A whisker-like carbon composite for the immobilization of laccase and its bioelectrochemistry

A novel mesoporous carbon/whisker-like carbon (MCWC) composite was used for the immobilization of laccase (Lac) and its bioelectrochemical behaviors were studied.It was confirmed by XPS that Lac was strongly adsorbed on the surface of the MCWC composite.The cyclic voltammetric results showed that the immobilized Lac underwent a direct quasi-reversible electrochemical reaction.The value of the electron transfer rate constant ks was estimated to be 0.770 s-1,indicating a reasonably fast electron transfer between the immobilized Lac and the underlying electrode.The surface concentration (I-) of Lac was estimated to be 2.730 × 10-12 mol/cm2.Further experimental results showed that the immobilized Lac displayed an appreciable electrocatalytic activity to the electrochemical reduction of O2.These properties could be attributed to the particular structure of loosely packed nanometer-scale carbon whiskers and the existence of a large amount of oxygen-containing groups.The immo- bilization method and the novel carrier (MCWC) may find new applications in fabricating the biocatalysts for biofuel cells.

四脚状氧化锌晶须的制备及微观形态研究

研究了以锌粉为原料 ,白碳黑为催化剂 ,高温气相氧化反应制备任意两针夹角为 10 9°的四脚状氧化锌 ( T- Zn O)晶须的条件及形态 .表面能谱证实产物为纯氧化锌 ,X射线衍射结果表明 ,该晶体属六方晶系纤锌矿结构 .扫描电镜研究结果表明 。

微波辐射法制备四角状氧化锌晶须的新工艺研究

研究了用微波辐射预处理过的锌粉制备夹角为109°白色蓬松的四角状氧化锌晶须的新工艺,并对微波辐射预处理锌粉制备四角状氧化锌晶须的机理及影响晶须的形态各因素进行了初探。采用日本岛津EPMA-1600型电子探针对产物四角状氧化锌晶须的微观结构、颗粒和形态进行表征。试验结果表明该产物为立体四针状的单晶白色纤维,且晶须结构完整;微波辐射时间和功率对四角状氧化锌晶须的形态有很大的影响。

基于纸纤维/晶须状碳纳米管/活性炭三元无金属集流体复合纸电极的柔性超级电容器

以纸纤维(PF)为基体,晶须状碳纳米管(WCNT)和活性炭(AC)为功能添加物,采用真空抽滤法制成PF/WCNT/AC三元无金属集流体复合电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)光谱仪、拉曼(Raman)光谱仪对其进行表征和分析,采用两电极测试体系对组装的超级电容器性能进行测试。结果表明,与涂布法所得的铝箔集流体(Al/WCNT/AC)电极相比,由PF/WCNT/AC三元复合电极组装的超级电容器比电容大幅提高,并展现出良好的充放电性能。在1mV/s的扫描速率下比电容达325F/g,几乎是Al/WCNT/AC超级电容器(108.7F/g)的3倍。PF/WCNT/AC超级电容器在0.4A/g电流密度下的比电容为95F/g,在3.2A/g电流密度下的比能量与比功率分别为36.76 Wh/kg、5.52kW/kg。

长柱状β-Si_3N_4晶粒与SiC晶须在层状Si_3N_4/BN复合材料中的作用

用 Si C晶须和长柱状β- Si3N4对 Si3N4/ BN层状材料的基体层和分隔层进行了强化。轧膜工艺对 Si C晶须和原料中存在的少量 β- Si3N4晶粒有一定的定向作用 ,而基体层中定向分布的 Si C晶须和长柱状的 β- Si3N4晶粒对基体层的强韧化作用类似于块体材料 ,其抗弯强度和断裂韧性的提高幅度都大于 5 0 % ;分隔层中β- Si3N4的定向度较差 ,但这有利于形成网状结构 ,在分隔层中起到骨架的作用 ,同时还可以增加裂纹的扩展长度 ,改善分隔层与基体层的界面结合状态。最终得到性能最佳的材料的成分为 Si3N4+2 0 wt% Si C晶须 (基体层 ) ,BN+15 vol% β- Si3N4(分隔层 ) ,其断裂功可达 482 0 J/ m2 ,抗弯强度仍可保持在 6 5 0

