表面改性碳纤维电极的STM微观形貌分析

采用扫描隧道显微镜(STM)技术,分析了经硫酸化学及电化学表面氧化处理前后碳纤维表面的微观形貌变化.处理前碳纤维的微观结构是乱层石墨结构;处理后碳纤维表面的石墨微晶变得清晰规整,同时大大增加了石墨微晶层面边缘碳原子的数目.碳原子间不饱合的C-C键吸附氧而形成含氧官能基团,改善了电极表面的浸润性,提高了电极表面吸附的反应物浓度;同时增加了电化学反应活性中心,因而提高了碳电极的电化学反应活性.电化学处理比化学处理效果更为显著.

Lyocell基炭纤维表面微结构的STM研究

采用SEM揭示出Lyocell基炭纤维(LCF)表面比粘胶基炭纤维(RCF)表面光滑,而后者粗糙的表面上还存在裂纹和沟槽,这也是导致RCF强度偏低的一个原因。尝试利用扫描隧道显微镜(STM)的原子级分辨率来研究LCF的表面微结构。在500nm×500nm观测范围内,发现了由25nm宽,150nm长的条状微结构组成的约150nm2大小的沿纤维轴呈近乎45°角排列的块状结构;并测得LCF表面碳原子间距离为0.331nm,结果表明Lyocell基炭纤维表面尚未形成完整的碳网六元环结构。

粘胶基碳纤维表面结构的STM研究

本文建立了用具有原子级分辨能力的扫描隧道显微镜 (STM)研究粘胶基碳纤维 (RCF)表面结构的方法。在较大尺度的STM图像上 ,RCF表面显得很粗糙 ,“峰”和“谷”的特征非常明显。增大放大率时 ,发现了约10nm宽的条状结构 ,其排列与纤维轴成一定角度 (45°～ 90°)。首次获得了RCF原子级的STM图像 ,在原子级尺度上 ,其原子排列并不规则 ,相邻原子间距为 0 .14 2nm ,最近六元环中心的距离是 0 .2 5 3nm。与高定向降解石墨 (HOPG)

聚丙烯腈基炭纤维的扫描隧道显微镜研究

用扫描隧道显微镜（STM）研究聚丙烯腈（PAN）基炭纤维的表面结构以及经过电化学腐蚀、拉伸试验和高温处理后的表面变化．未处理的纤维表面由沿纤维轴向排列的宽度不等的带状细纤维组成.随着放大倍数增加，表面显得粗糙，细纤维上分布着许多小晶粒．另外，还发现了构成炭纤维的细纤维呈螺旋结构环绕，沿轴向伸长．经电化学腐蚀后，纤维内部仍存在螺旋结构经过拉伸的炭纤维，在其临近断裂的区域里，观察到了扩展的孔洞及周围不均匀区．