附剂进行了表征。以溶菌酶和细胞色素c为模型蛋白,采用静态吸附法研究了该吸附剂对蛋白质的吸附性能,并测定了静态吸附等温线。结果表明:吸附剂对蛋白质的最佳吸附时间为1 h,缓冲液的最佳pH值为6.0。在此条件下,对溶菌酶和细胞色素c的最大吸附容量分别为237.5、204.5μg/mg,而对牛血清白蛋白几乎不产生吸附。因此,吸附剂对碱性蛋白质具有较高的吸附容量和选择性。最后,将吸附剂用于鸡蛋清中溶菌酶的分离纯化,获得了较高的纯度。

碳纳米管封堵剂在水基钻井液中的作用机理

针对微米级封堵材料无法对纳米孔缝进行有效封堵的问题,以微米级超细CaCO_(3)作为对比,研究了氨基化多壁碳纳米管作为纳米封堵材料对钻井液流变参数的影响,通过人造泥饼滤失实验和人造岩心渗透实验研究了其封堵机理。研究结果表明,超细CaCO_(3)使得钻井液的流变性能变差,而氨基化多壁碳纳米管对钻井液流变性能几乎没有影响;氨基化多壁碳纳米管对人造泥饼或人造岩心的封堵率随着其加量的增加而升高,当其加量为3%时封堵率可达77.70%和79.41%,而相同加量的超细CaCO_(3)对人造泥饼的封堵率仅为45.28%和为61.76%。这充分说明纳米尺寸的封堵剂对纳米孔缝的封堵效果远优于微米封堵材料,碳酸钙只能在孔缝端面进行堆积,而氨基化多壁碳纳米管能够进入纳米孔缝形成架桥封堵,表面的氨基紧紧地吸附于孔缝的壁面上,阻止滤液的渗入。

基于单层二硫化钨-多壁碳纳米管电化学传感器的构建及其对猕猴桃中多菌灵的检测研究

以二硫化钨(WS2)和氨基功能化多壁碳纳米管(f MWCNTs)为原料,通过滴涂法制备二硫化钨-碳纳米管/玻碳电极(WS2-f MWCNTs/GCE)复合传感器,对猕猴桃中多菌灵(MBC)的超高灵敏检测。采用电化学循环伏安法(CV)对电极进行表征,并采用CV考察MBC在不同电极上的电化学氧化还原行为,建立差分脉冲法(DPV)传感检测MBC的新方法。实验结果表明多菌灵在1.0×10^(-7)~1.0×10^(-5)mol/L浓度呈现良好的线性关系,检测限为(LOD)为1.1×10^(-8)mol/L(S/N=3),定量限为3.7×10-8mol/L(S/N=10)。在对实际样品猕猴桃检测时,添加不同浓度多菌灵的加标回收率为89.0%~102%。此方法对实际样品猕猴桃中多菌灵检测具有良好的重现性和超高灵敏度。

氨基化多壁碳纳米管净化液相色谱-飞行时间质谱测定牛奶中80种农药残留

目的建立氨基化多壁碳纳米管(NH2-MWNTs)净化液相色谱-飞行时间质谱法测定牛奶中80种农药残留的方法。方法牛奶中的目标化合物用含1%乙酸的乙腈-甲醇(9∶1,V/V)溶液提取,经NH2-MWNTs净化,采用Waters Acquity UPLC BEH C18(100 mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱,用液相色谱-飞行时间质谱测定,采用基质匹配曲线外标法定量。结果80种农药在5~100μg/L线性关系良好,r2均大于0.99。方法的检出限为0.01~0.50μg/L,定量限为0.03~1.50μg/L。3个浓度加标水平的平均回收率为71.5%~116.9%,精密度为1.2%~18.1%(n=6)。利用该方法测定了40份市售牛奶样本,80种农药均未检出。结论该方法具有良好的线性、灵敏度、准确度和精密度,适用于牛奶中80种农药残留的同时快速测定。

氨基化多壁碳纳米管分散固相萃取-气相色谱串联质谱法测定大米中22种有机磷类农药残留

文章建立了一种以氨基化多壁碳纳米管(Aminated multi-walled carbon nanotubes,MWCNTsNH_(2))为分散固相萃取吸附剂的前处理净化技术,采用气相色谱-三重四极杆串联质谱(Gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry,GC-MS/MS)同时测定大米中22种有机磷农药残留的方法。大米中残留的农药经酸化乙腈提取,MWCNTs-NH2净化后,采用GC-MS/MS测定,基质标准曲线外标法定量。22种农药在2~200μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r)均大于0.999,方法检出限(Limit of detection,LODs)为0.002~0.005 mg/kg,定量限(Limit of quantitation,LOQs)为0.005~0.010 mg/kg。在0.010、0.020、0.100 mg/kg 3个加标水平的平均回收率为82.6%~106%,相对标准偏差(Relative standard deviation,RSD,n=6)均小于6.78%。该方法操作简单、快速、准确,适用于大米中农药多残留的高通量检测。

氨基化碳管薄膜对碳纤维复合材料层间性能的影响

碳纤维增强树脂基复合材料层合板应用广泛,其薄弱的层间性能极易引起分层损伤。为提高层合板的层间抗剪能力,本文制备了未功能化碳钠米管(CNT)和氨基功能化碳纳米管(NH_(2)-CNT)薄膜,研究了其对层合板Ⅱ型临界应变能释放率(G_(ⅡC))和层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,与空白层合板相比,当薄膜厚度为31.1μm时,CNT薄膜使G_(ⅡC)和ILSS分别降低了19.2%和6.59%,而NH_(2)-CNT薄膜可以使G_(ⅡC)和ILSS分别提高51.7%和15.4%。NH_(2)-CNT与环氧形成的良好界面,是NH_(2)-CNT薄膜使层合板层间剪切性能提升的主要原因。

阴离子改性棉织物的CNTs-NH2导电整理

采用氯乙酸钠对棉织物进行阴离子改性,以提高棉织物对氨基化碳纳米管(CNTs-NH2)的吸附性能。探究了氯乙酸钠和CNTs-NH2质量浓度、处理温度、处理时间和浸渍液pH对改性棉织物导电性能的影响,得到CNTs-NH_(2)对棉织物的较佳改性和导电整理工艺:氯乙酸钠150 g/L,CNTs-NH22 g/L,pH=6,在80℃浸渍处理60 min,改性棉织物的表面电阻值可降低至0.67 kΩ/cm,并且导电棉织物具有较好的导电耐洗性。