碳納米管在電分析化學(xué)中的應(yīng)用

基于cds良好的光學(xué)性質(zhì)和單壁碳納米管(swcnt)優(yōu)異的電子學(xué)性質(zhì),制備了納米cds/swcnt復(fù)合材料和納米cds/聚乙烯亞胺(pei)功能化swcnt復(fù)合材料,并利用日光燈光源模擬太陽(yáng)光研究了它們的光電性質(zhì).結(jié)果表明,納米cds/swcnt復(fù)合材料呈現(xiàn)顯著的負(fù)光電導(dǎo)現(xiàn)象,而納米cds/pei-swcnt復(fù)合材料呈現(xiàn)強(qiáng)烈的正光電導(dǎo)現(xiàn)象.用電子轉(zhuǎn)移理論對(duì)這一結(jié)果進(jìn)行了解釋.兩樣品在大角度彎折的情況下,光電性質(zhì)均基本沒(méi)有變化.因此,納米cds/碳納米管復(fù)合材料在光電領(lǐng)域,尤其是新興的柔性光電子學(xué)領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景.

將不銹鋼襯底進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)的方法,在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下,利用甲烷與氫氣的混和氣體,在不銹鋼襯底上生長(zhǎng)出多壁碳納米管(mwcnt).將生長(zhǎng)有碳納米管(cnt)的不銹鋼片作為基體電極,通過(guò)共價(jià)修飾法,制備出殼聚糖(cs)與碳納米管復(fù)合膜的化學(xué)修飾電極,用來(lái)檢測(cè)亞硝酸鹽.對(duì)no2-在電極表面的陽(yáng)極溶出伏安特性進(jìn)行研究,結(jié)果表明:使用cs/cnt修飾電極檢測(cè)亞硝酸鹽,在0.1mol/l,ph=6.0的kcl底液中,對(duì)no2-具有良好的選擇性與吸附性,峰電流與no2-的濃度在2.0×10-6~1.0×10-3mol/l范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,檢測(cè)限可達(dá)3.0×10-7mol/l,具有很好的應(yīng)用前景.

http://www.***.*** 碳納米管導(dǎo)電涂料 簡(jiǎn)介： 碳納米管（cnt）具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性能，骨架結(jié)構(gòu)中含有sp3和sp2 雜化的碳原子，且在其邊壁和端帽部分存在大量結(jié)構(gòu)缺陷，可與電子給體和電子受體發(fā)生摻 雜。故碳納米管以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子特性的納米尺寸的碳質(zhì)管狀物引起了全球物理、化學(xué) 和材料等科學(xué)界的重視。碳納米管作為一種新型的納米材料，其奇異的性質(zhì)倍受青睞。 碳納米管具有良好的導(dǎo)電性，同時(shí)又擁有較大的長(zhǎng)徑比，因而很適合做導(dǎo)電填料，相對(duì) 于其它金屬顆粒和石墨顆粒其很少的用量就能形成導(dǎo)電網(wǎng)鏈，且其密度比金屬顆粒小得多， 不易因重力的作用而聚沉。利用碳納米管的這些特性將其作為導(dǎo)電介質(zhì)加入到涂料中，對(duì)涂 料的導(dǎo)電性會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈影響。目前，碳納米管在導(dǎo)電涂料中的應(yīng)用研究主要是通過(guò)改變碳納 米管的的結(jié)構(gòu)及含量，改進(jìn)碳納米管在導(dǎo)電涂料中的分散性

采用熔融共混法制備了聚酰胺(pa)6/聚丙烯(pp)/碳納米管(cnts)三元復(fù)合材料。研究了相容劑的結(jié)構(gòu)、cnts的表面性質(zhì)對(duì)復(fù)合體系微觀分散性的影響。結(jié)果表明,在相容劑增容條件下,pp可以在pa6基體中均勻分散,呈明顯的"海-島"結(jié)構(gòu);cnts的表面有機(jī)基團(tuán)決定了其在不同相中的分散,強(qiáng)酸處理的cnts1~#表面氧化生成的羧基與pa6的胺基反應(yīng),在不同相容劑增容的pa6與pp共混體系中cnts1~#均分散在pa6相中;而氧化后與己內(nèi)酰胺原位聚合的cnts2~#表面生成低聚合度的pa6,表面引入了一定的胺基.與雙羧基相容劑(衣康酸與苯乙烯共聚接枝聚丙烯)反應(yīng),可使cnts2~#進(jìn)入pp相中。

