钴催化剂制备螺旋纳米炭纤维

以纳米钴粉为催化剂,采用化学气相沉积法制备了纳米螺旋炭纤维。重点探讨了气相沉积温度、碳源气体流量、气相沉积时间等参数对螺旋炭纤维形貌的影响。用SEM、XRD、拉曼光谱等对螺旋炭纤维的微观形貌和物相组成等进行表征。结果表明,随温度的升高,产品石墨化程度加剧,但会出现无定形碳等杂质,纤维直径变粗。气相沉积时间对纳米螺旋炭纤维直径有较大影响,适当的气相沉积时间是生成光滑螺旋纳米炭纤维的前提。在500℃,通入80 mL/min的乙炔,反应40 min,可获得纤维直径50~100 nm、表面光滑的纳米螺旋炭纤维。

低温螺旋纳米炭纤维的制备与表征

在250，280，310℃的低温条件下，以乙炔为碳源，纳米铜粒子作为催化剂，用CVD法制备螺旋纳米炭纤维．并对其表面形貌、元素组成和分布、晶体结构进行了研究。研究表明：在低能耗条件下，制备的螺旋状纳米炭纤维直径在100～300nm．且产量丰富，可望实现工业化推广。螺旋状纳米炭纤维的C的原子数分数在85％以上，用XRD表征螺旋纳米炭纤维表明．螺旋纳米炭纤维是非晶体的，不是石墨态的，结构不完整。

螺旋纳米炭纤维用于橡胶复合材料填料补强性能的研究

采用化学气相沉积法制备螺旋纳米炭纤维(HCNFs),用溶剂法制备橡胶复合材料,探究其补强后的抗拉强度、断裂伸长率和结合胶量,并选用炭黑N330,石墨烯粉(GP)与HCNFs进行对比研究填料的补强性能。最后使用高能球磨法处理HCNFs,对比原始HCNFs与球磨后HCNFs橡胶复合材料的性能。结果表明,将3种填料加入到橡胶中都不同程度地提高了橡胶复合材料的抗拉强度,其中HCNFs添加量为20%时,橡胶复合材料的抗拉强度最大达到395kPa,HCNFs在经过球磨后,断裂伸长率有很大的提升,最大达到574.75%,是球磨前的1.3倍。

螺旋纳米炭纤维的制备及其电化学性能

以乙炔为碳源,酒石酸铜为催化剂前躯体,氩气为保护气体,采用化学气相沉积法制备螺旋纳米炭纤维,通过扫描电镜观察不同温度下制备的螺旋纳米炭纤维的形貌;制备的螺旋纳米炭纤维作为锂离子电池负极材料,通过首次充放电、循环伏安、循环性能和交流阻抗谱测试电池的电化学性能。研究表明:在580℃下制备的螺旋纳米炭纤维管径均匀、螺旋化程度高,组装的电池具有最长的充放电平台,50次充放电循环后,库伦效率能保持在98.0%以上,比容量也保持在400 mA·h/g以上,循环伏安曲线重合性好,说明电化学性能稳定,电化学阻抗最小,导电性最好。螺旋纳米炭纤维纯度越高具有更好的电化学性能。

螺旋纳米炭纤维/海藻酸钠水凝胶制备及性能研究

通过溶液共混法制备海藻酸钠(SA)水凝胶和螺旋纳米炭纤维/海藻酸钠(HCNFs/SA)复合水凝胶,考察SA浓度、CaCl2浓度和HCNFs浓度对凝胶平衡溶胀度(ESD)的影响,并对水凝胶进行pH值响应性和抗压强度测试。结果表明:SA浓度为1%、CaCl2浓度为0.03 mol/L时,制备的水凝胶ESD为34.72;HCNFs浓度为0.5 mg/mL时,制备的HCNFs/SA水凝胶抗压强度为7.84 kPa。