新型炭材料

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Mária Filkusová1, 　Andrea Fedorková2, 3, 　Renáta Oriňáková2, Andrej Oriňák2

2013, 28(1): 1-7.

摘要(1513)

PDF(1276)

摘要:
合成了一种新型的LiFePO4/多壁纳米碳管（MWCNTs）复合正极材料。通过MWCNTs和PPy-PEG粘结剂有机地在LiFePO4颗粒间构成三维网络导电结构，并借助SEM、TGA和高分辨裂解气相色谱，研究了LiFePO4-MWCNT正极材料的表面形貌和热稳定性。结果表明，500 ℃下该材料的热分解程度非常小，说明MWCNTs和PPy-PEG的复合是提高LiFePO4正极材料的热稳定性和改善表面形貌的有效途径

氧化硅包覆单壁碳纳米管纳米电缆的制备

张艳丽|　侯鹏翔|　刘　畅

2013, 28(1): 8-13.

摘要(1305)

PDF(1346)

摘要:
采用氢电弧放电法直接制备了无定形氧化硅包覆单壁碳纳米管同轴纳米电缆。纳米电缆的长度为几微米到数十微米，直径约为10～30nm。纳米电缆的外包覆层为无定形氧化硅，每根电缆的芯部包含1根到几根单壁碳纳米管。单壁碳纳米管具有较高的结晶度，其直径主要集中在2.2nm和1.8nm。基于实验研究结果，提出了一种纳米电缆的生长机制。所制备的无定形氧化硅包覆单壁碳纳米管纳米电缆可望用于场效应晶体管等纳电子器件的构建。

多壁碳纳米管的对氨基苯磺酸钠修饰及对Cu2+的吸附性能

郑净植1|　胡　建1|　杜飞鹏2

2013, 28(1): 14-19.

摘要(1358)

PDF(1167)

摘要:
通过在多壁碳纳米管（MWCNTs）表面氧化出羧基，将羧基转化为酰氯，然后将对氨基苯磺酸钠与MWCNTs表面的酰氯发生酰胺化反应，制备了对氨基苯磺酸钠接枝的水溶性多壁碳纳米管( MWCNT-C6H5SO3Na) 。红外光谱研究表明，对氨基苯磺酸钠以共价键方式接枝到MWCNTs表面；热重分析表明对氨基苯磺酸钠在MWCNTs表面的质量分数达到29.9%。MWCNT-C6H5SO3Na具有良好的水溶性及分散性。吸附性能测试结果表明，MWCNT-C6H5SO3Na对Cu2+的吸附性能较MWCNTs原粉有了显著的提高，吸附等温线符合Freundlich等温吸附方程。

磁场处理对LDPE及其碳纳米管复合材料电导特性的影响

韩宝忠, 　马凤莲, 　郭文敏, 　王艳洁, 　蒋　慧

2013, 28(1): 20-25.

摘要(1223)

PDF(1237)

摘要:
在低密度聚乙烯(LDPE）及其碳纳米管(CNTs)复合材料的热成型加工过程中施加稳恒强磁场，研究了磁场处理对LDPE及CNT/ LDPE复合材料直流电导特性的影响，并结合差示扫描量热、偏光显微镜与原子力显微镜分析探讨了磁场处理的作用机理。结果表明，磁场处理能导致LDPE的结晶度提高，体积电阻率增加；稳恒强磁场能在CNTs中“诱导”形成感应磁矩，使得CNTs沿平行于磁场方向在LDPE中取向，从而导致CNTs/LDPE复合材料沿平行于磁场方向的电导率增加，电导非线性特性提高；磁场处理导致CNT/ LDPE复合材料电导率增加的幅度随CNTs掺量的增加而增大。

碳纳米管/铁氰化镍/聚苯胺杂化膜对抗坏血酸的电催化氧化

马旭莉|　孙守斌|　王忠德|　杨宇娇|　郝晓刚|　臧　杨|　张忠林|　刘世斌

2013, 28(1): 26-32.

