纳米多壁碳管结构变化对其复合材料微波性能影响

采用不同温度热处理纳米多壁碳管,研究纳米多壁碳管结构变化对相应复合材料的微波特性的影响。采用拉曼光谱分析表征纳米多壁碳管热处理前后的结构变化;测试纳米多壁碳管/石蜡复合材料在0.5～6GH介电谱。结果显示,热处理温度≤1000℃,纳米多壁碳管的ID/IG值基本不变,相应复合材料的复介电常数大致相等且吸波性能基本相同;热处理温度>1000℃,ID/IG值明显减小,内部结构发生重排,纳米多壁碳管平均晶粒尺寸增大,相应的纳米多壁碳管复合材料的复介电常数无论实部还是虚部均明显下降,微波吸收峰向高频移动。通过热处理控制纳米多壁碳管的ID/IG值和平均晶粒尺寸,可以调整纳米多壁碳管复合材料的微波介电谱,达到调整纳米多壁碳管复合材料的微波吸收特性的目的。

基于辣根过氧化物酶/纳米金/辣根过氧化物酶/多壁纳米碳管修饰的过氧化氢生物传感器的研究

以固定在玻碳电极上的多壁纳米碳管为基底吸附辣根过氧化物酶,再固定纳米金,然后再结合一层辣根过氧化物酶,利用多壁纳米碳管对辣根过氧化物酶的直接电化学催化特性及纳米金对蛋白质的强吸附能力及强的电子传导特性制备了无电子媒介体的过氧化氢生物传感器.采用循环伏安法,在无电子媒介体时,该传感器对H2O2仍能具有良好的催化活性,放大了电信号,提高了该酶传感器的灵敏度及稳定性.实验证明,该传感器在H2O2浓度为1.0×10-6～1.0×10-3mol?L-1范围内有线性响应,线性相关系数r2=0.9964.并探讨了电极的稳定性、寿命及重现性.

多壁纳米碳管/Cu基复合材料的摩擦磨损特性

利用销盘式磨损试验机研究了粉末冶金法制备的多壁纳米碳管 /Cu基复合材料的稳态摩擦磨损行为 ,并用扫描电镜分析了复合材料的磨损形貌。结果表明 :多壁纳米碳管 /Cu基复合材料具有较小的摩擦系数 ,并随纳米碳管质量分数的增加而逐渐降低 ;由于复合材料中纳米碳管的增强和减摩作用 ,在低载荷和中等载荷作用下 ,随着纳米碳管质量分数的增加 ,复合材料的磨损率减小 ;而在高载荷作用下 ,由于发生表面开裂和片状层剥落 ,含纳米碳管质量分数高的复合材料的磨损率增高。

多壁纳米碳管空气电极的交流阻抗研究

研究了多壁纳米碳管、活性炭和石墨等空气电极的交流阻抗特性 .结果表明 ,纳米碳管空气电极的阻抗谱由两个半圆组成 ,高频区半圆对应欧姆极化阻抗 ,低频区半圆对应电化学极化阻抗 .催化剂 Pt以纳米颗粒的形式沉积在碳管的外表面 ,明显减小了电极的欧姆阻抗和电化学极化阻抗 ,提高了氧还原反应的电催化活性 .活性炭电极除存在电化学阻抗外 ,还存在薄液膜扩散阻抗 ( Nernst扩散 ) ,石墨电极形成的薄液膜反应区域较小 ,电极反应呈 Warburg扩散阻抗特征 ,相应的电催化活性较低 .采用交流阻抗等效电路分析方法 ,对拟合的动力学数据进行了解释 .

钾掺杂多壁纳米碳管储氢性能研究

使用自制的钴催化裂解碳氢气法制备多壁纳米碳管 ,并对其进行退火、掺杂等一系列预处理 ,然后使用高压高纯氢源 ,在中压 (12MPa)和室温条件下 ,进行钾掺杂多壁纳米碳管的储氢性能实验 .结果表明 :预处理对纳米碳管的储氢性能有很大影响 .实验条件下 ,经过氮气退火 ,并在 1.0mol/L硝酸钾溶液中掺杂的多壁纳米碳管吸氢量最大 (H/C质量分数为 3.2 % ) .上述样品在室温下的放氢量一般不超过其吸氢量的 5 0 .8% .

