多壁碳纳米管表面硝基苯酚印迹复合材料的制备与吸附性能

以酸化碳纳米管(cnts)强化聚氨酯泡沫(puf),通过原位聚合法制备碳纳米管/聚氨酯复合材料(cpuf)。借助红外光谱(ft-ir)、扫描电镜(sem)、热失重分析(tga)和力学性能测试等方法研究和表征了cpuf复合材料的性能和结构。研究了用cpuf复合材料对人工模拟废水中硝基苯(nb)的吸附性能、影响因素及其再生后吸附效果。结果表明,cpuf复合材料对硝基苯具有较强的吸附能力,在ph=5.4、投加量为2g/l、接触时间24h的条件下,升高温度会降低cpuf复合材料的饱和吸附量,但会提高初始吸附速率,等温吸附过程符合langmuir方程,属于单分子吸附。饱和后的复合材料可采用简单热再生,再生后对nb的吸附能力没有明显下降。

报道了在多壁碳纳米管(mwnts)表面修饰聚丙烯酸(分子量为500~1000)作为亲水层,改善纳米管在水溶液中的溶解性,减少碳管自身团聚,顺利实现碳纳米管表面化学镀铜。同时也考察了温度、时间、搅拌速度等因素对镀层的影响,确定中性条件在碳纳米管表面镀铜的最佳条件。

将酸化处理以后的碳纳米管(cnts)与高密度聚乙烯(hdpe)复合,采用机械共混法制备了定向cnts/hdpe复合材料,并对其力学性能、相态结构、流变性能及热性能进行了研究。结果表明:cnts的加入,提高了复合材料的屈服强度和拉伸模量,但同时却降低了材料的断裂强度和断裂伸长率;cnts在hdpe基体中有了较好的分散性和相容性;cnts的加入对复合材料流变性能产生了较大的影响,加入少量的cnts可以使复合材料体系的表观粘度降低,有利于hdpe加工性能的改善;cnts加入后,hdpe的熔融温度和结晶熔融焓均有所下降。

碳纳米管是一种一材多能和一材多用的功能材料和结构材料,尼龙/碳纳米管复合材料具有优异的导电性、超强的力学性能和良好的导热性,可望用于汽车、飞行器制造、电子机械等领域。对尼龙/碳纳米管复合材料的制备方法、主要性能和应用进行综述。

采用原子转移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳纳米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此对聚丙烯(pp)进行改性。红外光谱(ft-ir)及透射电子显微镜(tem)测试结果表明,采用atrp法成功地将pba接枝到多壁碳纳米管(mwnt)表面。对pp/mwnt复合材料电性能研究表明,mwnt-pba的添加比mwnt-cooh更能降低复合材料的电阻率。mwnt-pba的加入可使pp从绝缘材料转变为抗静电材料。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的电性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明显。

采用熔融混炼的方法制备聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料(pp/mwnts)。研究了复合材料的表面电阻率与mwnts含量的关系,结果发现:随着mwnts含量的不断增加,复合材料的电阻率呈不断下降趋势,并发现mwnts含量为3%时为复合材料的导电阈值。又通过对试样作透射电镜观察研究,从微观角度分析了复合材料电性能变化的原因。

本文在羧基化碳纳米管和上制备了纳米银粒子,通过透射电子显微镜(tem)、抑菌圈实验测试方法对改性碳纳米管及制得的碳纳米管/纳米银复合材料进行了分析表征。并通过抑菌圈实验考察了复合材料在的抑菌性能。通过抑菌圈实验可以看出碳纳米管/纳米银复合材料有明显的杀菌功效。碳纳米管载银复合材料具有很高的稳定性和良好的抑菌性,如果将其加到涂料中,会在海洋防污领域得到很大应用。

综述了近年来聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的阻燃研究进展,详细介绍了其热解性能(包括热解温度和玻璃化转变温度)以及燃烧性能(包括热释放速率、质量损失速率和成炭性),并对相关机理进行了深入的探讨,分析了多壁碳纳米管含量、长径比、杂质及表面改性处理对相应复合材料的热稳定性及阻燃性能的影响。

首先采用颗粒复合法(pcs,particlecompositesystem)对cu-碳纳米管(cnt)粉末进行表面改性处理,得到cnt镶嵌或包覆于较软微米cu颗粒表面的复合粉,其形貌近似球形,然后将复合粉通过sps烧结工艺制备成cu-2%(质量分数)cnt复合材料。通过硬度测试、密度测试、sem形貌观察和能谱分析,研究了pcs处理时间对cu-2%cnt复合材料的组织和性能的影响并与普通混粉后的复合材料做了比较。结果表明,随着pcs处理时间的延长,复合粉末粒径不断减小,在40min以后,随时间的延长,粒径基本保持不变。与纯cu相比,经pcs处理后制备的cu-2%cnt复合材料硬度有26%~34%的提高,与普通混粉24h相比提高了20%~26%;cnt在铜基体中呈连通的网状结构,复合材料的致密度达97%以上。

通过水热合成方法制备了钒酸铋(bivo_4)和多壁碳纳米管/钒酸铋(mwcnts/bivo_4)复合材料,用xrd、sem-edx、drs等技术对所制备的材料进行了表征。研究了在可见光照射下材料降解亚甲基蓝溶液(mb)的光催化性能。当掺杂mwcnts后,增强了样品对可见光的吸收能力,减小了催化剂的带隙宽度,有利于提高bivo4复合材料在可见光下的光催化活性。在可见光照射下降解亚甲基蓝溶液的光催化实验表明,质量含量为10%mwcnts/bivo_4样品的光催化活性最高,可见光照射3h对亚甲基蓝溶液的降解率达91.8%,与纯bivo_4相比,其光降解率约提高了近1倍。