晶须状填料对酚醛树脂摩擦材料性能的影响

研究了分别填充钛酸钾晶须、碳酸钙晶须、针状硅灰石对刹车片摩擦磨损性能的影响。采用MPX-2000和XD-MSM摩擦机对样品进行敏感性和抗热衰退性试验以及定速试验,利用扫描电镜对磨损表面和磨屑进行分析。结果表明,碳酸钙晶须对速度敏感性最低,而钛酸钾晶须对载荷敏感性最低,对速度敏感性最高。钛酸钾晶须的摩擦因数稳定在0.29-0.35,衰退率仅为10%,而碳酸钙晶须和针状硅灰石在250℃后,衰退率高达36%和51%。钛酸钾晶须的磨损率变化平稳,高温段仅是碳酸钙晶须的1/4,针状硅灰石的1/6。钛酸钾晶须有利于形成平整摩擦面,但碳酸钙晶须和针状硅灰石易带来表面磨损。

T-ZnO晶须增强环氧树脂复合材料的力学行为

研究了以四脚状氧化锌 ( T- Zn O)晶须为增强剂 ,环氧树脂复合材料的力学行为。结果表明 ,由具有三维空间结构的 T- Zn O晶须为增强剂所制备的环氧树脂复合材料具有各向同性的力学性能。T- Zn O晶须填加质量分数为 6%时 ,就可使材料的力学性能改善 :拉伸强度提高到 169% ,拉伸功几乎提高了10 0 % ,冲击强度提高到 30 0 % ,抗弯的断裂功提高到 15 8% ,而压缩强度略有下降。

四针状氧化锌晶须对聚丙烯力学性能及抗菌性能的影响

采用偶联剂KH-570对四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)进行表面改性,制备了聚丙烯(PP)/改性T-ZnOw复合材料。对复合材料进行了X射线衍射分析,并考察了T-ZnOw含量对复合材料力学性能和抗菌性能的影响。结果表明:T-ZnOw在PP基体中结晶良好;适量添加经过表面改性的T-ZnOw能提高复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度;在T-ZnOw含量为4%时,复合材料即可达到国家规定的抗菌要求。

四脚状氧化锌晶须在抑菌纸制备中的应用研究

通过与粉状氧化锌微粒(ZnO)进行对比研究,探讨了四脚状氧化锌晶须(T-ZnOw)在抑菌纸制备中应用的可能性。结果表明,湿部添加T-ZnOw制备抑菌纸在技术上是可行的,且T-ZnOw的添加对纸张强度影响不大。T-ZnOw无需使用助留剂即可获得较高的留着率。T-ZnOw的添加有助于纸张白度和不透明度的改善。添加T-ZnOw的抑菌纸具有广谱抑菌性,其抑菌效率高于添加ZnO的抑菌纸。纸张中的T-ZnOw呈四脚状,晶须全部或部分脚嵌入纤维壁中;而纸张中的ZnO近乎球形,分布在纤维的表面或进入细胞腔内。

添加四针状氧化锌晶须抗菌剂对义齿软衬材料抗菌性能的初步研究

目的研究四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)抗菌剂对2种义齿软衬材料抗菌性能的影响。方法液体稀释法测试T-ZnOw对白色假丝酵母菌的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。将T-ZnOw按0%、1%、2%、3%的质量比分别加入到Silagum软衬材料和自凝软衬垫中,采用薄膜覆盖法测定对白色假丝酵母菌的抗菌率。结果 T-ZnOw对白色假丝酵母菌的MIC和MBC分别为78、156μg.mL-1。1%、2%、3%T-ZnOw组与对照组比较差异均有统计学意义(均为P<0.05),并且随着T-ZnOw抗菌剂添加质量比的增高,抗菌率明显增高。结论 2种义齿软衬材料中添加1%、2%、3%的T-ZnOw抗菌剂均具有抗菌性,且抗菌率随着T-ZnOw抗菌剂添加比例的上升而显著提高。

