碳纳米管
- CNTs 制备方法及其应用研究进展★
0 年代来，碳纳米管作为一种线性的纳米材料[1]，具有市场上众多补强材料所不具备的优异性能，得到了业界学者的广泛关注。其中将碳纳米管填充到橡胶等高分子材料中成为了当下的研究特点。但是，由于碳纳米管的高表面能，在加工过程中碳纳米管往往不能够很好地分散在基体中，其优异的性能也很难在复合材料中体现。大量的实验结果证明，碳纳米管必须以高取向性的方式，均匀地分散在橡胶基体内部，且与橡胶基体有良好的界面作用，才能实现碳纳米管优异性能的最大化。1 碳纳米管现状现在普遍认
山西化工 2023年9期2024-01-02
- 缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料的有效刚度和应力分析
维纳米材料-碳纳米管[1]。与传统的碳纤维增强材料相比,该材料具有独特的力学、热学和电学性能[2-4],其力学、热学和电学性能比传统碳纤维都有大幅度的提高[2-4],是复合材料理想的增强体,相对于普通纤维增强复合材料而言,具有无可比拟的优越性[5]。然而,碳纳米管的弯曲、缠绕等几何特性在某种程度上限制了其独特性能在最大限度上的发挥。近30年来,关于碳纳米管特性对增强复合材料力学性能的影响的研究方兴未艾[6-8]。王宏颖等[9]总结了近年来碳纳米管增强复合材
兵器装备工程学报 2023年8期2023-09-03
- 超长碳纳米管实现超高产率制备
题组通过超长碳纳米管制备技术方法论层面的创新，实现了超长碳纳米管的超高产率制备，为超长碳纳米管的大批量制备及相关应用开发奠定了基础。张如范课题组将超长碳纳米管的阵列密度首次提升至约6700 根/mm，比传统方法至少提升2～3 个数量级，且制备的超长碳纳米管还具有分米级的长度、较少的管壁数、近乎完美的结构和较高的半导体型纯度。通过深入研究超长碳纳米管的生长机理，提出了一种基底拦截导向策略以实现超长碳纳米管的超高产率制备。该策略将催化剂溶液气化后通入碳纳米管生
浙江化工 2023年1期2023-03-22
- 用艾奇逊炉在不同温度提纯碳纳米管
)0 引 言碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)是20世纪90年代初被发现的一种一维纳米碳材料[1]，具有优异的机械性能、导电性能、导热性能和化学稳定性，市场前景广阔[2-4]。经过科学家和工程师几十年的努力，碳纳米管的应用研究取得了巨大发展。到目前为止，碳纳米管在导电塑料、结构塑料中作为导电剂、增强剂已经得到了广泛应用[5-6]。此外在储氢材料[7]、化合物合成非贵重金属催化剂制备[8-9]、高强高韧复合陶瓷制造[10]、医疗细胞毒性
人工晶体学报 2022年11期2022-12-10
- ［C2 MIM］+ 在碳纳米管中结构和性质的理论研究
言近年来，碳纳米管因优异的光学、力学、热学和电学性能而成为科学界研究的热点［1-3］.由于碳纳米管之间存在很强的范德华力和疏水性，其在水和有机溶剂中非常容易团聚，难以分散开来，这严重限制了碳纳米管的实际制备和应用［4］.然而，离子液体( ILs) 特别是咪唑类的ILs，可以在不借助化学修饰及表面活性分子的条件下，制备出高分散性的碳纳米管［5］.因此，深入研究碳纳米管与咪唑类ILs 之间的相互作用机制，对碳纳米管的可控制备有极为重要的意义.当前，已经有一些
原子与分子物理学报 2022年4期2022-03-04
- 湿热条件下碳纳米管的后屈曲分析*
ima发现了碳纳米管[1]，碳纳米管由此以一种新的重要碳形态进入科学研究的殿堂.碳纳米管因具备独特而优异的力学性能而获得广泛的应用.Treacy等[2]、Poncharal等[3-4]采用实验方法对碳纳米管的力学性能进行研究，并得出碳纳米管管径尺寸越小则其杨氏模量越大的结论；Yakobso等[5-6]基于分子动力学，利用Brenner势对碳纳米管在轴向荷载作用下的屈曲行为进行了模拟；Ru等[7-9]基于连续介质力学，研究了单层和多层碳纳米管受轴向荷载时的屈
