水凝胶体系中CuS纳米纤维的模板合成

以N-十二酰-L-丙氨酸在乙醇/水混合溶剂中形成的水凝胶为模板,用两种方法在水凝胶体系中,利用离子的原位自组装合成了CuS纳米纤维.获得的样品用透射电镜、红外光谱和X射线衍射进行了表征,不同尺寸的CuS纳米纤维可以通过改变矿化条件获得.

Cu纳米纤维导热相对PPS复合涂层摩擦学性能的影响

自润滑涂层材料在使用过程中由于摩擦热聚集易导致润滑失效,有效进行摩擦热疏导是提高自润滑涂层性能延长使役寿命的关键途径。本文采用添加纳米Cu纤维导热相的方法制备热传导聚苯硫醚(PPS)自润滑复合涂层。通过考察复合涂层热传导性能和摩擦学性能,分析导热相纳米Cu纤维的添加在磨损寿命延长中起到的作用。研究发现,添加纳米Cu纤维后,复合涂层热导率显著提高,在添加量为15 wt%时,取得最大值2.514 W/(m∙K)。纳米Cu纤维/PPS复合涂层比磨损率明显降低,在添加量为10 wt%时,比磨损率最低为1.44 g∙N−1∙M−1,比未添加纳米Cu纤维导热相的复合涂层比磨损率降低约40%。从而起到延长磨损寿命的作用。

Cu/碳纳米纤维负载脂肪酸定形相变材料的制备与性能

结合静电纺丝、物理吸附、预氧化炭化和原位还原的技术与原理,制备了3种不同铜纳米粒子含量的Cu/碳纳米纤维膜(Cu/CNFs1~3),从此作为定形相变材料(FSPCM)的支撑基体;根据最低共熔点理论和Schrader方程计算出月桂酸-肉豆蔻酸-硬脂酸(LA-MA-SA)三元脂肪酸的质量比例,用作制备FSPCM的相变物质。通过物理吸附法制备了Cu/CNFs负载LA-MA-SA的FSPCM1~3。探讨了不同铜纳米粒子含量的CNFs对FSPCM形貌与导热性能的影响。结果表明,FSPCM1~3的熔融时间分别缩短了23.0%、51.8%和38.2%,结晶时间分别缩短了47.8%、64.0%和62.6%。制备的FSPCM1~3的熔融相变温度和熔融热焓在32~36℃和88~122 kJ/kg之间,结晶相变温度和结晶热焓分别在24~26℃和89~120.9 kJ/kg之间。

基于碳纤维的新型自支撑电极制备方法

借鉴自支撑电极的制备原理,利用电化学沉积结合(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)和NaOH沉积液进行表面处理等手段制备了基于碳纤维表面Cu(OH)_(2)纳米结构的自支撑电极,分析测试了碳纤维表面的微观形貌、表面元素组成及其分布和表面物质的晶型以及利用水热反应在其表面附着电化学物质MnO_(2)后的电化学性能。结果发现,当(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)的浓度为0.43 g/L、NaOH浓度为30.48 g/L、处理时间为12 min时,由SEM观察发现碳纤维表面的Cu(OH)_(2)纳米纤维的直径、长度、数量都较适宜;XPS、XRD和EDS的测试结果,沉积液处理后碳纤维表面部分单质铜转化为Cu(OH)_(2),此结构非常有利于电化学物质的负载而由此构成开放、具有核壳结构的高性能电极材料;恒电流充放电(GCD)测试结果表明此电极材料具有极快的充放电速度。因此本文首次成功地在碳纤维表面的铜层表面原位生长出Cu(OH)_(2)纳米纤维,为未来以超级电容器为代表的能源设备的性能提升和商业化应用开拓了一种新的电极制备方法。