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基于AuPd/CNT敏感材料的电化学传感器对对乙酰氨基酚的检测 预览
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作者 许武韬 徐雪茹 +1 位作者 徐甲强 董俊萍 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-8,共8页
金属纳米材料由于其自身优异的催化性能成为电化学催化剂发展最为迅速的一类催化材料,贵金属催化剂的性能尤为明显。本文利用湿化学法合成了粒径为(8.26±0.2)nm AuPd双金属纳米材料,并与多壁碳纳米管进行复合获得AuPd/CNT复合材料... 金属纳米材料由于其自身优异的催化性能成为电化学催化剂发展最为迅速的一类催化材料,贵金属催化剂的性能尤为明显。本文利用湿化学法合成了粒径为(8.26±0.2)nm AuPd双金属纳米材料,并与多壁碳纳米管进行复合获得AuPd/CNT复合材料,以此作为敏感材料构建了电化学传感器。Au为主催化剂,Pd为助催化剂,双金属催化剂的协同作用有效地提升了催化性能。以AuPd双金属纳米材料构建的电化学传感器对对乙酰氨基酚(PA)的定量测定具有宽的线性范围(4~1000μmol/L)、低的检测限(0.05μmol/L)。将传感器用于感冒片剂中对乙酰氨基酚的定量测定取得满意的结果,表明AuPd双金属纳米材料在构建电化学传感器用于PA检测中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 纳米 金钯合金 电催化 电化学传感器 对乙酰氨基酚 碳纳米管
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碳纳米管增强镁基复合材料导热性能研究 预览
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作者 杜文博 侯江涛 +1 位作者 孟繁婧 李淑波 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期12-18,30共8页
镁及其合金是目前最轻的金属结构材料,合金化虽然提升了镁合金的力学性能,但导致其导热性能严重下降,限制了镁合金的应用。碳纳米管(CNTs)因具有优异的力学、热学等性能,是最理想的增强体之一,可以用于改善镁合金的力学性能和热学性能... 镁及其合金是目前最轻的金属结构材料,合金化虽然提升了镁合金的力学性能,但导致其导热性能严重下降,限制了镁合金的应用。碳纳米管(CNTs)因具有优异的力学、热学等性能,是最理想的增强体之一,可以用于改善镁合金的力学性能和热学性能。采用粉末冶金法分别以纯Mg、Mg-9Al合金、Mg-6Zn合金为基体制备了不同CNTs含量的镁基复合材料,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对复合材料微观组织、基体与增强体界面及析出相进行表征,并对复合材料的拉伸性能和热学性能进行测试。研究结果表明,当CNTs质量分数不超过1.0%时,可提高纯镁基复合材料的导热性能,力学性能仅有稍微降低;将CNTs添加到Mg-9Al合金中,可以促进纳米尺度β-Mg 17 Al 12相在CNTs周围析出,降低了Al在Mg基体中的固溶度,使CNTs/Mg-9Al复合材料的导热性能有所提高。此外,在CNTs/Mg-6Zn复合材料界面处存在C原子和Mg原子的相互嵌入区,这种嵌入型界面不仅有利于复合材料力学性能的提高,也使CNTs起到加速电子移动的“桥”的作用,有利于该复合材料热导率的提高。当CNTs质量分数为0.6%时,CNTs/Mg-6Zn复合材料具有较为优异的热学性能和力学性能,其热导率为127.0 W/(m·K),抗拉强度为303.0 MPa,屈服强度为204.0 MPa,伸长率为5.0%。 展开更多
关键词 碳纳米管 镁合金 复合材料 导热性能 显微组织
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煤基碳纳米管制备技术和生长机理研究进展 预览
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作者 张天开 王琪 张永发 《洁净煤技术》 CAS 2020年第1期139-150,共12页