湘潭大学自然科学学报 2021年2期2021-07-06
- 单手性半导体碳纳米管在生物成像中的研究进展
123半导体碳纳米管(SWCNT)的卓越性能归功于独特的sp2碳蜂窝结构，其极佳的电学、光学、机械性能和生物兼容性，使半导体碳纳米管成为未来计算机芯片、印刷薄膜晶体管器件和电路、抗辐照电子器件、单光子光源和探测器、能源器件和生物成像等领域最理想的半导体材料之一，相关研究已成为当今科技前沿热点[1,2]。如半导体碳纳米管在近红外二区(NIR-Ⅱ，1.0～1.4 μm)中的光致发光为生物的荧光成像提供了理想探针[3]。但是，多种手性随机分布的碳纳米管带隙不唯一
影像科学与光化学 2021年3期2021-06-15
- 微观视角下超声酸处理时间对碳纳米管结构与形态的影响
6）1 概述碳纳米管自日本科学家S.lijima于1991年发现以来，以其特殊的结构和优异的性能引起许多学者关注。近年来学者的研究重点是围绕碳纳米管的物理特性和结构，运用括热压法、真空吸铸法、粉末冶金烧结法、半固态铸造法以及熔融共混等方法，合成复合材料并应用于锂电池、电化学、医药、超疏水涂料、光伏等领域。然而在进行的前期合成实验中发现，对碳纳米管进行修饰、功能化的实验往往得出的结果并不理想，有着重复性不高的缺点。即使是在相同的实验条件下，所得到的结果却不一
化工设计通讯 2021年5期2021-05-26
- 多壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料制备及其性能研究
年初步确定了碳纳米管CNT的结构，碳纳米管(CNT)已经激发了许多有趣的研究领域。碳纳米管CNTS具有优异的电、机械、热和磁学性能，低密度，高比表面积和高的化学稳定性。碳纳米管/聚合物复合材料，包括如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰胺和聚氨酯等基体已经被研究。聚酰亚胺是一类因为具有高的热稳定性良好的介电性能和耐化学稳定性，而被人们所熟知的聚合物。聚酰亚胺已经被应用在复合材料和微电子产业。碳纳米管/聚酰亚胺纳米复合材料是
橡塑技术与装备 2021年8期2021-04-23
- 不同官能团多壁碳纳米管对镉的吸附及细菌毒性
技术的发展，碳纳米管作为一种新型吸附剂被广泛应用于多种重金属的去除[1-2]。碳纳米管表面的羧基、羟基等官能团与重金属相互作用，提高了碳纳米管对重金属的吸附和选择[3-7]，是影响碳纳米管吸附重金属的重要因素。除作为吸附剂使用外，碳纳米管和重金属在环境中共存时，也会影响重金属的生态毒性。LIU等[8-9]发现：多壁碳纳米管本身对斑马鱼Danio rerio没有毒性，但却由于吸附了铅(Pb)和锌(Zn)，加重了两者在斑马鱼体内的积累和毒性。MARTINEZ等
浙江农林大学学报 2021年2期2021-04-21
- 多壁碳纳米管和重金属镉的细菌毒性及影响机制
的快速发展，碳纳米管在材料、催化、光学器件、分子开关、生物医学、环境修复等各领域都有了广泛的研究和应用[1]，同时碳纳米管对人类健康和生态环境的潜在风险也引起了世界范围内的广泛关注[2-6]。进入环境中的碳纳米管将不可避免地与其他化学物质共存，碳纳米管对共存污染物毒性的影响及复合毒性也越来越多地受到了研究者的关注。碳纳米管可以通过吸附共存污染物，降低或增强共存污染物对生物的毒性。如刘信勇等[7]发现实验用多壁碳纳米管本身对斑马鱼Danio rerio没有毒
浙江农林大学学报 2020年2期2020-04-22
- 碳纳米管可控制备的过去、现在和未来
