洁净单壁碳纳米管在Fe2O3／Al2O3二元气凝胶催化剂上的水辅助合成

分别以甲烷-氧气和甲烷-氢气-水的混合气作为反应气源,利用Fe2O3/Al2O3二元气凝胶作为催化剂于900℃反应30min合成了单壁碳纳米管.并采用SEM、XRD、TEM,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及Raman光谱等分析技术对所制得的碳产物的结构和形貌进行了表征,以研究反应气氛中水蒸气的引入对单壁碳纳米管生长的影响.结果表明:反应气氛的组成对最终所形成的碳产物的产率和结构有着密切的关联.通过控制氢气载入甲烷-氢气-水的混合气氛中水蒸气的量可以合成低无定形碳的沽净单壁碳纳米管.     

聚丙烯酸酯/TiO2-SiO2纳米复合胶乳的制备与性能研究

用溶胶-凝胶法制得纳米TiO2-SiO2溶胶，与纳米级聚丙烯酸酯微胶乳直接共混．制备了聚丙烯酸酯／TiO2-SiO2纳米复合胶乳，经制膜、干燥处理得纳米杂化材料。复合胶乳粒子外观呈球形，平均粒径约120nm；用红外光谱分析了聚丙烯酸酯微胶乳膜和复合胶乳膜吸收峰特征。考察了纳米TiO2-SiO2含量对纳米复合胶乳膜光学、热学及力学性能的影响，实验结果表明，当TiO2-SiO2含量为1．0％～2．0％时，能使该纳米复合胶乳膜具有很好的紫外线屏蔽性和热稳定性，并使纳米复合胶乳膜的拉伸强度和断裂伸长率等力学性能也得到提高。     

由炭质溶胶-凝胶制备超细炭的研究

以石油生焦为原料,分别以硫酸与硝酸的混合物以及硫酸和双氧水的混合物为氧化剂,分别制得了水性中间相。将水性中间相溶解于乙二醇中制成炭质溶胶凝胶,再经超临界干燥制得超细炭原粉。在氮气的保护下,超细炭原粉于 ５５０℃～１ ２００℃的温度下进行热处理。并利用 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ, Ｔ Ｇ, Ｘ射线衍射和 Ｔ Ｅ Ｍ 等测试技术对超细炭原粉及其热处理产物进行了表征。     

纳米CdS/聚丙烯酸酯复合材料的制备

以自制的高固体分热固性丙烯酸树脂为基质,以醋酸镉、硫代乙酰胺等为原料,在丙酮和甲醇的水溶液中,一步法制备了平均粒径为7nm的在聚合物基体中单分散的CdS纳米粒子。CdS/聚丙烯酸酯复合材料用X射线粉末衍射(XRD),透射电镜(TEM),紫外可见光谱(UVVis)和荧光光谱(PL)进行了表征。研究结果表明:金属离子首先与聚合物的羧基络合,生成硫化物纳米微粒后,聚合物又包覆在纳米微粒的表面形成保护层。     

不同晶体取向中间相沥青基带状炭纤维的制备与表征

以中间相沥青为原料, 采用不同长宽比的矩形截面喷丝板, 通过控制熔融纺丝时的收丝速率, 制得了具有不同截面尺寸和晶体取向的高定向中间相沥青基带状炭纤维, 并研究了热处理温度和喷丝孔截面尺寸对所得炭纤维结构和性能的影响。结果表明, 喷丝孔的形状和收丝速度对炭纤维的晶体取向有显著影响。当收丝速度一定时, 随着喷丝孔截面长宽比的减小, 带状炭纤维截面碳晶体层片由褶皱平行取向结构向辐射状垂直取向结构转变。随着热处理温度的升高, 所制得炭纤维的室温轴向电阻率显著减小, 热导率相应增大, 力学性能明显提高; 随着收丝速率的增大, 带状炭纤维室温轴向电阻率变化不大, 但对其力学性能有显著影响。当喷丝孔截面长宽比和纺丝速度分别为30:1和75 m/min 时, 2500℃石墨化纤维的拉伸强度和杨氏模量分别为2.53 GPa和234.77 GPa。     

PAN基炭纤维作为贮锂负极的研究

讨论了几种ＰＡＮ基炭纤维和炭纤维布作为二次锂离子电池负极的行为。并研究了充放电电流密度以及炭纤维结构对炭负极容量的影响。     

包埋添加剂对 SiC-ZrC 涂层 C / C 复合材料结构和性能的影响

目的研究不同氧化物添加剂对Si C-Zr C涂层C/C复合材料相组成、微观结构和抗氧化性能的影响。方法采用包埋法,分别以Al2O3,B2O3和Mg O作为添加剂,制备Si C-Zr C涂层C/C复合材料,分析相组成及微观结构,考察复合材料在1000~1550℃静态空气气氛中的抗氧化性能。结果以Al2O3作为包埋添加剂制得的涂层致密,而以Mg O为添加剂制得的涂层较疏松。在1000~1550℃的静态空气气氛中,随着氧化温度的升高,以Al2O3为添加剂制得的复合材料失重率逐渐减小,在1550℃氧化1 h后仅为1%;以B2O3和Mg O为添加剂制得的复合材料失重率逐渐增加,在1550℃氧化1 h后分别达到15%和36%。结论与B2O3添加剂相比,Al2O3和Mg O添加剂更能促进包埋粉料的扩散。以Al2O3作为包埋添加剂制得的Si C-Zr C涂层C/C复合材料具有较好的高温抗氧化性能。     

纳米碳管形貌和结构的TEM表征

采用透射电子显微镜(TEM和HRTEM)对催化化学气相沉积法制得的多种纳米碳管的形貌进行了观察分析。     

高固含量聚丙烯酸酯纳米微乳液的制备与性能研究

以自制属于Gemini型的表面活性剂KD-1为乳化剂,采用微乳液聚合方法,用于聚丙烯酸酯微乳液的聚合研究.考察了乳化剂KD-1用量、去离子水用量及反应温度对微乳液聚合反应的影响,对制备的微乳液进行流体力学性能的测定,并将制备的微乳液和胶膜与常规方法制备的微乳液和胶膜进行性能比较.结果表明,在KD-1用量40g,去离子水用量120 g,过硫酸铵引发剂用量0.46 g,反应温度80℃优化条件下制备的聚丙烯酸酯微乳液,固含量达40.50%,混合单体与乳化剂比例达20.6：1,转化率97%以上,微乳液平均粒径34.3 nm,克服了目前微乳液聚合中存在乳化剂含量高,而乳液中固含量低的两大缺陷.力学性能测定说明,制备的聚丙烯酸酯微乳液属于膨胀性流体.与常规方法制备的微乳液相比,粒径小,表面张力低,成膜温度有所降低,而玻璃化温度有所提高,透明度、附着力、耐水性、耐冲击强度等性能更优异.     

原料以及制备条件对水性中间相产率和性能的影响

以煤沥青和石油生焦为原料,以浓硝酸和浓硫酸混合物为氧化剂,对炭原原料性能与水性中间相的产率之间的关系以及工艺地水性中间相产率的影响进行了研究,利用ＦＴ－ＩＲ光谱对不同工艺下制的水性中间柏进行了表征。结果表明原料和工艺条件对水性中间相的性能有较大影响。