用于复合材料增强体的多壁纳米碳管化学镀镍

纳米碳管由于其特有的高强度、高韧性 ,成为一种富有潜力的复合材料增强体。通过对纳米碳管的化学镀镍 ,可以得到连续、一致的镀层 (2 0 nm～ 30 nm)。 TEM观察表明 :在化学镀镍的前期 ,金属镍主要以纳米颗粒的形式沉积到纳米碳管表面的催化中心 ;随着镀镍时间的延长 ,镀层逐渐加厚 ,并且连接在一起 ,成为连续的镀层。在化学镀过程中 ,纳米碳管曲率的影响不明显 。

基于多壁纳米碳管的传感器对甲苯的气敏性研究

传感器的基底为Al2 O3 ,上面真空溅射了叉指金电极 ,在电极之间涂布微量多壁纳米碳管悬浊液 ,干燥后作为气敏膜。室温下测试电极暴露于甲苯气体前后的电阻变化 ,发现吸附了甲苯后电极的导电能力下降 ,且下降的幅度与被测甲苯浓度有良好的线性关系。该实验结果预示着多壁纳米碳管是一种良好的室温下检测甲苯的敏感材料。对该气敏响应的产生机理本文进行了一些初步的探讨。

镁钼氧化物催化剂制备多壁纳米碳管的初步研究

采用溶胶-凝胶法合成了可用来催化裂解甲烷大量制备高质量和较高纯度的多壁纳米碳管的镁钼氧化物催化剂.实验表明该催化剂具有较高的活性和催化效率,反应2h后,制备的多壁纳米碳管的量接近原始催化剂量的30倍.并用透射电镜、高分辨透射电镜、激光拉曼和热重分析对制得的粗产品进行了表征,结果表明:碳管的直径在10-22nm之间,且随着反应时间的延长,制备的纳米碳管石墨化程度增加,反应1h后,粗产品中碳管含量达95％,同时,对催化剂的特殊催化生长机理作了讨论,生长过程中多层Mo颗粒析出在MgO载体表面是碳管成束的主要原因.

多壁纳米碳管修饰电极的制备及表征

报道了一种多壁纳米碳管修饰电极的制备方法并表征了它的电化学特性 .经酸处理后的纳米碳管表面有碳酸根基团存在 ,当它被修饰到电极表面时会产生一对氧化还原峰 .该修饰电极对发生在它表面上的电极反应具有明显的促进作用 ;

酸处理对多壁纳米碳管形态的影响

文中研究了酸处理对多壁纳米碳管形态的影响。分别用浓硝酸及浓硫酸和浓硝酸混合酸对未经石墨化多壁纳米碳管 (MWCNTs)和石墨化多壁纳米碳管 (MWGNTs)进行处理 ,讨论了不同处理时间 ,不同酸体系对不同碳管的处理效果 ,并采用TEM对其进行形态分析。结果发现 ,用硝酸长时间处理MWCNTs使纳米碳管发生短切 ,长径比变小 ,并且侧壁被整层剥离 ,管壁变薄 ;硝酸对MWGNTs的短切与剥离现象不明显。硝酸和硫酸的混合酸在0 5h内就可以将MWCNTs氧化殆尽 ,而使MWGNTs氧化殆尽则需要 2h。在短切过程伴随着可以将多壁纳米碳管的管壁整层剥离的现象 ,用硝酸处理MWCNTs时该现象比较明显 ,处理MWGNTs时效果不明显 ;而混酸的氧化速度太快 。

基于溶胶-凝胶技术结合多壁纳米碳管化学修饰电极的方法制备高灵敏葡萄糖生物传感器的研究

基于多壁纳米碳管修饰铂电极与二氧化硅溶胶-凝胶（sol-gel）固定化酶相结合的技术制备了葡萄糖氧化酶传感器,充分利用了溶胶-凝胶固定化酶稳定的优点和纳米碳管的高灵敏电催化作用,优化了该酶传感器的制备过程,提高了传感器的电流响应和反应线性.结果表明,sol-gel构建的优化条件是：H2O：TEOS为2.5～3.5,TritonX-100浓度为5%,pH值为5.5.在本实验条件下,多壁纳米碳管的最适固定量为5μl（0.25g/L）,溶胶-凝胶与酶的优化体积比为3：2.工作电位＋0.55V、pH 6.5、25℃为制备传感器的最适工作条件.该传感器对葡萄糖在0.5～6 mmol/L呈线性响应,响应时间为20 s,检出限为0.05mmol/L,45天时的响应值仍保持90%.

范德华力对多壁纳米碳管力学性质的影响

用分子动力学方法模拟了多壁纳米碳管在压缩、弯曲变形下力与变形的关系 .通过与组成多壁碳管的各单壁碳管的比较分析 ,揭示了多壁纳米碳管层间范德华力对碳管力学性质的影响 .采用Tersoff Brenner势描述每一单壁纳米碳管内原子间作用 ,采用Lennard Jones势描述碳管壁间范德华力 .计算结果表明 :多壁纳米碳管的比强度明显高于单壁纳米碳管 .纳米碳管的半径虽然对杨氏模量影响不大 ,但对纳米碳管的曲屈行为影响却相当显著 .

