溶剂热法制备碳纳米纤维负载Cu2O光催化材料

以乙酸铜为原料,碳纳米纤维为基材,采用溶剂热法制备碳纳米纤维负载氧化亚铜(Cu2O/CNFs)光催化材料.比较了丙三醇、乙二醇和二甘醇三种不同反应溶剂对生成Cu2O的还原能力和分散性能;并以甲基橙为模拟有机污染物,研究Cu2O/CNFs复合材料在可见光照射下的光催化降解性能.实验结果表明,以丙三醇和乙二醇为溶剂时,生成产物为立方体状的Cu2O和Cu的混合物;以二甘醇为溶剂时制备产物为均匀分散的纯Cu2O纳米粒子.可见光下照射5h,丙三醇、乙二醇和二甘醇制备的Cu2O/CNFs复合材料对甲基橙降解率分别为73.5％、85％和92.5％.     

纳米碳纤维掺杂气凝胶的合成及性能

为了研究纳米碳纤维掺杂对SiO2气凝胶力学性能和导热性能的影响,以工业水玻璃为前驱体,采用原位法在常压干燥下合成了纳米碳纤维掺杂的SiO2气凝胶材料(CNF-SAs).纳米碳纤维掺入量分别为硅溶胶质量的0%、0.2%、0.5%、0.8%,主要研究了纳米碳纤维掺杂对硅气凝胶力学性能和导热性能的影响.试验结果表明:CNFs的掺入,提高了气凝胶内部SiO2网格的强度,增大了气凝胶的韧性.600℃时,CNFs复合气凝胶的导热系数约为0.04 W/(mK),明显低于纯气凝胶0.09W/(mK),说明CNFs起到了明显的红外遮光作用.制备得到的气凝胶呈海绵状微孔结构,CNFs浓度对复合气凝胶的性能有重要影响,当CNFs掺入量为0.5%时,复合气凝胶的综合物理性能较好,且密度达到最低0.143g/cm3.     

碳纳米纤维/Co_3O_4复合电极的制备及电化学性能研究

采用静电纺丝制备得到碳纳米纤维(CNFs)无纺布,经预氧化、碳化处理后作为电极支撑材料,再由水热法合成得到海胆状CNFs/Co_3O_4和雪花型CNFs/Co_3O_4-S两种形貌的复合电极材料.通过扫描电子显微镜(SEM),傅里叶红外光谱(FTIR)和X线衍射(XRD)对复合电极材料形貌和结构进行表征,并对其电化学性能进行详细测试.结果表明:在1A/g的电流密度下,雪花型CNFs/Co_3O_4-S比海胆状CNFs/Co_3O_4复合电极材料具有更高的比电容,为451.11F/g,且在1500次充放电后其比电容保留率高达88.07%,具有良好的循环稳定性.     

碳纳米纤维／镍管复合材料的制备

采用化学镀法在化学纤维布表面覆盖均匀镍层,通过热处理去除基体后获得中空镍纤维管;将其置于化学气相沉积装置中,通过调整合适的氢气和甲烷流量比及气压条件制备了以中空微米镍纤维管为主体结构、碳纳米纤维（CNF）以及金属管体结构为存储介质的碳纳米纤维／镍管复合纤维材料．运用扫描电子显微镜（SEM）分析中空镍纤维及复合纤维管表面形貌,x射线衍射（XRD）对复合纤维管晶相组成进行表征．结果表明,利用模版法制备出的中空镍纤维管孔径在10μm左右,管壁厚约0．5μm;化学气相沉积制备过程中,当微波功率500W,氢气和甲烷流量比100：6,气压4．0kPa,沉积时间5min时,复合纤维管外壁和端口内壁均匀沉积长径比较大且直径均匀分布的碳纳米纤维,碳纤维直径约50nm;复合纤维成分为碳纳米纤维、镍和三镍化磷合金相,其中碳纳米纤维表现为石墨相．表面覆盖有碳纳米纤维的镍管复合材料,增加了材料自身的吸附存储和导电性能,可应用于多相催化、电容存储和电极材料等领域．     

静电纺丝法制备聚丙烯腈／细菌纤维素复合纳米纤维研究

利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈／细菌纤维素复合纳米纤维．研究了溶液浓度、细菌纤维素含量对复合纳米纤维成形及吸水性能的影响．研究结果表明：随着溶液浓度的增加,静电纺丝产物由珠状结构纤维逐渐成为平滑纤维,上工平均纤维直径逐渐增大;随着细菌纤维素含量的增加,共混纺丝溶液的黏度增加,得到的复合纳米纤维直径也增加,同时其吸水性也有较大的提高．     

电弧法制备的TiC催化生长碳纤维

利用电弧等离子体法制备了TiC纳米粒子,并以TiC纳米粒子为催化剂,乙炔为碳源,通过化学气相沉积(CVD)在管式炉中生长了纳米碳纤维。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等手段对TiC纳米粒子及碳纤维进行了表征。结果表明:得到的TiC晶型为面心立方,粒径在10~40nm之间,颗粒形貌规整、粒径均匀;以此为催化剂得到的碳纤维,既有直线形又有螺旋形,纤维以催化剂为中心对称生长,其直径与催化剂粒径大致相等。     

腔体压力对纳米碳管结构的影响

在镍催化剂的催化作用下,利用微波等离子体化学气相沉积法合成了纳米碳管,分析了不同腔体压力对所合成的碳材料结构的影响.研究表明,当腔体压力增大时,基片温度上升,有利于纳米碳管管状结构的形成,提高纳米碳管的石墨化程度.     

