多壁碳纳米管的分散性研究

为提高多壁碳纳米管在水中的分散性,采用混酸超声法对其进行处理。通过傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪等对处理前后碳纳米管的结构和分散性进行了研究。结果表明,经混酸超声处理,多壁碳纳米管表面被接枝上羟基和羧基官能团且其石墨结构保留完好;多壁碳纳米管在水中的分散性能得到提高,经100h静置,碳纳米管的浓度仅降低9.2%。     

多壁碳纳米管在水泥浆中的分散性

分别采用聚羧酸减水剂、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、洗衣粉（XYF）等3种表面活性剂并结合超声波分散方法,研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）在水中和水泥浆中的分散性及其对水泥强度的影响,采用人工观察和扫描电子显微镜分别评价了MWCNTs在水中的分散性和在水泥硬化体中的分布情况。结果表明：单独采用减水剂为分散剂并在超声波分散条件下,MWCNTs在水中和水泥浆中容易发生团聚,无法起到增强作用;在超声波分散作用下,采用PVP和XYF为分散剂能够显著提高MWCNTs在水中和水泥浆中的分散性,PVP大幅度提高了水泥硬化体强度,但XYF却使强度大幅度降低,这是因其具有的较强起泡功能使水泥硬化体中的气泡量增加、气孔尺寸提高,并形成一些较大孔隙,从而显著降低了水泥石的密实性。     

PVP/SDBS在高岭土上的吸附

恒定PVP起始浓度 ,PVP/SDBS/高岭土混合吸附体系中 ,SDBS吸附等温线上存在两个转折点T1和T2 。SDBS浓度小于T1时 ,其吸附等温线与单独SDBS吸附等温线能很好重合。从T1开始 ,SDBS吸附等温线与单独SDBS吸附等温线分离 ,到T2 时 ,混合体系中SDBS吸附达到饱和。T1处SDBS浓度小于相应条件下SDBS的cmc ,T2 处SDBS浓度大于cmc。从T1开始 ,混合体系SDBS吸附量小于单独SDBS吸附量。混合体系中 ,PVP的吸附量首先随SDBS浓度的增加而增加 ,当SDBS浓度达到T1时 ,PVP吸附达到最大值 ,然后随SDBS浓度的继续增加而单调下降。认为在高岭土 /水界面 ,PVP/SDBS相互作用形成了界面上的PVP/SDBS“复合物”。     

碳纳米管的分散性研究

碳纳米管具有独特的结构和优异的物理化学性能,但碳管间易相互缠绕而发生团聚。碳纳米管在基体中的分散性对其发挥功能性有重要影响。本文综述了碳纳米管的研究进展,指出了目前研究中存在的不足,并对今后的研究方向做了展望。     

孔雀绿褪色光度法研究麦壳对SDBS的吸附性能

采用麦壳为生物吸附剂,研究其对十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的吸附作用。结果表明：麦壳能迅速有效地吸附SDBS,40min基本达到平衡;增大SDBS的初始浓度,吸附量随之增大;增加吸附剂的用量,吸附量随之减小;SDBS溶液pH值在5~8范围内,吸附效果较好;升高温度对吸附有利;麦壳对SDBS的吸附符合Langmuir等温模型。     

碳纳米管分散性的研究

本文采用加入不同类型的表面活性剂和表面活性剂的复配，并用超声波振荡方法，研究碳纳米管在有机溶剂中的分散状态。通过沉降时间观察其分散性，采用激光粒度仪、扫描电镜、原子力显微镜对分散效果进行进一步分析。研究结果表明，用一定浓度的阳离子型全氟表面活性剂和阴离子型表面活性剂互配作为分散剂使碳纳米管达到很好的分散效果。     

多壁碳纳米管分散性研究

通过对多壁碳纳米管的改性研究,寻找提高碳纳米管分散性的途径。采用NaOH对碳纳米管进行预处理,通过SEM、DSC分析表明,该处理过程对去除多壁碳纳米管中杂质和提高其分散性有积极效果。通过H2SO4和HNO3的混酸处理法与HNO3处理法的对比,知前者对碳纳米管的损失要大于后者,且通过对FTIR的对比分析,后者对碳纳米管的改性效果好于前者。TG、TEM分析表明,聚乙烯醇均匀包覆在碳纳米管表面,碳纳米管分散性较酸处理的有所改进。     

多壁碳纳米管/聚碳酸酯复合材料的制备与性能

经硝酸氧化纯化的碳纳米管,在离子液体[Bmim]PF6存在下,溶液混合法制备了MWNTs/PC纳米复合薄膜。利用TEM、SEM对碳纳米管处理前后的形态结构、复合薄膜的微观结构进行了表征,考察了碳纳米管用量对MWNTs/PC复合材料的电学性质和力学性能的影响。结果表明,碳纳米管比较均匀地分散在PC基体中,在[Bmim]PF6作用下改善了碳纳米管与PC的相容性,提高了复合材料的力学性能。同时得出,复合材料的导电阈值出现在碳纳米管质量分数为1.0%～2.0%的范围内。     