我国煤炭资源丰富,但现阶段以燃烧、热解和气化等为主的传统利用方式存在资源浪费、环境污染和经济效益低等问题,且我国以煤炭资源为主题的能源结构在短期内不会发生改变,因此,清洁、高效利用是新时期煤炭资源的立足点和首要任务。另一... 我国煤炭资源丰富,但现阶段以燃烧、热解和气化等为主的传统利用方式存在资源浪费、环境污染和经济效益低等问题,且我国以煤炭资源为主题的能源结构在短期内不会发生改变,因此,清洁、高效利用是新时期煤炭资源的立足点和首要任务。另一方面,碳纳米管因其独特的一维结构在力学、电学和热学等方面具有优异的特性,使其在复合材料、电子材料和能源材料等领域具有广泛的应用,但是碳纳米管制备成本偏高的问题较为突出,严重限制了其大规模的应用,现阶段急需开发新型、环境友好的碳纳米管制备技术。宏量、低成本的煤基碳纳米管制备技术可以同时较好地解决上述2个问题。笔者基于文献重点分析了反应原料、放电气氛和催化剂等因素对电弧放电法和等离子体射流法2种煤基直接制备碳纳米管技术的影响,讨论了原料种类、催化剂、反应温度、升温速率和反应气氛等因素对化学气相沉积法-煤基间接碳纳米管制备技术的影响过程。分析发现,在电弧放电法和等离子体射流法中,原料种类对碳纳米管产物的产量具有重要作用,放电气氛对碳纳米管产物的类型具有重要影响,催化剂对碳纳米管产物产量和类型均具有重要影响;在化学气相沉积法中,原料种类对碳纳米管产物形貌、长径比和有序度等性质具有重要影响,催化剂对碳纳米管产物的生长过程具有重要影响,反应温度和升温速率对碳纳米管产物的管径变化和类型具有重要影响,反应气氛可改变催化剂的催化效果。此外,总结了煤基碳纳米管直接和间接制备技术中碳纳米管的生长机理的类型及特点:其中,直接制备技术中碳纳米管生长过程符合碎片式生长机理,而间接制备技术中碳纳米管生长过程可分为气-液-固(VLS)、气-固-固(VSS)、气相成核(VPN)和阶梯式等类型。分析认为应当深入开展以下工� 展开更多
关键词 碳纳米管 制备技术 生长机理 低阶煤
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磷化钴/多壁碳纳米管的制备及电催化性能研究 预览
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作者 王乐 商钰爽 +3 位作者 杜记民 曲慧芳 樊雨秋 古乐妍 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期40-45,共6页
不断增加的能源需求和环境污染危机推动了替代高效能源转换和储存技术的广泛研究。电催化分解水具有潜在的应用前景,其可以利用电能获得清洁无污染的氢能。鉴于此,本论文通过不同浓度KOH浸泡超声的多壁碳纳米管(MWNTS)作为基底,CoCl2溶... 不断增加的能源需求和环境污染危机推动了替代高效能源转换和储存技术的广泛研究。电催化分解水具有潜在的应用前景,其可以利用电能获得清洁无污染的氢能。鉴于此,本论文通过不同浓度KOH浸泡超声的多壁碳纳米管(MWNTS)作为基底,CoCl2溶液为反应液,运用水热与固体磷化法得到负载有CoP的多壁碳纳米管材料。通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔隙度分析(BET)对复合材料的晶型、形貌和比表面积进行了分析;通过电化学工作站对其相关电学性能进行了测试。实验结果表明在浓度为1 mol·L^-1 KOH浸泡的碳纳米管吸附的CoP含量最高(CoP-MWNTS-1.0),且电催化性能最佳,其在10 mA·cm^2的电流密度下过电势为196 mV,Tafel斜率为231.07 mV/dec。 展开更多
关键词 碳纳米管 COP 水热法 固体热法
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NMAP夹层抑制锂硫电池穿梭效应 预览
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作者 李锐 孙晓刚 +1 位作者 邹婧怡 何强 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第4期673-680,共8页