單壁碳納米管具有優(yōu)異的電子學(xué)特性,是制備新一代高性能集成電路的重要材料.碳納米管芯片之路存在諸多挑戰(zhàn),包括直徑和手性的控制生長(zhǎng)方法、金屬性和半導(dǎo)體性單壁碳納米管的分離方法、器件加工與集成方法等.這些課題從本質(zhì)上講大多屬于化學(xué)問(wèn)題,因此碳納米管芯片研究為化學(xué)家們提供了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn).過(guò)去10年來(lái),我們圍繞單壁碳納米管的軸向能帶工程這一研究思路,開展了一系列碳納米管芯片的基礎(chǔ)探索工作,發(fā)展了若干有效的單壁碳納米管局域能帶的調(diào)控方法,包括溫度階躍生長(zhǎng)法、脈沖供料生長(zhǎng)法、基底調(diào)控法以及形變調(diào)控法等.本文系統(tǒng)地闡述了這些局域能帶調(diào)控方法,為使讀者對(duì)該領(lǐng)域的研究進(jìn)展有一個(gè)較為全面的了解,文中對(duì)其他課題組開展的代表性工作也給予了綜述性介紹.

螺旋狀碳納米管(coiledcarbonnanotubes,ccnts)是一種彎曲環(huán)繞,形成螺線狀結(jié)構(gòu)的碳納米管。其螺旋形態(tài)特有的手性、螺旋狀,以及非線性力學(xué)響應(yīng)等性質(zhì),使其在微納器件、復(fù)合材料等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)方向。本文從制備、形成機(jī)理、結(jié)構(gòu)調(diào)變以及應(yīng)用幾個(gè)方面詳細(xì)闡述了ccnts的研究進(jìn)展。

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美開發(fā)碳納米管防火涂料

用含鈰的催化劑(ce/fe,ce/co和ce/ni)催化裂解ch4合成了螺旋形碳納米管,而用不含鈰的催化劑(mg/fe,mg/co和mg/ni)制備的碳納米管沒(méi)有出現(xiàn)螺旋形.結(jié)果表明,催化劑中的ce對(duì)螺旋形碳納米管的生成起了重要作用.

用絲網(wǎng)印刷技術(shù)在不銹鋼基底上制備了碳納米管場(chǎng)發(fā)射陰極,它由一層多壁碳納米管漿料和一層粘結(jié)層組成,這種雙層結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了碳納米管與基底之間的結(jié)合力和導(dǎo)電性。采用真空封接的工藝實(shí)現(xiàn)了碳納米管場(chǎng)發(fā)射陰極在像素管中的應(yīng)用,像素管以鉬網(wǎng)作為柵極,熒光屏作為陽(yáng)極,在10kv的陽(yáng)極電壓和脈沖模式下得到了均勻并且穩(wěn)定的發(fā)光效果,在50h的測(cè)試中沒(méi)有明顯的電流衰減,說(shuō)明其中的碳納米管場(chǎng)發(fā)射陰極有較長(zhǎng)的壽命。另外,制備的像素管具有較低的功耗,有可能應(yīng)用于戶外大屏幕顯示器。

采用電沉積法在鋁基體上制備了鎳一碳納米管復(fù)合鍍層，探討了鍍液中碳納米管含量、電流密度、攪拌速率、溫度、電鍍時(shí)間等因素對(duì)鍍層碳納米管含量和厚度的影響，得出制備鎳一碳納米管復(fù)合鍍層的適宜工藝條件為：碳納米管質(zhì)量濃度4g／l，電流密度8a／dm2，攪拌速率440r／min，溫度40℃，沉積時(shí)間40rain。采用掃描電鏡和x射線衍射儀對(duì)鍍層表面形貌和成分進(jìn)行分析，通過(guò)電化學(xué)測(cè)試比較了不同鍍層在不同腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性。與純鎳鍍層相比，鎳一碳納米管復(fù)合鍍層的晶粒尺寸更小，表面更粗糙，耐腐蝕性更好。

采用原子轉(zhuǎn)移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳納米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此對(duì)聚丙烯(pp)進(jìn)行改性。紅外光譜(ft-ir)及透射電子顯微鏡(tem)測(cè)試結(jié)果表明,采用atrp法成功地將pba接枝到多壁碳納米管(mwnt)表面。對(duì)pp/mwnt復(fù)合材料電性能研究表明,mwnt-pba的添加比mwnt-cooh更能降低復(fù)合材料的電阻率。mwnt-pba的加入可使pp從絕緣材料轉(zhuǎn)變?yōu)榭轨o電材料。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的電性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明顯。