摘要(1489)

PDF(1158)

摘要:
采用循环伏安一步共聚法在碳纳米管修饰的铂基体上制备了立方体的铁氰化镍/聚苯胺/碳纳米管杂化膜；采用循环伏安法和计时电流法测试了杂化膜对抗坏血酸的电催化氧化性能；通过扫描电子显微镜（SEM）观察了杂化膜电极的表观形貌。结果表明，该电极对抗坏血酸具有较高的电催化氧化活性；在0.1mol/L PBS和0.1mol/L KNO3 的溶液中，该杂化膜电极对抗坏血酸的催化氧化电流与其浓度在1×10-5 ~1.4×10-4mol/L呈良好的线性关系，相关性系数 R=0.9966，检出限为6.09×10-6 mol/L，同时具有较高的灵敏度754.8mA·M-1·cm-2，并采用计时电流法对抗坏血酸催化氧化的扩散系数和催化速率常数进行了研究。

水辅助化学气相沉积制备定向碳纳米管

刘庭芝1|　刘　勇2, 　多树旺1|　孙晓刚3|　黎　静1

2013, 28(1): 33-38.

摘要(1368)

PDF(1218)

摘要:
为提高定向碳纳米管（Aligned carbon nanotubes, ANTs）的长度与面积，以二茂铁为催化剂前驱体、二甲苯为碳源，生长温度为850 ℃，采用水辅助化学气相沉积法在石英基底上制备ANTs。借助透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜(SEM)分析了ANTs的形貌。结果表明,在优化的生长条件下，可获得面积为60×140 mm2、长为2.05 mm的ANTs；在微波辐射下ANTs会产生灼热的白光，是潜在的吸波材料。

通过高温裂解酚醛树脂制备气体分离用炭膜 ——裂解温度及臭氧后处理的作用分析

Mohammad Mahdyarfar1, 2, 　Toraj Mohammadi2, 　Ali Mohajeri1

2013, 28(1): 39-46.

摘要(1443)

PDF(915)

摘要:
炭膜可以通过各种前驱体，如酚醛树脂的高温裂解方法制备。该过程中，裂解条件对炭膜的性质有较大影响。研究不同裂解温度及臭氧后处理对炭膜的孔隙率及气体吸附行为的影响。结果表明，当裂解温度升高（由500℃提高到800℃），炭膜的平均孔径减小，孔体积与气体吸附能力先增大后减小。在800℃下，炭膜表现出分子筛的分离性能。臭氧后处理过程使炭膜孔径增大，气体吸附效率及动态吸附选择性降低，弱化了炭膜的分离性能。

中孔炭负载二氧化钛光催化剂的制备及降解甲基橙

因　博1|　王际童1|　徐　伟1|　龙东辉1|　乔文明1, 2|　凌立成1

2013, 28(1): 47-54.

摘要(1370)

PDF(1391)

摘要:
以模板法制备的中孔炭为载体，通过溶胶凝胶法制备了二氧化钛/中孔炭复合光催化剂，并考察了其对甲基橙的光催化去除能力。复合材料中二氧化钛含量及其晶型结构分别通过改变前驱体组成及煅烧温度进行调节。材料的结构性能通过氮气吸附、X射线衍射（XRD）、能谱分析仪（EDS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析仪（TG）等测试技术进行了表征。结果表明，由于中孔炭的纳米孔限域作用，锐钛矿型的二氧化钛以纳米颗粒形式均匀分散在炭的网络骨架界面，从而形成了高度分散的二氧化钛/中孔炭纳米复合材料。另外，复合材料中的中孔吸附作用协同纳米二氧化钛的高效光催化作用，明显提高了复合材料在紫外光照射下对于水溶液中甲基橙的去除能力。在光照射下反应75min时样品对甲基橙的去除率可达89%。甲基橙光降解反应遵循一级反应动力学，其最大反应速率为0.015min-1。

CO2捕集用具有多级孔结构纳米孔炭的制备

唐志红|　韩　卓|　杨光智|　赵　斌|　沈淑玲|　杨俊和

2013, 28(1): 55-60.