四针状氧化锌晶须填充改性聚丙烯研究

以乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)为增容剂,利用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/POE-g-GMA/四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)复合材料,借助于SEM、DSC和其他测试手段对复合材料的结构和性能进行了考查。DSC测试结果表明:T-ZnOw对PP基体的结晶有一定的诱导作用,使体系出现了双熔融峰和双结晶峰,但对PP的结晶能力和结晶度影响不大。力学性能测试结果表明:在POE-g-GMA的协同作用下,T-ZnOw对PP基体有较强的增韧作用,但增强作用不明显。

T-ZnOw晶须改性聚苯胺复合材料的结构和形貌研究

通过自组装和接枝聚合技术,使用γ-氨丙基乙氧基硅烷(APTS)作为偶联剂成功地合成了聚苯胺/四针状氧化锌(PANI/T-ZnOw)核-壳复合材料。合成产品的结构和形貌分别通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行测试表征。研究结果表明,T-ZnOw表面成功地接枝上一层APTS偶联剂,并与PANI形成结构致密的核-壳复合材料。XRD分析和SEM照片进一步证实了这个结果。

四脚状氧化锌晶须增强尼龙6复合材料的研究

制备了四脚状氧化锌 (T ZnO)晶须增强尼龙 6复合材料 ,详尽地研究了晶须的表面处理、晶须增强尼龙 6复合材料的力学性能、耐热性及尺寸稳定性 ,并用扫描电镜对复合材料的拉伸断口进行了观察。研究表明 :用KH 5 5 0作为该体系的偶联剂 ,其加入量以 0 5 %为宜 ;T ZnO晶须的加入可提高尼龙的拉伸强度 ,增加尺寸稳定性及耐热性。

简单低温水浴法合成鳞片状氧化铜/四针状氧化锌晶须复合光催化剂(英文)

以硝酸铜为原料,聚乙二醇(PEG,Mw=400)为稳定剂和模板剂,采用简单的低温水浴合成法成功合成了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)表面负载鳞片状CuO的纳米复合光催化剂,系统研究了复合催化剂样品的晶体结构和形貌,通过荧光发光光谱(PL)和紫外光照射的条件下样品对阳离子污染物(亚甲蓝,MB)和阴离子污染物(甲基橙,MO)的光催化降解效率表征了样品的光催化性能,同时采用ICP-AES详细分析了PEG 400浓度对T-ZnOw表面负载CuO纳米颗粒数量的影响.结果表明,T-ZnOw表面有序地沉积了大量鳞片状CuO纳米颗粒,随着PEG 400浓度增加,T-ZnOw表面沉积的CuO纳米片数量逐渐增多,且CuO纳米片在T-ZnOw表面的排列更加有序.同时,PEG 400浓度的变化对合成样品特征发光峰的强度也有一定影响,当PEG 400浓度小于0.60 mol/L时,合成样品特征发光峰强度随着PEG 400浓度增大而减小;当PEG 400浓度大于0.60 mol/L时,样品的特征发光峰强度随之有所增加.在紫外光照射条件下,CuO/T-ZnOw纳米复合催化剂样品对MB和MO水溶液的降解均表现出优异的光催化活性,当PEG 400浓度≤0.60 mol/L时,样品的光催化活性随着PEG 400浓度的增大而增加;而当PEG 400浓度大于0.60 mol/L时,样品的光催化活性反而有所降低.此外,在相同条件下,所有样品对MB水溶液的降解效率明显高于对MO水溶液的降解效率.

