留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2008年  第23卷  第04期

纳米洋葱状富勒烯的研究现状及前景
许并社
2008, 23(04): 289-301.
摘要(2190) PDF(1782)
摘要:
通过述评纳米洋葱状富勒烯的结构、制备、生长机理、纯化、修饰及性能,指出:纳米洋葱状富勒烯具有独特的中空笼状及同心壳层结构,是富勒烯家族的一个重要成员,具有许多特殊性能,有望在能源材料、高性能、高温耐磨材料、超导材料和生物医用材料等领域得到广泛的应用。
Ni催化剂在N2 O/N2/NH3中退火对碳纳米管表面结构及场发射特性的影响
李世鸿 张永平 李丽英
2008, 23(04): 302-308.
摘要(2409) PDF(1311)
摘要:
研究在N2 O/N2/NH3氛围中对Ni催化剂进行退火处理,旨在探讨退火处理对所生成碳纳米管的表面结构及其发射特性的影响。从表面结构及表面元素分析结果发现:Ni催化剂在N2 O/N2/NH3氛围中退火处理之后,Ni催化剂的颗粒大小及催化剂的化学成分发生改变,进而影响所合成的碳纳米管的表面结构及场发射特性。扫描电镜显示:经过N2 O退火前处理后,催化金属薄膜在成核时较易形成均匀性的金属颗粒,且金属颗粒较小。比较经N2 O/N2/NH3氛围退火处理之后所合成的碳纳米管结果,经过N2 O前处理可以有效抑制非晶质碳的成长,使所成长出的碳纳米管数量最多、场发射电流最大。原因主要是因为N2 O对催化剂镍膜金属前处理过程中分解出的氮原子及氧原子会活化及氧化催化剂Ni金属,并使所形成的Ni金属颗粒较小且更为均匀,造成表面型态上的显著改变,有助于使合成的碳纳米管场发射电流变大。
氧化前处理对炭气凝胶孔结构的影响
张 睿, 李 雯, 胡子君, 龙东辉, 谢应波, 成 果, 凌立成, 杨俊和
2008, 23(04): 309-313.
摘要(4062) PDF(972)
摘要:
在110℃~170℃范围内对糠醛酚醛基有机气凝胶进行氧化处理1h~7h,考察了氧化对有机气凝胶热裂解产生的炭气凝胶孔结构的影响。结果表明:氧化可避免有机气凝胶纳米骨架在裂解过程中的塑性阶段发生,有机气凝胶的适度氧化有利于纳米结构的稳定化;由于空气在大、中、微孔中扩散的差别,氧化前处理对炭气凝胶的大、中、微孔有不同的影响,尤其对接近中孔的大孔影响最大。在所考察的氧化温度和时间内,130℃/7h时或150℃/3h时的适度氧化条件下,可显著提高中孔孔容、中孔比表面和BET比表面。
乙醇热解制备C/C复合材料探索研究
颜夏峰, 张守阳, 李贺军, 李 伟, 张晓明
2008, 23(04): 314-318.
摘要(2512) PDF(834)
摘要:
以可再生的资源无水乙醇为前驱体,在负压条件下,沉积温度为900℃~1200℃,采用压力梯度CVI工艺制备C/C复合材料。考察了沉积时间与密度的变化规律,采用偏光显微镜和扫描电镜观察了材料的组织结构和断口形貌,利用三点弯曲测定了材料的弯曲强度。结果表明:采用乙醇为前驱体,可大幅度提高致密化效率,96h制备出密度为1.47g/cm3的C/C复合材料;易于获得高织构的组织,制备试样的热解炭组织以粗糙层为主,断裂方式为假塑性断裂。乙醇是一种很有应用前景的制备C/C复合材料的前驱体。
调变Ni/Mo/MgO催化剂中Ni/Mo比例可控合成薄壁碳纳米管
张 强, 刘 毅, 胡 玲, 骞伟中, 罗国华, 魏 飞
2008, 23(04): 319-325.
摘要(2392) PDF(786)
摘要:
采用摩尔分数1%Ni及负载少量Mo的Ni/Mo/MgO催化剂裂解甲烷合成薄壁碳纳米管。通过SEM、TEM、XRD和Raman光谱表征方法研究了碳纳米管直径和催化剂中Ni/Mo比例关系。实验发现:通过控制Ni/Mo比例可以调变催化剂颗粒大小以及活性相。TEM及XRD表征发现,随着Ni/Mo比例的降低,金属Mo相逐渐从NiMo合金相中析出。NiMo合金相对应的活性组分颗粒很小,容易催化裂解甲烷形成薄壁碳纳米管;而后析出的Mo相则主要形成了大管径厚壁的碳纳米管。当Ni/Mo比例为6时可以高选择性地获得窄分布,内径为1.3nm,外径为3.0nm的薄壁碳纳米管。Raman光谱进一步验证了碳纳米管含有较少的缺陷。薄壁碳纳米管形成的关键因素主要体现为碳在其表面的快速扩散以及小颗粒的碳纳米管催化剂活性相控制。
活性竹炭对苯酚的吸附动力学
朱江涛, 黄正宏, 康飞宇, 傅金和, 岳永德
2008, 23(04): 326-330.