多壁碳纳米管分散性对水泥基材料导电性能和电热特性的影响

采用分散剂、超声处理及离心机分离作用,得到分散均匀、稳定状态的多壁碳纳米管(MWCNTs)悬浮液和分散不均匀、团簇状态的MWCNTs沉淀,分别将这两种状态的MWCNTs掺入水泥净浆中,研究MWCNTs分散性对水泥基材料电学性能和电热特性的影响.结果表明:MWCNTs在水泥基体中分散均匀时,随MWCNTs掺量的增加试块电阻率下降;当MWCNTs在水泥基体中分散不均匀时,试块的导电性与MWCNTs掺量没有明确的相关性.MWCNTs水泥净浆的电阻率均随测试温度的升高不断降低,当温度超过80℃时,电阻率趋于恒定,并且MWCNTs分散均匀时,水泥净浆电阻率受温度影响的程度随MWCNTs掺量增高而减小;MWCNTs在基体中分散效果好时,水泥净浆因通电引起的升温速率和幅度随着MWCNTs掺量增大而提高.     

碳纳米管流动电极分散性和悬浮稳定性的优化

流动电极作为一种由碳纳米材料、分散剂和去离子水组成的水性悬浮液体系，其良好的材料分散性和悬浮稳定性是确保流动电极电容法去离子装置（FCDI）脱盐性能的关键。本文以碳纳米管（CNT）为流动电极的活性材料，通过磺化剂实现了CNT材料表面的亲水化改性，重点研究分析了CNT改性前后流动电极的比电容、分散性和悬浮稳定性变化规律；探究了水性分散剂种类[十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）]和含量对流动电极性能的影响。结果表明，改性后的CNT-S流动电极的分散性和悬浮稳定性明显优于CNT流动电极，其比电容略低但比电容的稳定性较高。与CNT-S具有相同电荷特性的分散剂SDS比CTAB更有助于提高CNT-S流动电极的分散性和悬浮稳定性，当SDS比含量为0.6时，CNT-S流动电极的比电容最大，为40.04F/g。在工作电压为1.2V、SDS比含量为0.6、原料液浓度为1.0g/L（NaCl溶液）时，对FCDI装置的脱盐稳定性测试结果表明：装置的初始盐移除效率为51.9%，经20次循环脱盐后其除盐效率仍可保持在51.6%，证明所制备的流动电极具有很好的循环稳定性，为FCDI技术实用化开发提供了实验依据。     

硝酸氧化对多壁碳纳米管的表面修饰及其分散性

采用硝酸氧化法对多壁碳纳米管(MWNTs)进行了表面修饰,通过红外光谱和热重分析等测试手段对其结构特性进行了分析,并对多壁碳纳米管在水中的分散性进行了研究。结果表明,采用硝酸氧化法在多壁碳纳米管的侧壁成功引入了羧基官能团,羧基含量受硝酸浓度、氧化温度和时间的影响。表面修饰后的多壁碳纳米管在水中的分散性和稳定性明显提高。     

CNTs在氯化胆碱-尿素离子液体中的分散性

采用共熔融方法制备氯化胆碱-尿素离子液体,并用红外光谱法对其结构进行了表征。采用超声波分散法和紫外-可见分光光度法对碳纳米管在该离子液体中的分散性进行了研究。结果表明,采用共熔融方法成功制备了氯化胆碱-尿素离子液体。随着超声时间、温度和功率的逐渐增加,碳纳米管在氯化胆碱-尿素离子液体中的平均粒径大致呈逐渐降低的趋势,适宜的超声时间为2～3 h,超声功率为300～350 W。吸光度测试表明碳纳米管在氯化胆碱-尿素离子液体中具有良好的分散稳定性。     

双波长叠加紫外光度法测定SDBS

研究了硫酸耐尔蓝与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的反应,建立测定SDBS的双波长叠加紫外光度法。在pH=5.02缓冲溶液中,硫酸耐尔蓝与SDBS形成离子缔合物,在紫外区有正、负吸收峰,大正吸收波长位于304 nm,大负吸收波长位于280 nm,摩尔吸光系数分别为ε280为2.5×104L·mol-1·cm-1,ε304为2.2×104L·mol-1·cm-1,当用双波长叠加法时,ε280+304为4.7×104L·mol-1·cm-1,线性范围均为0.5~4 mg/L。研究了反应的适宜条件,用于环境水中SDBS的测定,回收率在98.9%~103.2%。     