利用水热合成法制备纳米NiO与多壁碳纳米管(MWCNTs)以及芳纶纸(AP)制备出一种新型复合夹层(NMAP)。NMAP夹层具有三维多孔结构,不但减小了活性物质的损失,还可以捕获可溶性多硫化物;NMAP夹层具有较强的化学吸附聚硫化物的能力。利用透射... 利用水热合成法制备纳米NiO与多壁碳纳米管(MWCNTs)以及芳纶纸(AP)制备出一种新型复合夹层(NMAP)。NMAP夹层具有三维多孔结构,不但减小了活性物质的损失,还可以捕获可溶性多硫化物;NMAP夹层具有较强的化学吸附聚硫化物的能力。利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对复合夹层进行结构和性能的表征。电化学测试结果表明,NMAP夹层高性能锂硫电池在0.05C倍率下首次放电比容量达到1437 mAh·g^-1,活性物质的利用率高达85.8%;在4C大倍率下放电比容量仍然达到668 mAh·g^-1,且库伦效率仍然保持在99.1%;显示出良好的倍率和循环性能。 展开更多
关键词 锂硫电池 穿梭效应 锂多硫化物 碳纳米管 夹层
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三维碳化钼/碳纳米管复合物的制备及结构调控 预览
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作者 蒲佳璇 曹军 +2 位作者 魏秋平 马莉 周科朝 《材料研究与应用》 CAS 2020年第1期14-18,共5页
碳化钼作为一种性能优异的催化剂,广泛应用于各个领域中.通过一种简便而通用的方法,制备了三维结构的Mo 2C/CNTs复合材料.首先在泡沫铜表面上通过CVD的方法生长了碳纳米管(CNTs)复合材料,进而通过PVD的方法在CNTs表面溅射了单质Mo,在90... 碳化钼作为一种性能优异的催化剂,广泛应用于各个领域中.通过一种简便而通用的方法,制备了三维结构的Mo 2C/CNTs复合材料.首先在泡沫铜表面上通过CVD的方法生长了碳纳米管(CNTs)复合材料,进而通过PVD的方法在CNTs表面溅射了单质Mo,在900℃下经碳化处理形成Mo 2C.通过调控碳纳米管在泡沫铜表面的生长以及溅射的钼源量,经探索得出,当碳纳米管生长时间为6h,金属钼溅射时间为90s时,最终可得到了三维网线结构的Mo 2C/CNTs复合材料. 展开更多
关键词 化学气相沉积 物理气相沉积 化钼 碳纳米管 泡沫铜
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聚碳酸酯/碳纳米管复合热电材料的制备与性能研究
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作者 陈姬亮 张贻川 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期179-182,I0002,共5页
本文首先通过溶液混合法将碳纳米管(CNTs)分散到聚碳酸酯(PC)基体中,然后将获得的PC/CNT絮状物通过高温模压的方法制备了一种柔性的高热电性能PC/CNT复合材料。PC/CNT复合材料断面形貌分析表明,CNTs均匀地分散在PC基体中。此外,PC/CNT... 本文首先通过溶液混合法将碳纳米管(CNTs)分散到聚碳酸酯(PC)基体中,然后将获得的PC/CNT絮状物通过高温模压的方法制备了一种柔性的高热电性能PC/CNT复合材料。PC/CNT复合材料断面形貌分析表明,CNTs均匀地分散在PC基体中。此外,PC/CNT复合材料的导电性随着CNTs含量的增加而急剧增加,而Seebeck系数几乎保持恒定,使得材料的功率因子随着CNTs含量的增加而快速增加,最大功率因子达到4.6μW·m^-1·K^-2。 展开更多
关键词 酸酯 复合材料 热电性能 碳纳米管
碳纳米管可控制备的过去、现在和未来 预览
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作者 张树辰 张娜 张锦 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第1期54-69,共16页