多壁纳米碳管振子及其能量耗散的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟的方法,模拟了不同温度下,不同管型的多壁纳米碳管振子;讨论了温度变化、壁面原子间的匹配程度对振动特性及振动过程中能量耗散的影响,根据能量的消耗来计算管壁间的摩擦力的大小.模拟结果表明,多壁纳米碳管振子在作减幅振动过程中不断有能量的消耗,振动频率可以超过80吉赫(GHz),振动时的恢复力与内外碳管重叠面积无关,通过统计消耗能量所计算的摩擦力大小在10-5nN/atom量级;摩擦力的大小随温度升高有增大的趋势,但与管壁间原子匹配程度的相关性不大.

多壁纳米碳管溶胶的制备及对阳离子染料耐尔蓝的吸附(英文)

用加热多壁碳管与浓硝酸混合物的方法制备了可溶性的多壁碳管 .在超声作用的帮助下可以把这种酸处理的多壁碳管分散在水中形成一种黑色的水溶胶 .此水溶胶可以与阳离子染料耐尔蓝发生相互作用 ,紫外和荧光光谱的变化表明这种作用的结果是耐尔蓝吸附于胶粒表面 ;进而导致溶胶出现共聚现象 ,并且用电化学方法表征了共聚物 .实验结果显示耐尔蓝通过静电作用和疏水作用吸附于多壁碳管胶粒表面 .

多壁纳米碳管修饰玻碳电极伏安法测定色氨酸

制备了多壁纳米碳管修饰玻碳电极,研究了色氨酸在该电极上的电化学行为并优化了测定条件.与玻碳电极相比,该修饰电极明显降低了色氨酸的氧化峰电位,提高了氧化峰电流.在pH7.2的磷酸盐缓冲溶液中,测定色氨酸的线性范围为2.5～140μmol/L,检出限为0.12μmol/L.对10μmol/L色氨酸测定的相对标准偏差为3.4%(n=8).一些常见物质对测定无干扰,应用于人体尿样中色氨酸的含量测定,结果满意.

多壁纳米碳管/二氧化硅复合膜中的联吡啶钌电化学发光法测定氧氟沙星的研究与应用

基于氧氟沙星对联吡啶钌(Ru(bpy)32+)电化学发光的增敏作用,建立了一种以多壁纳米碳管(MWCNTs)/二氧化硅-联吡啶钌复合物修饰的玻碳电极电化学发光检测氧氟沙星的新方法。利用溶胶-凝胶(sol-gel)固定化稳定的优点和纳米碳管的电催化作用,提高了传感器的电流响应。在最佳实验条件下,氧氟沙星浓度在4.0×10-6~1.0×10-4mol/L范围内与相对发光强度呈线性关系(r2=0.994 8),检出限(S/N=3)为2.0×10-6mol/L。连续平行测定2.4×10-5mol/L的氧氟沙星溶液5次,发光强度的RSD为1.8%。

气体流量对多壁纳米碳管形貌和产率的影响

以CH4 为碳源气 ,以H2 为还原气 ,以纳米NiO -SiO2 气凝胶为催化剂 ,探讨了气相化学沉积法制备多壁纳米碳管工艺过程中 ,气体流量对产物形貌和产率的影响。实验结果表明 ,CH4 和H2 流量保持为 2∶1,气体总量一定时可以经济地制备出长径比大、形态较好的纳米碳管 。

钯镍合金负载多壁纳米碳管储氢材料的制备及其在温和条件下储氢行为的研究

采用一种新型的溶胶法制备了PdNi18合金纳米粒子，负载到特殊预处理过的多壁纳米碳管上得到PdNi18／MWCNTs复合储氢材料。XRD和TEM测试表明，PdNi18合金纳米粒于较均匀地分布在载体表面且粒径约3nm。储氢结果显示，该复合材料在室温、1．5MPa条件下可储氢质量分数2．38％，比相关报道要高很多。

层间耦合对多壁纳米碳管光学特性影响的研究

研究了耦合效应对多壁纳米碳管非线性光致发光的影响.采用π 轨道紧束缚模型,从理论上得到了层间耦合会减小多壁碳纳米管的带隙和电子跃迁几率.从而说明了多壁碳纳米管的荧光很难观察到的原因.

多壁纳米碳管电极电化学行为的研究

研究了多壁纳米碳管(MWNTs)在碱性电解液中的电化学行为.结果表明:电极集流体结构对其电化学活性有较大影响;循环伏安曲线显示,氢在MWNTs上的电化学反应可逆性随循环次数增加而有一定改善;阴极极化曲线表明了MWNTs不同类型上的氢析出电位有一定差别.认为MWNTs在碱性电解液中氢的电化学反应可逆,氢析出电位与MWNTs类型有关.