首次发现1，碳纳米管的研究已走过二十多年的历程。碳纳米管独特的结构赋予其优异的性质2-4，从而在工业添加剂、电子学器件等领域具有广泛的应用前景5-7。然而，由于高选择性生长的困难和宏量制备技术的限制，碳纳米管构筑的电子学器件还局限于实验室级别的原型器件8-10，而碳纳米管添加剂则扮演着基于高强度/高导电性质的工业添加剂11-13，没有发挥碳纳米管的主导作用。结构决定性质，制备决定未来。充分发挥碳纳米管材料的优异性质和在应用中的主导作用，乃至寻找到碳纳米管杀
物理化学学报 2020年1期2020-04-02
- 密度泛函理论研究钠原子在不同直径碳纳米管内部和外部的吸附
放电，发现了碳纳米管。由于碳纳米管新颖的力学、电磁学和化学性质[2-3]，已经被广泛使用在科学和工程领域[4-6]。钠是一种常见的碱金属，将钠原子掺入碳纳米管中，体系电荷发生转移，应用范围广泛。在理论研究方面，Kang等[7-8]研究包裹在碳纳米管内的多个钠原子结构和形态，当碳纳米管半径增加的时候，钠原子由单原子链转化成同轴圆柱壳结构。Monajjemi等[9]用从头计算方法研究了钠原子与碳纳米管作用时，体系的电子结构、热力学性质和磁性质。Farajian
上海电机学院学报 2018年6期2018-12-29
- 碳纳米管纱在应力下的压阻效应：现象和影响因素
Jude C. Anike, Kalayu Belay, Jandro L. Abot(1. Department of Mechanical Engineering, The Catholic University of America, Washington, DC20064, USA； 2. Department of Physics, Florida A&M University, Tallahassee, FL32307, USA)1 Intro
新型炭材料 2018年2期2018-05-02
- 碳纳米管在分析化学中的应用
41025)碳纳米管有着较好的力学性能、发射性能、电磁性能、吸附性能和化学性能，所以有着较为广泛的应用。从碳纳米管的分类入手，分析了碳纳米管应用的优劣势，研究了碳纳米管在分析化学中的应用。碳纳米管；分析化学；应用1 碳纳米管的分类碳纳米管可以按照多个标准进行分类，这与碳纳米管应用的领域有着较大的关系。当前碳纳米管的分类主要有以下几种：石墨烯片的层数分类。从基本构造上来看，碳纳米管可以理解为石墨烯片卷曲而成的管状物体。因此，如果石墨烯为单层，那么碳纳米管则为
山西化工 2017年6期2017-04-10
- 碳纳米管晶体管制造技术获得重大突破
碳纳米管晶体管制造技术获得重大突破美国威斯康星大学麦迪逊分校在碳纳米管晶体管制造技术方面获得突破。其开发的新型高性能碳纳米管晶体管成功突破了纯度和阵列控制两大难题，开关速度比普通硅晶体管快1000倍，比此前最快的碳纳米管晶体管快100倍，使碳纳米管晶体管向商业应用迈出了关键一步。目前，碳纳米管被认为是制造下一代晶体管的理想材料，但高性能的碳纳米管晶体管制造面临着两大技术难题：一是要达到极高的纯度；二是要以极高的精度进行阵列控制。研究人员采用聚合体筛选技术找
军民两用技术与产品 2015年3期2015-01-08
- 碳纳米管应用研究取得重要进展
碳纳米管具有优异的力学、电学性能，同时具有密度小、比表面积大等优点，在聚合物复合材料的增强、增韧、导电和阻燃等方面发挥着重要作用，引起了广泛关注。中国科学院固体物理研究所纳米材料应用研究中心研究人员在碳纳米管材料的应用研究方面取得了可喜进展。研究发现：强极性纳米粒子在降低由覆盖在碳纳米管上的聚合物薄层引起的势垒、促进碳纳米管之间电子跃迁等方面发挥着重要的作用。由于碳纳米管具有很大的比表面积和长径比，碳纳米管间存在着较强的范德华力和物理缠绕，使得碳纳米管在聚
化学与生物工程 2013年9期2013-04-11
- 一种新的碳纳米管合成方法