碳纳米管独特的几何和电子结构使其具有丰富优异的性质,因此在过去的二十余年备受研究者的关注。然而,碳纳米管结构的多样性成为其从实验室走到产业化的最大阻碍,结构决定性质,制备决定未来,完善的结构控制制备技术将成为碳纳米管基础... 碳纳米管独特的几何和电子结构使其具有丰富优异的性质,因此在过去的二十余年备受研究者的关注。然而,碳纳米管结构的多样性成为其从实验室走到产业化的最大阻碍,结构决定性质,制备决定未来,完善的结构控制制备技术将成为碳纳米管基础研究和产业化应用中至关重要的一环。本文首先对碳纳米管的结构进行描述,然后综述了碳纳米管的结构可控制备方法和溶液纯化分离技术,提出未来理想的碳纳米管制备之路是将碳纳米管精细结构控制方法与宏量制备技术相结合,在降低碳纳米管生产成本的同时,提高其纯度,并建立碳纳米管产品的标准。最后,展望了碳纳米管的杀手锏级应用和该领域的机遇和挑战。 展开更多
关键词 碳纳米管 结构 性质 控制制备 产业化 杀手锏应用
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碳纳米管混凝土的应用研究综述 预览
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作者 袁文宇 《安徽建筑》 2020年第3期163-163,165,共2页
碳纳米管是一种拥有优异结构及力学性能的新型材料,因而不少学者将其作为增强材料掺入混凝土中,并进行了复合混凝土的各种相关性能研究。文章主要结合学者们的研究成果,综合概述了碳纳米管分散液的分散方法和碳纳米管混凝土相关性能的研... 碳纳米管是一种拥有优异结构及力学性能的新型材料,因而不少学者将其作为增强材料掺入混凝土中,并进行了复合混凝土的各种相关性能研究。文章主要结合学者们的研究成果,综合概述了碳纳米管分散液的分散方法和碳纳米管混凝土相关性能的研究,并就目前的研究进展进行了总结与展望,为以后的相关研究提供借鉴。 展开更多
关键词 碳纳米管 分散性 力学性能
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低温等离子体改性碳纳米管对再生沥青性能的影响 预览
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作者 宋国林 张泽 +3 位作者 沈成柱 范鑫 谢俊伟 唐国翌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期2052-2057,共6页
本研究工作利用低温等离子体处理多壁碳纳米管(MWNTs),设计开发了低温等离子体改性MWNTs复合再生剂,并以此对老化沥青进行再生处理。通过XPS和SEM对低温等离子体改性MWNTs的化学成分和分散性及其与基体的相容性进行分析,探讨了低温等离... 本研究工作利用低温等离子体处理多壁碳纳米管(MWNTs),设计开发了低温等离子体改性MWNTs复合再生剂,并以此对老化沥青进行再生处理。通过XPS和SEM对低温等离子体改性MWNTs的化学成分和分散性及其与基体的相容性进行分析,探讨了低温等离子体改性MWNTs的作用机制。利用FTIR和TG对再生沥青胶结料的组分、热稳定性和耐老化性进行研究。最后采用针入度、软化点、延度测试对沥青再生效果及综合性能进行了评估。结果表明:低温等离子体改性MWNTs能够在其表面引入大量的含氧官能团,有效解决了MWNTs与基质沥青存在的界面问题,提高了MWNTs的分散性及MWNTs与沥青基体的结合力,使再生沥青的力学性能大幅提高。同时,MWNTs能够吸附再生剂中的部分油分,起到缓释作用,较好地克服了传统再生剂由于油分快速流失所导致的胶结料迅速老化的问题。因此,该技术在提高再生胶结料综合性能的同时也有效地改善了其抗老化性能。 展开更多
关键词 碳纳米管 沥青再生 低温等离子体 改性处理 性能
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碳纳米管填充PUR-T基纳米复合材料气敏响应性能 预览
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作者 严磊 郭怡 +6 位作者 杨丽菲 陈林 黄欢 卞军 蔺海兰 王丽君 鲁云 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-7,共7页