日本产业技术综合研究所等研究单位用单层碳纳米管（筒状碳原子）与铜复合，制得密度小于铜、金的复合物。制取工艺：基板上的单层碳纳米管在含铜离子的有机溶液中慢慢通过，再在与铜亲和力强的水溶液中电镀，这种复合材料每cm2可通入6亿安培电流，电流容量为金和铜的100倍。

采用超声波辅助溶液共混的方式制备聚乙烯醇/多壁碳纳米管(pva/mwnt)复合材料,采用红外光谱分析(ftir)、差示扫描量热分析(dsc)、扫描电镜(sem)对复合材料的结构及微观形态进行了表征,对复合材料的物理机械性能及导电性能进行了测试。结果表明:pva与mwnt之间在共混膜中有一定的相互作用,采用溶液混合并用超声辅助分散的方法可使mwnt在pva基体中分散良好,在mwnt含量较低的情况下就可以获得导电性能及物理机械性能良好的复合材料。

以多壁碳纳米管为填料,氟碳树脂为成膜物质,采用机械共混法制备了一种具有自清洁性能的耐腐蚀涂料,利用电化学阻抗谱法测定了碳纳米管的临界浓度,研究了碳纳米管的掺量对涂层自清洁性能、物理性能及耐化学品性能的影响。

碳纳米管从物理和化学方面都具有独特性，它的应用范围广泛，从汽车防护零件到修饰电机，从氢气的储存到微波吸收等等，都得到了广泛的应用。所以碳纳米管的发现是材料学，工程制备的一个优秀成果。本文从碳纳米管的发现，到对它的简介，特性的应用以及目前存在的一些亟需解决的问题进行了阐述。并提出了对它未来发展的建议和展望。

采用原子转移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳纳米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此对聚丙烯(pp)进行改性。红外光谱(ft-ir)及透射电子显微镜(tem)测试结果表明,采用atrp法成功地将pba接枝到多壁碳纳米管(mwnt)表面。采用熔融共混法制备了pp/mwnt复合材料,对其力学性能和耐热性能进行了研究,结果表明,接枝聚合物的碳纳米管提高了复合材料的拉伸强度和冲击强度,提高了pp的耐热性。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明显。

用聚四氟乙烯对碳纳米管(cnts)进行氟化改性,制备了氟化碳纳米管(f-cnts),并采用超声分散法和模具浇注法制备了环氧树脂(ep)/f-cnts复合材料。采用红外光谱、x射线衍射对f-cnts进行了表征,并利用透射电子显微镜观察了f-cnts在丙酮中的分散情况。研究了不同含量的f-cnts对ep/f-cnts复合材料的冲击性能、弯曲性能的影响。结果表明,在cnts表面生成了c—f键,成功地制备了f-cnts,使cnts之间的缠结团聚现象得到明显改善,提高了cnts在有机溶剂中的分散性;当f-cnts含量为1.5%(质量分数,下同)时,材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为25.90kj/m2、128.3mpa。

碳纳米管_聚酰亚胺功能复合材料的制备与性能研究

基于cds良好的光学性质和单壁碳纳米管(swcnt)优异的电子学性质,制备了纳米cds/swcnt复合材料和纳米cds/聚乙烯亚胺(pei)功能化swcnt复合材料,并利用日光灯光源模拟太阳光研究了它们的光电性质.结果表明,纳米cds/swcnt复合材料呈现显著的负光电导现象,而纳米cds/pei-swcnt复合材料呈现强烈的正光电导现象.用电子转移理论对这一结果进行了解释.两样品在大角度弯折的情况下,光电性质均基本没有变化.因此,纳米cds/碳纳米管复合材料在光电领域,尤其是新兴的柔性光电子学领域有着良好的应用前景.

日本大阪大学与北海道大学共同研制成功碳纳米管（cnt）均匀分散的纯海棉钛复合材料，在该材料中添加了0．35％（质量）的cnt，从而制得了抗拉强度高达930mpa的复合材料。首先将cnt置入含有界面活性剂的水溶液中，采取超声波振动搅拌并使cnt分散。海棉钛粉经过这种水溶液浸渍后取出，经热处理除去水分和界面活性剂后制成烧结体并挤压成材。

采用液相氧化还原法制备mno2/mwnts复合材料,通过sem（扫描电子显微镜）观察mno2在mwnts表面的负载情况,xrd（x射线衍射仪）显示mno2是以无定形态排列在mwnts表面。吸附过程的前10分钟达到平衡吸附量的70%,80min达到吸附平衡,温度升高有益于吸附,ph值对吸附影响很大,吸附量随着ph值的上升而增加,对pb2＋脱除率甚至达到了95.31%。

介绍了目前制备碳纳米管复合材料的主要方法,综述了原位复合法在制备碳纳米管复合材料中的应用。通过对现有碳纳米管复合材料原位复合技术的工艺方法、工艺特点、材料性能以及目前应用现状等几方面的讨论,展示了该制备方法在实际应用中的优势。

采用液相氧化还原法制备mno2/mwnts复合材料,通过sem(扫描电子显微镜)观察mno2在mwnts表面的负载情况,xrd(x射线衍射仪)显示mno2是以无定形态排列在mwnts表面。吸附过程的前10分钟达到平衡吸附量的70%,80min达到吸附平衡,温度升高有益于吸附,ph值对吸附影响很大,吸附量随着ph值的上升而增加,对pb2+脱除率甚至达到了95.31%。