將碳納米管與鋁合金粉末均勻混合,通過(guò)dsc、xrd、tem和xps試驗(yàn)研究碳納米管在鋁中的熱穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)溫度超過(guò)鋁合金熔點(diǎn)時(shí),碳納米管在鋁中是不穩(wěn)定的,部分碳納米管容易與鋁發(fā)生反應(yīng)生成al4c3相;碳納米管與鋁反應(yīng)生成的al4c3相均勻分散在鋁的晶界處,一部分也位于鋁晶粒的內(nèi)部,針狀的al4c3相平均直徑在20nm~40nm。

首先采用顆粒復(fù)合法(pcs,particlecompositesystem)對(duì)cu-碳納米管(cnt)粉末進(jìn)行表面改性處理,得到cnt鑲嵌或包覆于較軟微米cu顆粒表面的復(fù)合粉,其形貌近似球形,然后將復(fù)合粉通過(guò)sps燒結(jié)工藝制備成cu-2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))cnt復(fù)合材料。通過(guò)硬度測(cè)試、密度測(cè)試、sem形貌觀察和能譜分析,研究了pcs處理時(shí)間對(duì)cu-2%cnt復(fù)合材料的組織和性能的影響并與普通混粉后的復(fù)合材料做了比較。結(jié)果表明,隨著pcs處理時(shí)間的延長(zhǎng),復(fù)合粉末粒徑不斷減小,在40min以后,隨時(shí)間的延長(zhǎng),粒徑基本保持不變。與純cu相比,經(jīng)pcs處理后制備的cu-2%cnt復(fù)合材料硬度有26%~34%的提高,與普通混粉24h相比提高了20%~26%;cnt在銅基體中呈連通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),復(fù)合材料的致密度達(dá)97%以上。

報(bào)道了在多壁碳納米管(mwnts)表面修飾聚丙烯酸(分子量為500~1000)作為親水層,改善納米管在水溶液中的溶解性,減少碳管自身團(tuán)聚,順利實(shí)現(xiàn)碳納米管表面化學(xué)鍍銅。同時(shí)也考察了溫度、時(shí)間、攪拌速度等因素對(duì)鍍層的影響,確定中性條件在碳納米管表面鍍銅的最佳條件。

分析了螺旋狀碳納米管沿其軸向的熱傳導(dǎo)特性,給出了螺旋碳納米管軸向熱傳導(dǎo)系數(shù)ks的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式。為驗(yàn)證ks公式的有效性,還將螺旋碳納米管ks的理論解和相應(yīng)的有限元結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),螺旋碳納米管的ks理論解和有限元結(jié)果較為接近。本文螺旋碳納米管的軸向熱傳導(dǎo)系數(shù)ks表達(dá)式對(duì)人們進(jìn)一步研究螺旋碳納米管的熱學(xué)特性具有重要的參考意義。

NIST用碳納米管制成超靈敏氣體探測(cè)器

本文介紹碳納米管的發(fā)現(xiàn)、制備，以及它的性能和應(yīng)用。

納米材料新星:碳納米管

日本nissei塑料工業(yè)有限公司開始供應(yīng)用碳納米管（cnt）填充改性的熱塑性塑料配混料系列產(chǎn)品vohsigncnt。該公司在最近中國(guó)上海舉行的第22屆中國(guó)國(guó)際塑料橡膠工業(yè)展覽會(huì)（chinaplas2008）上發(fā)布了這種新產(chǎn)品的信息。

國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院的吳昊等人采用細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散碳納米管(cnt)的水溶液,使得表面活性劑(sds)包裹于碳納米管表面;經(jīng)過(guò)濾、烘干除去水分,加入硅樹脂中;加入足量的二甲苯,在細(xì)胞粉碎機(jī)的超聲作用下使碳納米管均勻分散于硅樹脂中;最后加熱除去部分溶劑,

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種能將比頭發(fā)絲還細(xì)十萬(wàn)分之一的碳納米管焊接在一起的新技術(shù)，完成了世界上最迷你的焊接工程。研究人員稱，該技術(shù)有望大幅提高相關(guān)設(shè)備的性能，為碳納米管的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用提供了可能。相關(guān)論文發(fā)表在《納米快報(bào)》雜志上。