以热塑性聚氨酯(PUR-T)为基体,以不同尺寸的多壁碳纳米管(MWCNTs1#及MWCNTs2#)为功能性填料,分别采用熔融共混和溶液共混法制备了不同填料含量的PUR-T基导电气敏纳米复合材料,并对纳米复合材料的力学性能、微观结构及其对挥发性有机物蒸... 以热塑性聚氨酯(PUR-T)为基体,以不同尺寸的多壁碳纳米管(MWCNTs1#及MWCNTs2#)为功能性填料,分别采用熔融共混和溶液共混法制备了不同填料含量的PUR-T基导电气敏纳米复合材料,并对纳米复合材料的力学性能、微观结构及其对挥发性有机物蒸汽(苯,四氯化碳、甲醛、乙醚)的气敏响应性能进行了系统研究。结果表明,采用溶液法制备的PUR-T/MWCNTs 2^#纳米复合材料在填料含量为5%时其体积电阻率从纯PUR-T的1012下降到105,并具有最佳的气敏响应综合性能。PUR-T基纳米复合材料对苯、甲醛等亲油性有机溶剂蒸汽具有较高的响应度(达到104~105级),而对甲醛、乙醚等亲水性有机溶剂蒸汽的响应度较低。纳米复合材料在苯蒸汽与干空气循环检测使用时均具有良好的稳定性。机理分析表明纳米复合材料的气敏行为主要是由于PUR-T基体的溶胀效应引起MWCNTs网络的断开和蒸汽分子在MWCNTs上的吸附所致,而前者起主要作用。 展开更多
关键词 热塑性聚氨酯 碳纳米管 纳米复合材料 导电逾渗值 气敏性能
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镍硫化物/碳纳米管复合材料的制备及电化学性能研究 预览
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作者 雷馨宇 李牟 +1 位作者 董香伶 关晓辉 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第1期73-78,共6页
采用溶剂热法以Ni Cl2·6H2O为镍源,乙醇为溶剂制备Ni/CNTs前驱体,在水热反应条件下,用Na2S2O3·5H2O对Ni/CNTs前驱体进行硫化,得到NS/CNTs复合材料。对其电化学性能进行测试,NS/CNTs复合材料在1 A·g-1电流密度下的比电容... 采用溶剂热法以Ni Cl2·6H2O为镍源,乙醇为溶剂制备Ni/CNTs前驱体,在水热反应条件下,用Na2S2O3·5H2O对Ni/CNTs前驱体进行硫化,得到NS/CNTs复合材料。对其电化学性能进行测试,NS/CNTs复合材料在1 A·g-1电流密度下的比电容可达533.33 F·g-1,经1000次循环充放电后,比电容保持率为42.50%。相较于NS纳米片(146.67 F·g-1和27.27%),NS/CNTs复合材料的电化学性能得到了显著提升,表明CNTs的加入能明显改善镍硫化物的电化学性能。 展开更多
关键词 镍硫化物 碳纳米管 超级电容器 电极材料
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基于光生伏特效应的碳纳米材料自储能器件的研究进展 预览
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作者 刘汝浩 胡伟科 《化工管理》 2020年第4期16-17,共2页
文章介绍了基于光生伏特效应的碳纳米材料自储能器件(PV-CNSPD)的研究进展,包括以钙钛矿材料、有机物、染料敏化材料、量子点材料为光电活性物质的各类PV-CNSPD。阐释了工作原理,介绍了碳纳米材料在其中的作用,指出由碳纳米材料制成的... 文章介绍了基于光生伏特效应的碳纳米材料自储能器件(PV-CNSPD)的研究进展,包括以钙钛矿材料、有机物、染料敏化材料、量子点材料为光电活性物质的各类PV-CNSPD。阐释了工作原理,介绍了碳纳米材料在其中的作用,指出由碳纳米材料制成的电极是PV-CNSPD实现电能储存的关键。对PVCNSPD的当前瓶颈和未来发展方向提出了建议。 展开更多
关键词 自储能器件 碳纳米管 石墨烯 光生伏特效应
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异氰酸酯化碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料的原位制备及性能研究
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作者 白静静 胡国胜 +3 位作者 张静婷 刘冰肖 王玉龙 李振中 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期60-65,共6页