单电极冷等离子体射流制备碳纳米颗粒

采用常压单电极氩冷等离子体射流分解乙醇/去离子水溶液制备碳纳米颗粒。相对于传统制备方法,该方法不需要加热,也不需要使用催化剂,不会引进杂质。采用扫描电镜对产物进行表征,发现通过调节放电参数可以很好地控制产生的碳纳米颗粒粒径,对类辉光模式,颗粒平均粒径2～10 nm,可以形成均匀的薄膜;对丝状放电模式,颗粒平均粒径增加到80～300 nm。     

糊精及聚乙二醇水溶液放电制备洋葱状富勒烯

考察了不同有机介质对制备碳纳米材料的影响,以糊精（C6H10O5）n．xH2O）水溶液为放电介质,石墨做电极,成功制备了纳米洋葱状富勒烯（Onion—like Fullerenes：OLFs）和多壁碳纳米管。利用场发射扫描电子显微镜,高分辨透射电镜和X-射线衍射对所得产物进行了表征。结果表明：OLFs和多壁碳纳米管富含在阴极沉积物中且形貌规则,石墨化程度高;漂浮在糊精溶液表面的产物中没有OLFs和碳管的生成。以聚乙二醇水溶液为放电介质,未发现洋葱状富勒烯,但有大量的碳管和碳球存在,研究表明利用无毒有机介质水溶液制备碳纳米材料是可行的。     

碳包覆粒子的制备与表征

通过热处理在多壁纳米碳管上负载2种金属氧化物颗粒,以其为催化剂,用化学气相沉积法制备碳包覆金属粒子,并利用XRD、TEM、FESEM和EDS对催化剂和产物的物相组成、形貌和结构进行表征。结果表明,金属氧化物颗粒均匀地负载于纳米碳管的管壁上,所制备的碳包覆金属粒子粒径较为均匀,具有明显的核一壳结构。     

Co/MgO固体催化剂CVD法合成单壁纳米碳管的研究

分别用浸渍法、离子吸附沉淀法、溶胶一凝胶法制备了四组Co／MgO催化剂．1000C时,这些催化剂均能在CH4气氛下合成单壁纳米碳管,产量受催化剂活性组分尺寸影响明显．经透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TGA)结果发现,浸渍法中以乙醇作为溶剂制备的催化剂所制得的产物中含有最多的单壁纳米碳管;离子吸附沉淀法所得的催化剂因沉淀的活性组分颗粒过大而不适合于单壁纳米碳管的生长;溶胶一凝胶法通过优化工艺将有望获得高产率的制备单壁碳管的催化剂．TEM和电子衍射观测同时表明所制得的单壁纳米碳管的直径都分布在1nm左右,且大部分聚集成束．     

碳纳米管的合成与制备

金属纳米颗粒和碳纳米管是两种重要的纳米材料,要实现碳纳米管的大批量制备,必须首先解决催化剂连续投放问题和催化剂与产物及时导出的问题.通过特殊的反应装置和工艺可以实现碳纳米管的连续制备,从而达到低成本大批量制备碳纳米管的目的.本文采用一个简单的方法合成了铁钴（Fe/Co）纳米颗粒,并采用化学气相沉积法实现了碳纳米管的批量合成,纳米颗粒的尺寸分布均匀,碳纳米管管径均匀、高纯度、结构完美.合成的碳纳米管机械强度高,同时还有独特的金属或半导体导电性.     

Mg-Al层状双氢氧化物和MgAl2O4微纳结构制备

以十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium brom ide,CTAB)为表面活性剂,尿素为碱剂,采用溶剂热法合成Mg-A l层状双氢氧化物玫瑰花状结构和片球结构,通过高温煅烧制备花状结构的MgA l2O4.利用X射线衍射研究产物晶体结构,利用扫描电子显微镜分析产物形貌和粒径,考察表面活性剂添加量、反应物浓度和反应时间对产物形貌的影响.结果表明,表面活性剂CTAB的添加量为1 g时有利纳米片自组装,形成玫瑰花状结构或片球状结构;随反应物浓度增加,产物形貌从不规则的聚集体过渡到玫瑰花状结构,最终转变成片球状的微纳结构.     