磁性多壁碳纳米管的制备及对恩诺沙星的吸附性能

利用混酸H_2SO_4-HNO_3对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行羧化处理,再经化学共沉淀法制备磁性MWCNTs。采用FT-IR和SEM对制备的样品进行表征。FT-IR表明羧化后有效引入羧基、羟基等含氧官能团,磁化后引入了磁性Fe—O基团。SEM表明磁化后MWCNTs表面粗糙,包覆铁的氧化物。以HPLC/UV为检测手段,研究了制备的磁性MWCNTs对恩诺沙星的吸附性能。结果表明50 mg磁性MWCNTs对5 mg/L恩诺沙星在30℃、30 min时吸附率达到了97.27%。对磁性MWCNTs吸附恩诺沙星进行等温吸附线性拟合,Langmuir方程的拟合系数r=0.861 2。吸附恩诺沙星达平衡的磁性MWCNTs被10 mL 10%氨水-甲醇洗脱,解吸率达到89.23%。50 mg磁性MWCNTs SPE柱对5 mg/L恩诺沙星的穿漏体积为20 mL,磁性MWCNTs对恩诺沙星吸附容量为2 mg/g。     

碳纳米管在熔融共混过程中分散性的影响因素

综述了在熔融共混制备碳纳米管(CNTs)/聚合物复合材料过程中CNTs的分散机理和分散性的影响因素。重点探讨了聚合物基体相对分子质量、螺杆转速、料筒温度、螺杆结构以及添加剂等因素对CNTs在热塑性聚合物基体中分散性的影响,最后对熔融共混分散CNTs方法进行了展望。     

纳米TiO2对光催化降解SDBS的影响

本文以沉淀法制备得到了纳米TiO2光催化剂，考察了原料、沉淀剂、沉淀pH值、催化剂焙烧温度和焙烧时间等对催化剂粒子尺寸、晶相含量和光催化活性的影响。优化工艺条件下制备得到的催化剂原级粒子尺寸为8．5nm。以该催化剂在500W紫外线高压汞灯照射下光催化氧化十二烷基苯磺酸钠（SDBS）5小时，化学需氧量（COD）去除率达到91％以上。     

碳纳米管悬浮液分散质量影响因素试验研究

选取常见的5种表面活性剂,开展碳纳米管悬浮液的分散性和稳定性实验,定量分析了超声时长、表面活性剂掺比和碳纳米管浓度对悬浮液分散性的影响,量化了使用表面活性剂的碳纳米管悬浮液稳定性。结果表明：(1)超声时长对碳纳米管悬浮液的分散性有显著影响,采用功率为270 W的超声处理,超声40min,悬浮液的分散性趋于平稳;(2)在平均最佳超声时长下,SDBS作表面活性剂具有最优的分散效果,吸光度峰值达到1.729;(3)随着碳纳米管浓度的增加,分散性呈波形变化,SDBS和Triton X-100作表面活性剂,均在碳纳米管浓度为6 g/L时,表现出最佳的分散效果;(4)SDBS作表面活性剂,短期内吸光度值下降较少,有良好的短期稳定性,Triton X-100作表面活性剂,短期内吸光度值下降较多,但7 d后下降较少,有较好的长期稳定性。     

PVP/SDBS"复合物"的物理化学性能研究

用电泳光散射法（ＥＬＳ）、粘度法和表面张力法研究了ＰＶＰ／ＳＤＢＳ“复合物”在纯水溶液中和在０．０１Ｍ ＮａＣｌ溶液中的物理化学性质。得到了ＰＶＰ／ＳＤＢＳ“复合物”电泳淌度与表面活性剂浓度的关系以及饱和结合“复合物”比浓粘度与“复合物”浓度的关系。     

分散剂对钴蓝颜料悬浮液分散性的影响

通过改变体系pH值和分散剂的添加量,对钴蓝颜料水悬浮体系的zeta电位、稳定性、分散性以及流变特性进行研究.结果表明:pH值和分散剂对钻蓝水分散体系的稳定性和分散性有显著影响.对于体积分数为2.0％的钴蓝悬浮液,分散剂用量超过钴蓝质量分数的1.0％时,体系具有较好的分散性.悬浮液的粘度和分散剂的最佳用量随钴蓝固含量的增加而增加.     

化学气相沉积法制备单壁碳纳米管研究进展

单壁碳纳米管的独特性能使其成为一种有着极大应用前景的新兴纳米材料,本文主要介绍了催化剂、裂解温度、载气等因素对化学气相沉积法（CVD）制备单壁碳纳米管的影响和采用化学气相沉积制备定向单壁碳纳米管方面的研究进展情况。