选用聚氨酯常用原料甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对碳纳米管(CNT)进行表面改性,制得异氰酸酯功能化CNT(CNT-NCO);再经原位聚合使CNT-NCO参与聚氨酯基体聚合反应,制备CNT-NCO/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。采用FT-IR、TG、DSC、XRD、SE... 选用聚氨酯常用原料甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对碳纳米管(CNT)进行表面改性,制得异氰酸酯功能化CNT(CNT-NCO);再经原位聚合使CNT-NCO参与聚氨酯基体聚合反应,制备CNT-NCO/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。采用FT-IR、TG、DSC、XRD、SEM、维卡软化温度和拉力试验机等测试手段,表征分析了CNTNCO的表面结构及其含量对CNT-NCO/TPU复合材料结构与性能的影响。结果表明,TDI成功对CNT进行了表面改性;CNT-NCO的加入降低了TPU微相的分离程度,其异相成核作用提高了TPU硬段相的结晶性能;CNTNCO/TPU复合材料耐热性能和力学性能明显提高,与纯TPU相比,当CNT-NCO含量为0.1%(wt,质量分数)时,复合材料维卡软化温度提高32℃,拉伸强度提高约15MPa,断裂伸长率提高约21%。 展开更多
关键词 碳纳米管 表面改性 热塑性聚氨酯 复合材料 原位合成
Co3O4/碳纳米管复合膜的超级电容器性能 预览
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作者 张永霞 王玫 +2 位作者 方华 程顺要 王嘉辉 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2020年第2期1-4,共4页
采用电泳沉积法在镍片上沉积Co3O4/碳纳米管(CNT)复合膜。利用XRD、SEM和TEM对Co3O4/CNT复合膜进行物性分析,利用循环伏安和恒流充放电测试表征电容性能。研究表明在CNT表面成功包覆了一层Co3O4壳层,形成独特的核/鞘纳米电缆结构。电化... 采用电泳沉积法在镍片上沉积Co3O4/碳纳米管(CNT)复合膜。利用XRD、SEM和TEM对Co3O4/CNT复合膜进行物性分析,利用循环伏安和恒流充放电测试表征电容性能。研究表明在CNT表面成功包覆了一层Co3O4壳层,形成独特的核/鞘纳米电缆结构。电化学测试表明,Co3O4/CNT复合膜电极具有较好的电容性能,在充放电电流密度为0.5 mA/cm^2时,比电容高达282 F/g;增加电流密度到15 mA/cm2时,比电容为209 F/g,并具有优异的循环稳定性。 展开更多
关键词 CO3O4 电泳沉积法 碳纳米管 超级电容器 电沉积
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混杂碳质填料对聚丙烯流变性能的影响
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作者 邵明旺 王建 +3 位作者 彭炯 赵亚风 刘方可 丁永志 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期52-57,共6页
为研究多种碳质填料混杂对聚丙烯(PP)流变性能的影响,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯(GNP)/碳纳米管(CNT)/炭黑(CB)复合材料,采用旋转流变仪研究了复合材料的流变行为。结果表明,加入的碳质填料,显著提高了复合材料的储能模量(G... 为研究多种碳质填料混杂对聚丙烯(PP)流变性能的影响,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯(GNP)/碳纳米管(CNT)/炭黑(CB)复合材料,采用旋转流变仪研究了复合材料的流变行为。结果表明,加入的碳质填料,显著提高了复合材料的储能模量(G')、损耗模量(G″)以及复数黏度(η*)。在相同含量下,PP/CNT复合材料流变逾渗值最小,其次是PP/CB,最后是PP/GNP。当CNT含量超过0.5%时,PP/GNP/CNT复合材料出现了模量平台;当CB含量超过3%时,PP/GNP/CB复合材料出现模量平台;CNT与CB的协同作用最佳,CNT和CB的加入有利于GNP的分散;GNP与少量的CNT和CB共混能使G'、G″以及η*得到明显提高,同时,能够大幅减小流变逾渗值;纯PP以及PP/GNP复合材料的损耗因子随频率的增加而下降,PP/CNT、PP/CB、PP/GNP/CNT/CB复合材料损耗因子随频率增加呈先升高后下降的趋势。 展开更多
