碳纳米管的分散性及其光学性质的研究

采用硫酸和硝酸混合酸对催化裂解法(CVD法)制备的多壁碳纳米管(CNTs)进行纯化,以超声仪为分散设备,分别研究了在乙二醇水溶液中加入不同类型的阳离子、阴离子、非离子型表面活性剂对碳纳米管分散性的影响.研究结果表明:十六烷基三甲基溴化铵和乳化剂OP对CNTs的分散效果最好.     

三维碳化钼/碳纳米管复合物的制备及结构调控

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.     

粉末法制备碳纳米管增强铜基复合材料及性能研究

采用湿法球磨的方式将质量分数0.10%的多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在铜粉中, 干燥后经放电等离子烧结, 获得了CNTs/Cu复合材料的预制体, 采用冷轧方式将预制体轧制为薄片。研究了CNTs/Cu复合材料的物理性能及微观结构随轧制过程的变化规律。结果表明, CNTs/Cu复合材料的硬度、密度随着轧制的进行不断升高, 晶粒被细化。断口形貌为大量韧窝, 属于韧性断裂, 并在断口处发现团聚的CNTs。轧制总压下量为90%时, 薄带的电阻率为0.020 0 μΩ·m, 抗拉强度为410.24 MPa。     

多壁碳纳米管分散剂的制备及分散性能研究

由于碳纳米管(CNTs)自身较大的比表面积及碳管间强的作用力,使其在溶剂中不易分散,因此应用前需要进行分散处理,使其能够满足更多应用的需求。利用在淀粉上接枝丙烯酸(AA)或苯乙烯(St),分别制备了淀粉接枝丙烯酸聚合物(SAa)、苯乙烯聚合物(SSty)、丙烯酸-苯乙烯聚合物(SSA)新型分散剂,并研究在水中对多壁碳纳米管(MWCNTs)的分散性。结果表明：改性淀粉的分子量(M_w)由4.25×10⁵减小到3.92×10⁵、分子量分布系数(M_w/M_n)由3.01减小到了2.88,分子量分布较窄,聚合物的结构更加稳定;改性淀粉颗粒溶胀崩解,原有形貌发生改变,晶型受到破坏,尺寸变小更有利于分散;此外,对于0.10 g·L^-1的MWCNTs,使用SSA的MWCNTs分散效果最好,SSA分散MWCNTs在20 d时的沉降率为30.6%。通过机理研究发现,SSA利用结构中接枝聚合的苯环与MWCNTs的p―p非共价键吸附在MWCNTs表面,通过静电斥力和空间位阻效应的协...     

碳纳米管/环氧树脂复合材科力学性能的研究

采用超声波分散及真空浇铸法制备了碳纳米管改性的环氧树脂复合材料,使用扫描电镜、透射电镜、万能材料拉伸仪等仪器对复合材料的组织结构和性能进行了测试和表征.研究了碳纳米管的加入量与分散程度对复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率的影响.实验结果表明,碳纳米管加入量大约在1.75%以下时,碳纳米管可能在基体中分散均匀,没有明显的团聚,复合材料的强度得到提高.但是随着碳纳米管含鼍的继续增加,碳纳米管可能趋于团聚,在基体中的分散变得不均匀,反而会使复合材料的强度下降.纳米碳管含量为0.75%时,复合材料的拉伸强度提高了18.3%,拉伸模量提高了20.5%,断裂伸长率提高92.8%.     

碳纳米管的分散性研究

为了提高碳纳米管的分散能力,对碳纳米管进行修饰和改性,首先对多壁碳纳米管(MWCNTS)进行纯化处理,然后对处理过的MWCNTS进行各种改性,最后采用各种表面修饰剂对MWCNTS进行表面修饰,并对改性后的MWCNTS进行在不同溶剂中的分散性研究。为了考察MWCNTS对聚醚醚酮(PEEK)复合物相容性的影响,利用聚醚醚酮能溶于DMF中的特点,采用水、乙醇、DMF 3种溶剂作比较,选出了有利于PEEK复合材料制备的改性MWCNTS有a-MWCNTS、CTAB/MWCNTS、g-MWCNTS。提出今后应继续研究PEEK/CNT复合材料的制备技术,提高碳纳米管的分散性能,从而提升复合材料的摩擦磨损性能。     

三相碳改性磷酸铁锂复合材料的制备及其电化学性能研究

以磷酸铁、碳酸锂为原材料,葡萄糖、碳纳米管和石墨烯为导电剂,通过砂磨工艺及碳热还原法制备了高性能磷酸铁锂、无定型碳、石墨烯、碳纳米管复合正极材料LFP/C/G/CNTs。材料表征结果表明,碳纳米管、石墨烯和无定形碳与磷酸铁锂复合在一起,成功构建了高速电子传输网络; 电化学性能测试表明,LFP/C/G/CNTs具有良好的循环性能和倍率性能。在0.1C电流密度下,LFP/C/G/CNTs放电比容量为161.5 mAh/g; 在5C电流密度下,LFP/C/G/CNTs复合材料放电比容量仍达126.5 mAh/g; 在2C电流密度下,循环200次后,LFP/C/G/CNTs放电比容量152.1 mAh/g,容量保持率为99.6%。     

制备工艺对CNTs/Pb复合阳极 的电催化性能影响

研究了粉末冶金技术制备CNTs/Pb复合阳极,讨论了碳纳米管浓度、烧结气氛、成形压力对锌电积用复合阳极电化学性能的影响。研究表明：复合阳极电催化活性随着电解液中碳纳米管含量的增加呈现先增后减的趋势,随着成形压力的上升也呈现出先增后减的趋势。在1 g/L CNTs,成形压力410MPa,真空环境烧结的较优工艺条件下,制得的CNTs/Pb复合阳极在500 A/m2的电流密度下阳极电位稳定在1.4468 V,较传统铅银阳极低了59.1 mV, 较纯铅阳极低了 173.2 mV。     

碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能的研究

采用超声波分散及真空浇铸法制备了碳纳米管改性的环氧树脂复合材料, 使用扫描电镜、透射电镜、万能材料拉伸仪等仪器对复合材料的组织结构和性能进行了测试和表征。研究了碳纳米管的加入量与分散程度对复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率的影响。实验结果表明, 碳纳米管加入量大约在1.75%以下时, 碳纳米管可能在基体中分散均匀, 没有明显的团聚, 复合材料的强度得到提高。但是随着碳纳米管含量的继续增加, 碳纳米管可能趋于团聚, 在基体中的分散变得不均匀, 反而会使复合材料的强度下降。纳米碳管含量为0.75%时, 复合材料的拉伸强度提高了18.3%, 拉伸模量提高了20.5%,断裂伸长率提高92.8%。     

制备工艺对CNTs/Pb复合阳极电化学性能的影响

采用粉末冶金技术制备CNTs/Pb复合阳极,讨论了碳纳米管浓度、烧结气氛、成型压力对锌电积用复合阳极电化学性能的影响。结果表明,复合阳极电催化活性随着电解液中碳纳米管含量的增加呈现先增后减趋势。随着成型压力的上升也呈现出先增后减趋势。在1g/L CNTs、成型压力410MPa、真空环境烧结的较优工艺条件下,制得的CNTs/Pb复合阳极在500A/m2电流密度下的阳极电位稳定在1.446 8V,较传统铅银阳极的低59.1mV,较纯铅阳极的低173.2mV。