摘要(2569) PDF(865)
摘要:
研究了30℃下活性竹炭对苯酚溶液的吸附动力学,考察了苯酚初始浓度和吸附剂粒径的影响,并用三种动力学模型进行了拟合。结果表明:活性竹炭对苯酚的吸附动力学过程可以用准二级模型进行很好的描述,拟合所得的初始吸附速率随着苯酚浓度的增加和竹炭粒径的减小而提高。颗粒内扩散模型分析表明,活性竹炭对苯酚溶液的吸附过程中,颗粒内扩散为主要速率控制步骤。
化学气相沉积反应中金属-碳协同催化碳纳米管生长的理论和实验证据
杜桂香, 康志荣, 宋金玲, 赵江红, 宋 昌, 朱珍平
2008, 23(04): 331-338.
摘要(2523) PDF(744)
摘要:
从理论和实验角度研究了金属碳协同催化的化学气相沉积反应中碳纳米管的成核和生长过程。结果表明:多壁碳纳米管的成核和生长不仅受金属的催化作用,碳核一旦形成也会促进碳纳米管向轴向和径向的生长。金属催化剂颗粒仅仅在促进最内层碳核的形成及生长,碳原子向有序的石墨结构转化有催化作用。多壁碳纳米管和单壁碳纳米管形成的本质区别在于是否存在碳的自催化作用
温度、炭纤维和硅土粉对轻量混凝土力学性能的影响
Harun TANYILDIZI
2008, 23(04): 339-344.
摘要(2454) PDF(922)
摘要:
研究了温度、炭纤维和硅土粉含量对轻量混凝土力学性能的影响。制备了含硅土粉(质量分数0%和10%)及炭纤维(质量分数0%,0.5%,1%,和2%)的混合物,测定了高温(400℃,600℃和800℃)暴烤后轻量混凝土的压缩强度和弯曲强度。采用三个控制因素(硅土粉含量、炭纤维含量及处理温度),应用Taguchi法确定最佳条件并减少实验次数,采用方差(Anova)法确定主要实验参数与轻量混凝土力学性能的基准。结果表明:轻量混凝土力学性能最实效的参数是加热程度,而抗拉强度与抗弯强度的最佳参数各不相同。
有序石墨烯导电炭薄膜的制备
陈成猛, 杨永岗, 温月芳, 杨全红, 王茂章
2008, 23(04): 345-350.
摘要(4060) PDF(1092)
摘要:
采用Hummers法合成氧化石墨,在水中超声分散获得氧化石墨烯水溶胶,通过微滤法使氧化石墨烯片定向流动组装,制得氧化石墨烯薄膜。再通过化学还原和热处理使所制氧化石墨烯薄膜脱氧重石墨化,保持其形貌时可控制其导电性,制得电导率为184.8S/cm的石墨烯导电炭膜。
洁净单壁碳纳米管在Fe2 O3/Al2 O3二元气凝胶催化剂上的水辅助合成
李轩科, Aidan Westwood, Andy Brown, Rik Brydson, Brian Rand
2008, 23(04): 351-355.
摘要(2367) PDF(656)
摘要:
分别以甲烷氢气和甲烷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洁净单壁碳纳米管。
固体渗硼增强多孔炭的抗氧化性
查庆芳, 胡兴华, 郭燕生, 吴明铂, 李兆丰, 张玉贞
2008, 23(04): 356-360.
摘要(2337) PDF(623)
摘要:
以KOH化学活化法制备的多孔炭为原料,通过固体渗硼(渗剂的质量分数为10%)而后850℃进行5h热处理以增加其抗氧化性能。结果表明:渗硼后多孔炭表面的活性点数量明显减少,有效抑制了氧化性气体与多孔炭的反应,从而提高了多孔炭的抗氧化能力。与多孔炭原料相比,尽管渗硼后微孔、中孔体积和比表面积降低,但其微反活性仍可达到70%。
RF炭气凝胶孔结构的控制及其电化学性能研究
赵海霞, 朱玉东, 李文翠, 胡浩权
2008, 23(04): 361-366.