基板法催化生长纳米碳纤维薄膜

以乙炔(C2H2)为碳源,铜溶胶和硫化铜为催化剂前躯体,采用化学气相沉积法(CVD)在玻璃基板上生长纳米碳纤维薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物的形貌与结构进行了表征。结果表明:在反应温度为350℃时,制备出了纤维直径为100～200nm,厚度为3～20μm的均匀的纳米碳纤维薄膜;随着反应温度升高或者反应时间的延长,纳米碳纤维薄膜的膜厚增厚。     

常压下电弧法合成无定型纳米碳管和纳米碳纤维

以镍为催化剂,在常压条件下,乙炔和氦气气氛中,利用电弧法合成无定型纳米碳管（ACNT）和纳米碳纤维（ACNF）。采用透射电镜（TEM）和拉曼光谱（Raman）对产物进行表征,并采用发射光谱（OES）对等离子体的形成过程进行在线诊断。TEM电镜观察结果表,ACNT和ACNF的直径在60～100 nm之间,而且ACNF可能转化成ACNT。Raman分析结果表明,阴极上形成的ACNT的石墨化程度要高于阳极上形成的ACNT或ACNF。OES结果表明,等离子体中有C2和CH活性物种生成,它们可能是形成ACNT和ACNF的前驱体。     

工程纳米颗粒物气溶胶的制备方法及系统

基于纳米材料悬浮液的雾化法,设计一种流量和质量浓度可调节的碳纳米颗粒气溶胶制备系统。该系统将洁净的空气与碳纳米管材料分散液喷雾混合在不锈钢雾化室中,得到不稳定的气溶胶,配合嵌入式温控系统、流量控制系统和质量浓度控制系统,使不稳定的气溶胶在加热膨胀室中恒温加热,膨胀并达到均匀,通过控制可调开度的阀体得到较为稳定均匀的纳米颗粒物气溶胶流。试验表明,在温控系统表现理想的情况下,设计流量与设定流量的最大误差为9.312 mL/min,设计质量浓度与设定质量浓度的最大误差为0.206 mg/m³,基本可以产生流量和质量浓度相对稳定的纳米颗粒气溶胶。     

铜铟镓硒纳米颗粒制备技术的研究进展

介绍铜铟镓硒(CuIn1-xGaxSe2,CIGS)薄膜太阳能电池结构及其吸收层制备技术的最新研究成果.指出非真空印刷法制备具有速度快、成本低且能实现连续大规模生产的优点,粒子尺寸小且均匀的CIGS纳米晶体的合成技术是非真空印刷法制备CIGS薄膜的关键.评述CIGS纳米颗粒的合成技术中常用的低温凝胶法、微波法、溶剂热法、热注入法、气体还原法和化学沉积法的研究进展,分析各种方法的优缺点,对深入研究CIGS纳米颗粒的合成提出了建议.     

水热合成过程中VO2（B）纳米带的结构变化

以V2 O5和草酸的黄褐色悬浊液为前驱物水热合成 VO2（B）纳米带,采用XRD技术研究水热条件对V O 2（B ）纳米带结构的影响。结果表明,在水热温度为180～190℃、水热时间为20～24 h时,可以制备结晶良好的VO2（B）纳米带;随着水热温度的升高,VO2（B）纳米带的平均晶粒尺寸逐渐增大,晶格畸变度逐渐减小,且产物的择优生长趋势逐渐明显;水热反应初期,VO2（B）纳米带的平均晶粒尺寸增长较快,随着水热时间的延长,VO2（B）纳米带的晶粒生长趋于平衡,晶格畸变度逐渐减小并趋于平缓,且产物逐渐形成了一定的结晶取向。     

Stber法制备单分散,粒径可控碳球及其应用

采用Stber法,以间苯二酚和福尔马林为原料,制备了单分散,粒径可控的碳球.讨论了醇/水比、不同种类的醇、水浴温度、反应物和氨水添加量等对碳球粒径和形貌的影响,并通过SEM、FT-IR、XRD和DLS对最终产物的粒径、形貌和组成进行了表征.结果表明:随着醇/水比、醇的烷链、反应物和氨水的添加量增加时,碳球的粒径变大,且粒径分布在370~1 050nm之间;最佳水浴温度为30℃;碳球具有强的吸附作用,以碳球为牺牲模板,制备出了粒径分布均匀的空心ZnO/ZnFe2O4纳米球.     

丝素蛋白／壳聚糖共混纳米纤维的制备

以甲酸为丝素蛋白(SF)和壳聚糖(CS)的共同溶剂,采用静电纺丝法来制备SF/CS纳米纤维.采用扫描电镜观察纤维的形貌,分析SF/CS质量比、电场强度及纺丝流率对纤维形貌的影响.结果表明:SF/CS质量比大于80/20时,可以得到连续的纳米纤维,且纳米纤维直径随CS含量的增加呈先减小后增大的趋势,最小直径为71 nm;纳米纤维直径随电场强度的增大而减小,随纺丝流率的增加而增大.