摘要(1643)

PDF(1023)

摘要:
以模板法结合化学活化法制备了具有分级结构的纳米孔炭。分别利用氮气吸附法和热重分析法考查KOH活化程度对模板法制备中孔炭的孔结构的影响和不同孔结构的多孔炭对CO₂的吸附性能。结果表明，KOH活化不仅增加了大量的微孔，而且使得模板脱除得到的中孔数量降低。中孔吸附CO₂对孔表面的利用率最高，而中孔和微孔的合适配比更有利用综合提高CO₂的吸附量。制备的纳米孔炭具有较高的CO₂吸附量和较好的循环性能和稳定性。

高分散性氧化石墨烯基杂化体的制备及其热稳定性增强

张树鹏1, 　宋海欧2

2013, 28(1): 61-65.

摘要(1477)

PDF(1567)

摘要:
利用有机偶联剂，通过酯化反应合成了聚乙二醇单甲醚（MPEG750）修饰的功能性氧化石墨烯纳米材料（GO-MPEG750），实现了氧化石墨烯基纳米杂化材料在任意极性及非极性溶剂中的高分散性能。利用溶剂共混技术所制聚合物复合材料中，作为纳米填料的GO-MPEG750只需质量分数1%的负载量就可以显著地提高聚乙二醇（PEG4000）的热稳定性，起始降解温度提高了63℃。该材料在阻燃材料等领域具有一定的潜在应用价值。

相互连接的碳微米球的制备与磁性

文剑锋1, 2|　庄　叶1|　汤怒江1|　吕丽娅1|　钟　伟1|　都有为1

2013, 28(1): 66-70.

摘要(1343)

PDF(1199)

摘要:
通过化学气相沉积法直接在SiO2衬底上750℃裂解乙炔制备出直径约为3~ 5μm，具有层状结构并含有大量缺陷的相互连接的石墨基碳微米球。结果表明：碳微米球除了表现出通常的抗磁性外，还表现出由于本征缺陷导致的未配对自旋而引起的顺磁性；这些缺陷提供自旋为1/2的磁矩；通过布里渊函数拟合得到，大约平均每1000个碳原子贡献出1.1μB的未配对自旋磁矩； 1/xp-T曲线表明这些未配对自旋之间并没有相互作用，样品表现出典型的居里型顺磁。

碳化物衍生碳涂层的表面划痕织构能降低摩擦

眭　剑1, 2, 　吕晋军1

2013, 28(1): 71-75.

摘要(1432)

PDF(1023)

摘要:
研究了碳化物衍生碳涂层表面的划痕对其摩擦学性能的影响。扫描电子显微镜形貌图证实碳化硅基底的划痕为V-型和U-型，氯化处理后得到的碳化物衍生碳涂层的表面划痕也有相似的形貌。在干摩擦和水润滑条件下，与研磨处理的碳化物衍生碳涂层相比，未研磨处理的碳化物衍生碳涂层与氮化硅陶瓷对摩时表现出更加优异的摩擦学性能。在水润滑条件下，未研磨处理的碳化物衍生碳涂层与氮化硅陶瓷对摩时的摩擦系数仅为0.05，且比经研磨处理的碳化物衍生碳涂层的摩擦系数低。主要归因于未研磨的碳化物衍生碳涂层表面的划痕产生的流体润滑作用，而经研磨处理后的碳化物衍生碳涂层上不存在这种机制。碳化物衍生碳涂层表面的划痕有利于降低碳化物衍生碳涂层在水中与氮化硅陶瓷对摩时的摩擦。

磁性炭包铁纳米粒子对重金属离子的吸附性能

庞晋山1|　邓爱华1|　毛凌波2|　彭晓俊1|　朱　杰1

2013, 28(1): 76-80.

摘要(1363)

PDF(1308)

摘要:
采用氩电弧等离子体法制备炭包铁纳米粒子，并用体积分数30%的H2O2氧化其外层非晶态类石墨碳层，研究炭包铁纳米粒子对水溶液中Cr、Ni、Cd、Pb、Co和Mn等金属离子的吸附和分离特性。结果表明，炭包铁非晶炭层的特殊结构可通过双氧水氧化处理使其表面产生羧基和羟基。在强碱性介质下，羟基和羧基强化了纳米颗粒表面的静电作用，提高了炭包铁对金属离子的吸附性能。当pH值为8.0~10.0时，炭包铁纳米粒子对Cr、Ni、Cd、Pb、Co和Mn的吸附率均超过90%，对重金属离子的吸附能力明显高于活性炭。

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