四针状氧化锌晶须的性能及应用

N型半导体化合物四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)是六方纤锌矿结构的单晶体纤维,由于其特殊的空间三维结构及四个针尖表现出的特殊尖端纳米效应,使得T-ZnOw具有许多优异特性,如基体材料增强、抗菌、光催化、吸波、抗静电等功能,既可作为功能材料也可作为结构材料被广泛研究和使用。文中简述了T-ZnOw的基本性质及合成方法,并介绍T-ZnOw的性能及应用研究现状。

四针状氧化锌晶须对硅橡胶泡沫材料性能的影响

研究了四针状氧化锌晶须对硅橡胶泡沫材料的组织结构、力学和压缩应力松弛性能等的影响。结果表明:四针状氧化锌晶须的加入可以明显提高硅橡胶泡沫材料的密度、硬度和拉伸强度,降低其泡孔的尺寸,优化泡孔的分布;且随加入量的增多,其效果越明显;该材料的压缩应力松弛性能随四针状氧化锌晶须的加入有明显的降低,且加入量越多,降低也越明显。

氧化锌低维结构材料场发射性能研究进展

ZnO具有负的电子亲和势、丰富的结构和形貌可设计性以及良好的机械和化学稳定性等优点,是一种最有前途的阴极电子发射材料。结合作者实验室的工作,综述了近年来迅速发展的ZnO低维结构的场发射特性以及制备方法、形貌结构、排列及密度、表面吸附、掺杂和热处理等因素对其场发射性能的影响,介绍了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)作为场发射阴极材料的优势。

磁性改性四针状氧化锌晶须的制备及其表征

本文通过原位合成方法制备了磁性改性四针状氧化锌晶须(M-ZnOw),并通过焙烧处理对M-ZnOw的成分进行了调整。在此基础上,对M-ZnOw的微观形貌、成分、磁学性能进行了表征,结果表明M-ZnOw保持了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)的四针状结构,且在晶须表面均匀生长有磁性纳米颗粒,M-ZnOw可在室温下表现出超顺磁性、铁磁性等磁学性能。对M-ZnOw原位合成工艺的进一步研究结果表明,PEG在ZnO和磁性纳米颗粒间起到了桥联作用。

添加四针状氧化锌晶须对复合树脂机械性能影响的实验研究

目的:研究添加四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)无机抗菌剂、载银无机抗菌剂对复合树脂机械性能的影响。方法:将T-ZnOw抗菌剂和载银无机抗菌剂分别按3%、5%、10%和1%、3%、5%的比例添加于一种化学固化的复合树脂中,测试复合材料的弯曲强度,抗压强度、径向拉伸强度的变化。结果:T-ZnOw抗菌剂在一定浓度范围内对复合树脂具有增强作用,当添加量为5%时,复合树脂的弯曲强度,抗压强度、径向拉伸强度分别提高了34.36%、14.42%、41.63%。载银无机抗菌剂不具有增强树脂的作用,当添加量为5%时,三种强度分别下降了17.97%、9.29%、19.47%。结论:T-ZnOw抗菌剂在赋予复合树脂材料较强的抗菌作用的同时,还能提高其机械强度,是制备抗菌性复合树脂的较优选择。

聚丙烯/四针状氧化锌晶须/氧化镁导热绝缘复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)为基体,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)和氧化镁(MgO)为导热填料,通过双螺杆挤出机制备了PP/T-ZnOw/MgO导热绝缘复合材料。在T-ZnOw用量为10%(质量分数,下同),MgO用量在0～60%的范围内,考察了MgO用量对复合材料的热导率(λ)、体积电阻率(ρv)、力学性能和加工性能的影响。结果表明,随着MgO用量的增加,PP/T-ZnOw/MgO复合材料的λ增大,ρv减小;材料的拉伸强度和弯曲强度以及熔体流动速率均随着MgO用量的增加而下降,而冲击强度则呈先保持稳定,然后减小的趋势,这一变化趋势在MgO用量≥30%时较为显著。当MgO用量为60%(33%,体积分数)时,PP/T-ZnOw/MgO复合材料的λ最大,达到0.7563 W/(m.K),比未加MgO时的PP/T-ZnOw复合材料和纯PP的λ分别提高了108.0%和210.0%;此时材料的ρv最小,为9.20×1015Ω.cm,仍可满足绝缘材料的要求。