摘要(2880) PDF(907)
摘要:
考察了在以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料,碳酸钠(C)为碱性催化剂,通过溶胶凝胶过程和常压干燥方法制备RF炭气凝胶过程中CO2活化对炭气凝胶孔结构的影响,并通过恒流充放电和循环伏安法测试其电化学性能。结果表明:CO2活化可明显提高炭气凝胶BET比表面积(SBET)和孔容(vtotal)。RF炭气凝胶在900℃下活化3h,SBET从未活化时的633m2/g提高到1271m2/g;相应的电化学测试结果表明,以1mA/cm2的电流充放电,其比电容可从未活化样的81F/g增加到172F/g;以30mA/cm2的电流进行充放电试验,活化样的比电容仍可达到131F/g。
三元FeCl3-NiCl2-GICs的表征及微波吸收性能
杨 丽, 刘洪波, 李富进, 邹艳红, 何 欢
2008, 23(04): 367-373.
摘要(2142) PDF(725)
摘要:
以天然鳞片石墨为宿主,FeCl3、NiCl2为插层剂,通过熔盐法制备了不同阶结构的三元FeCl3NiCl2GICs。采用XRD、SEM、EDS等对GICs的阶结构、表面形貌及成分进行了分析,试样的导电性和微波吸收性能分别由粉末电阻率测定仪和网络矢量分析仪进行测定。结果表明,插层过程中宿主石墨沿c轴方向膨胀并在层面边缘留下侵蚀痕迹,随着阶数的升高边缘侵蚀程度逐渐减弱。不同阶结构的三元FeCl3NiCl2GICs中Cl元素在石墨层间均匀分布,而Fe、Ni元素在单个鳞片内则呈不均匀分布,Fe元素的相对百分含量由鳞片边缘向中心呈上升趋势,而Ni元素则完全相反。FeCl3NiCl2GICs的电阻率低于宿主石墨,且随着阶数的升高先降低后增大,二阶FeCl3NiCl2GICs的导电性最好。FeCl3NiCl2GICs具有较好的微波吸收性能,其最大反射损耗量随阶数增大先减小后增大。一阶FeCl3NiCl2GICs反射损耗量最大,在试样厚度为2mm时,其最大反射损耗量为-10.3dB。
活性中间相炭微球的制备及机理研究
李铁虎, 常天杰, 冀勇斌, 王大为
2008, 23(04): 374-377.
摘要(2231) PDF(972)
摘要:
以中间相炭微球(MCMBs)为原料,采用KOH、K2CO3分别对MCMBs进行活化,比较活化效果,发现KOH是一种有效的活化剂。通过KOH活化制备出比表面积达2775m2/g的活性炭。对活性炭进行XRD、BET比表面积与SEM分析,发现活化后MCMBs的石墨微晶结构被破坏,所制得的活性炭是由无定形组织构成的。活化机理为一系列的化学反应与钾插入石墨微晶片层的共同作用。
螺旋行波管衰减器炭涂层的特性表征
Vikas Kumar, Anil Vohra, Vishnu Srivastava
2008, 23(04): 378-381.
摘要(1899) PDF(546)
摘要:
分别采用热解沉积、胶体石墨涂刷和电弧放电法在行波管(TWT) 刚玉支撑杆上涂覆了吸波炭涂层,以改善TWT稳定性。通过一种带孔窄频—高波—道管的实验装置,应用无向量网络解析器实施反射和透射波测量,测得6.0GHz频段涂层杆的衰减程度。并利用一种软件高频结构模拟器(HFSS)进行了模拟。结果表明:胶体石墨涂层显示出最大的损失或吸光率,是适宜的衰减器涂料。 HFSS 模拟的结果与实验结果吻合。
炭纤维水泥基材料的湿敏性研究
韩宝国, 欧进萍
2008, 23(04): 382-384.
摘要(3000) PDF(888)
摘要:
采用直流四端电极法测试炭纤维水泥基材料在不同烘干和泡水时间的电阻率,研究了炭纤维水泥基材料内部含水量对其电阻率的影响。结果表明:炭纤维水泥基材料的电阻率随烘干时间的增加而减少,随泡水时间的增加而增加。炭纤维水泥基材料的电阻率对材料内部含水量的变化较敏感:在温度为20℃、相对湿度为25%的情况下,烘干6d,电阻率变化率约为25%;而在温度为20℃的情况下,泡水4.5h,电阻率变化率约为100%。亦即炭纤维水泥基材料具有良好的湿敏性。