关键词 聚丙烯 石墨烯 碳纳米管 炭黑 流变 熔融共混
有机膦酸盐衍生的氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料作为高效氧还原电催化剂 预览
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作者 赵挥 翁晨晨 +3 位作者 任金涛 葛丽 刘玉萍 袁忠勇 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期259-267,共9页
随着环境污染和能源危机的日益严重,探索高效的非贵金属氧还原电催化剂来替代商业Pt/C迫在眉睫.其中,报道比较多的是具有钴基活性物种和氮掺杂碳的复合材料例如Co-Nx-C, Co3O4/GO, Co-N/CNT等,该复合材料具有高导电性、良好的稳定性和... 随着环境污染和能源危机的日益严重,探索高效的非贵金属氧还原电催化剂来替代商业Pt/C迫在眉睫.其中,报道比较多的是具有钴基活性物种和氮掺杂碳的复合材料例如Co-Nx-C, Co3O4/GO, Co-N/CNT等,该复合材料具有高导电性、良好的稳定性和优异的催化活性.与其他钴基催化剂相比,磷酸钴由于其成本低廉,对环境友好,多功能的优良特性,已被广泛应用于催化、吸附、分离及储能等领域,在电催化方面也有极大的应用潜力.研究表明,磷酸基团不仅可以充当质子受体,也会诱导局部钴原子的几何结构发生扭曲,从而有利于水分子的吸附并促进析氧反应的发生.此外,磷酸钴也被证实具有一定的氧还原活性.尽管磷酸钴电催化剂的研究已经取得了一定进展,磷酸根有利于质子传输,但是其导电性很差,不利于电荷的转移和传输,使得其电催化活性不高.将磷酸钴和导电碳材料复合是解决问题的有效方法.而且,磷酸钴在碱性溶液中并不稳定,极大限制了其在电催化氧还原中的应用.金属有机膦酸盐是一类包含金属离子和有机膦酸配体的杂化材料,通过简单的焙烧便可以很容易地得到金属无机磷酸盐,并且在焙烧过程中氮掺杂的碳也会原位产生,并包覆在磷酸钴的表面,使得其导电性和催化活性大大提高.为此,本研究组制备了有机膦酸钴衍生的磷酸钴和氮磷掺杂的石墨烯的复合材料并用于电催化氧还原和析氧反应,所得到的材料导电性和稳定性良好,然而,该催化剂的表观活性与商业Pt/C相比仍有较大差距,且使用有机膦酸钴作为前驱体对活性的影响也不甚清楚.因此,本文采用含氮的有机膦酸配体乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)为磷源制备了氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料(CoPiC-N/CNT-3),其催化活性和稳定性良好,并进一步探讨了各种不同因素对电催化活性的影响.XRD和TEM结果表明,用这种 展开更多
关键词 金属膦酸盐 金属磷酸盐 碳纳米管 氧还原反应 电催化剂
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溶液复合法制备碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料及相关性能研究 预览
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作者 许孔力 许学伟 +2 位作者 李丽英 夏雨 汪东 《首都师范大学学报:自然科学版》 2020年第2期28-31,共4页