讯·一种新的碳纳米管合成方法据http://www.cinn.cc 2013年5月报道，日本名古屋大学的一个研究小组开发出了一种新的碳纳米管合成方法，能按所需直径生产出很长且粗细均匀的碳纳米管。作为下一代高科技材料，碳纳米管在众多领域拥有广阔的应用前景，但采用现有方法合成的碳纳米管的直径和长度各不相同。日本的该研究小组将碳纳米环(他们于2009年开发出的构成碳纳米管的最小部件)贴在蓝宝石基板上，与乙醇一起加热到500 ℃时，乙醇所含的碳不断堆积到碳纳米环上
电子机械工程 2013年5期2013-03-24
- 十六烷基胺－多壁碳纳米管复合物的制备及NO吸附性能
烷基胺－多壁碳纳米管复合物的制备及NO吸附性能杨颖1，2，李丽2，尹彦冰1，孙宏1，史克英2（1.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔 161000；2.黑龙江大学化学化工与材料学院，黑龙江哈尔滨 150080）为制备在室温下对NO吸附性能优异的材料，采用十六烷基胺并通过化学缩合的方法对多壁碳纳米管进行了修饰，制备了十六烷基胺－多壁碳纳米管复合物，并分别采用TG－DSC，XRD，FT－IR，Raman，SEM等技术对所制备的复合物进行了表征.研究
河北大学学报（自然科学版） 2012年2期2012-12-09
- 单壁碳纳米管低能区光吸收性质
2]合成单壁碳纳米管以来，碳纳米管被看成一种有广泛应用前景的光电功能材料，得到了广泛关注。1998年，T.Pichler 等测量了石墨和单壁碳纳米管的光电导率，在测量过程中发现石墨有 3 个明显的吸收峰，分别位于4. 5±0.05eV、13±0.05eV 和15±0.05eV[3]。单壁碳纳米管中同样存在3 个类似的、能量稍低的吸收峰，分别是1.03.4 ±eV、2.07.11 ±eV 和1.06.14 ±eV。同时研究发现，单壁碳纳米管在更低一些的能量区
海军航空大学学报 2012年3期2012-03-24
- 纳米空间化学
——碳纳米管的填充研究
勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯等[1-3]。富勒烯和石墨烯这两个研究领域的开创者分别于1996年和2010年被授予诺贝尔化学奖和物理学奖。碳单质的多种结构源自于碳原子的多样杂化成键方式。碳原子能以sp、sp2和sp3等杂化轨道成键，对应的成键数目分别为2、3和4。在金刚石中，碳原子为sp3杂化,每个碳原子与4个碳原子相连形成三维结构。石墨中的碳原子以sp2方式杂化，形成二维的六边形网格结构原子层，层与层之间以范德华力结合形成三维的石墨。独立存在的单原子
大学化学 2011年5期2011-09-25
- 单分散单壁碳纳米管的制备
引 言单壁碳纳米管自被发现以来,由于其在光学和电学上的独一无二的性质[1],引起人们广泛的关注。单壁碳纳米管有很多潜在的应用,例如存储器件、生物传感器、电池、电磁防护层等,这些应用都需要单根分散的单壁碳纳米管。因此,获得单根分散单壁碳纳米管对单壁碳纳米管的研究和应用都具有重要意义。目前单壁碳纳米管的生产主要有3种方法,包括电弧放电法[2]、激光蒸发法[3]、化学气相沉积法[4],无论那种方法合成的单壁碳纳米管在长度、直径、手性等方面都是不均匀的。碳管之间
黑龙江大学工程学报 2010年4期2010-03-19
- 2008－2009年度首届黄昆物理奖获奖者获奖成果介绍
，他主要从事碳纳米管的生长机理、可控生长、物理性质及应用等方面的研究，取得了以下研究成果：(1)从理论和实验两个方面开展了碳纳米管生长机理的研究，提出了基于VLS机制的碳纳米管生长模型和成核机理；(2)在机理研究基础上，针对不同的应用需求，发展了超顺排碳纳米管阵列合成、单双壁碳纳米管阵列合成，以及可控终结、激光直写等可控生长技术；(3)在获得高质量、高性能碳纳米管材料的基础上·研究其物理性质，发现了碳纳米管场发射过程中的电子冷却效应，阐明了碳纳米管场发射体
物理 2009年10期2009-12-23