本研究通过溶液复合法与机械混合法制备不同质量分数(0、1%、2%、3%和4%)碳纳米管改性环氧树脂纳米复合材料.采用扫描电子显微镜分析碳纳米管在树脂基体中的分散情况,并对复合材料的力学性能和电学性能进行研究.结果表明:溶液复合法制... 本研究通过溶液复合法与机械混合法制备不同质量分数(0、1%、2%、3%和4%)碳纳米管改性环氧树脂纳米复合材料.采用扫描电子显微镜分析碳纳米管在树脂基体中的分散情况,并对复合材料的力学性能和电学性能进行研究.结果表明:溶液复合法制备的质量分数为1%和3%碳纳米管的弯曲强度和弯曲模量分别是(98.6±7.2)和(80.9±12.5)Mpa与(2.14±0.12)和(2.45±0.08)Gpa,其力学性能均高于机械共混法所得的样品;当碳纳米管质量分数达到3%时,电导率大幅提升至0.006 S/m,提升幅度超过9个数量级. 展开更多
关键词 纳米复合材料 碳纳米管 环氧树脂 溶液复合法
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电弧放电法制备碳纳米管研究进展 预览
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作者 阮超 陈名海 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期11129-11136,共8页
碳纳米管作为一种一维纳米材料具有独一无二的力学、光学、电子、热稳定及化学稳定特性,主要被应用于锂离子电池电极材料、金属、树脂、塑料、橡胶的改性增强领域。但碳纳米管也存在缺点,尤其是其合成结构的不可控性,严重阻碍了它的进... 碳纳米管作为一种一维纳米材料具有独一无二的力学、光学、电子、热稳定及化学稳定特性,主要被应用于锂离子电池电极材料、金属、树脂、塑料、橡胶的改性增强领域。但碳纳米管也存在缺点,尤其是其合成结构的不可控性,严重阻碍了它的进一步应用。因此,探索出制备高品质大规模碳纳米管的生产技术迫在眉睫。目前,碳纳米管常用的合成方法有化学气相沉积、电弧放电和激光烧蚀,相比于其他两种方法,电弧放电法更为经济、高效。采用电弧法合成的碳纳米管纯度高达90%,石墨化程度远胜化学气相沉积法。同时,单次电弧实验时间在1~30 min之间,电源输出功率在750~3000 W之间,且单次碳纳米管产量高达15 g,复合石墨电极的转化率高于75%。根据引弧介质的不同,电弧法可分为真空电弧放电与溶液电弧放电。溶液中碳纳米管的产量很低,因此溶液电弧放电法未得到推广;目前真空介质的研究则非常成熟,真空电弧放电法具有合成设备简单、操作便捷、产物品质高等优势,但其生长机理存在较大争议。电弧法的影响参数主要包括电源类型、引弧气体类型与压力以及催化剂体系。其中,最为成熟的工艺是采用直流电源、氦气引弧、钇镍两相催化进行放电实验。本文归纳了电弧放电法制备碳纳米管的研究进展,分别介绍了电弧放电法生长碳纳米管的装置构造与反应机理、对电弧放电法产生影响的参数,分析了电弧放电法合成碳纳米管面临的难题以及可改善空间,以期为制备高品质、高石墨化程度、规模化的碳纳米管提供借鉴。 展开更多
关键词 电弧放电 碳纳米管 电源 气氛 气压 催化剂
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SPS烧结CNTs/Cu纳米复合材料的制备与性能 预览
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作者 郭长虹 王晗 +1 位作者 高静 战再吉 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期1-10,共10页
综述了国内外关于放电等离子体烧结(SPS)制备CNTs/Cu纳米复合材料的研究成果,总结了目前CNTs/Cu纳米复合材料制备中的关键问题,即CNTs的均匀分散问题。针对此给出了主要的分散方法,并分别对各种分散方法和试验结果进行了简要的概述。归... 综述了国内外关于放电等离子体烧结(SPS)制备CNTs/Cu纳米复合材料的研究成果,总结了目前CNTs/Cu纳米复合材料制备中的关键问题,即CNTs的均匀分散问题。针对此给出了主要的分散方法,并分别对各种分散方法和试验结果进行了简要的概述。归纳了SPS烧结CNTs/Cu纳米复合材料的物理和力学性能,在此基础上讨论了CNTs在Cu基纳米复合材料中的强化作用。 展开更多
关键词 碳纳米管 铜基复合材料 力学性能 电导率 热导率 摩擦学性能
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