碳纳米管中储氢特征的分子动力学研究

前期采用巨正则分子动力学方法对碳纳米管储氢进行模拟计算,得到了较理想的重量储氢量。但对碳纳米管内的储氢位形没有直观的认识。本文通过模拟计算,得到了不同管径的碳纳米管在不同温度、压强下的储氢位形图,从而直观的展示了碳纳米管的储氢特征。为研究碳纳米管储氢机理并提高重量储氢量提供参考。     

碳纳米管结构概述

本文通过对碳纳米管的分类的描述、碳纳米管的合成方法、碳纳米管结构的表征、不规则碳纳米管的结构和欧拉定律、多壁碳纳米管概述、单壁碳纳米管的管束及管束环、碳纳米管结构的稳定性以及碳纳米管结构的观察等8各方面 ,综述了碳纳米管的一般特点 ,同时提供了较详细的参考资料。文章重点描述了碳纳米管结构的表征。     

碳纳米管粉末微电极对NO2-的催化还原

采用粉末微电极来研究修饰和未修饰的碳纳米管电极的电化学特性 ,结果显示经阳极极化的碳纳米管比未极化的碳纳米管具有明显的催化效果 .TEM和SEM显示阳极极化能有效切断碳纳米管成长度更短 ,管口更多的碎片 .同时其电化学表面积和吸附中继体Os(bpy) 2 + 3的量增加 ,从而导致其在酸性溶液中对NO- 2 具有较高的催化活性     

碳纳米管的研究进展及应用

阐述了碳纳米管的结构，并对碳纳米管合成方法及其应用进行了简单的分析，同时指出了碳纳米管的研究进展。其合成方法主要有电弧法、激光蒸发法、催化剂气相分解法。其应用领域主要在力学、催化剂及储能方面。     

碳纳米管的研究进展及应用

阐述了碳纳米管的结构,并对碳纳米管合成方法及其应用进行了简单的分析,同时指出了碳纳米管的研究进展.其合成方法主要有电弧法、激光蒸发法、催化剂气相分解法.其应用领域主要在力学、催化剂及储能方面.     

NaClO改性碳纳米管的制备及对重金属离子吸附性能的研究

吸附性能尤其是对重金属离子的吸附性能是碳纳米管的重要特征之一。通过使用恰当的改性剂对碳纳米管进行表面改性,是提高碳纳米管对重金属离子吸附效果的一种有效方法。本实验所使用的改性剂为质量分数为20%的NaClO溶液,使其对碳纳米管进行氧化改性处理。表征分析方法主要有:比表面积的测定、傅立叶变化红外谱图测定、X-射线衍射及Boehm官能团滴定等方法。实验结果表明:羟基、羰基、羧基等官能团分布在碳纳米管表面;碳纳米管比表面积和表面官能团结构在经过NaClO溶液改性后均发生了明显变化。本实验还研究了NaClO改性后的碳纳米管对重金属离子(Zn2+)的吸附性能,同时还证实了吸附时间、吸附剂用量、吸附温度等影响因素的增大对其吸附效果的影响增强。     

碳纳米管阴极场发射平板显示器用高压驱动电路研究

碳纳米管场发射显示器是平板显示器中极具发展潜力的新型显示器件,是在碳纳米管及纳米工艺研究基础上发展起来的.它采用印刷碳纳米管来代替微锥形发射尖端,简化了制作工艺.另外,在碳纳米管平板显示器中,控制系统及驱动电路尤其是阴极高压驱动电路在整个显示系统中占有非常重要的地位,该高压驱动电路的设计优化和制作不但直接影响显示效果,甚至决定着整机的价格,本文结合碳纳米管显示器研制过程中对高压驱动电路的需要,对比分析了已有几种高压驱动电路的结构特点,设计了基于CMOS电路结构的高压驱动电路,电路全部由高压和低压MOSFET组成,从而达到降低功耗、提高速度、并利于实现单片集成的目的.用SPICE电路仿真软件验证所设计电路具有正确的逻辑功能,并对电路结构和器件参数进行优化.在此基础上,通过制作电路板,并实测电路的频率响应符合设计要求.用所制作电路板驱动系统驱动我们制作的5英寸单色碳纳米管阴极场发射平板显示屏,显示效果良好.     

分子印迹型碳纳米管掺杂二氧化钛光催化剂的合成及其对溶液中甲醛的降解

通过溶胶-凝胶法和分子印迹技术制备了分子印迹型碳纳米管掺杂二氧化钛光催化剂,并通过扫描电镜（SEM）、差热-热重测定（DTA-TG）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X-射线衍射（XRD）进行了表征。在氙灯照射下,用掺有分子印迹碳纳米管的二氧化钛光催化剂降解溶液中的甲醛,研究了时间、煅烧温度、催化剂用量等因素对降解效果的影响。结果表明,含有0.15%碳纳米管和0.075%印迹分子的二氧化钛光催化剂在500℃下煅烧后,降解了5 mg/L的甲醛溶液,3 h的最佳降解率为93.4%。     

纳米碳管表面化学镀镍的两种方法比较

在前期预处理相同的情况下,试验了碳纳米管表面钯活化和无钯活化两种镀镍方法.扫描电镜观察表明,经过浓硝酸纯化,碳纳米管表面的大部分杂质被除去,长的碳管被切短;两种活化方法均得到了表面镀覆有纳米镍颗粒的碳纳米管;钯活化镀镍相对于无钯活化镀镍得到的镀层更为均匀致密.探讨了两种活化方法的机理,展望了成本较低的无钯活化镀镍方法的工业化前景.     

钴填充碳纳米管的微波吸收性能研究

分析了钴填充碳纳米管的磁性能,深入探讨了钴填充碳纳米管的微波吸收机理,对钴纳米粒子填充碳纳米管的微波吸收特性进行了数值模拟,计算了其自然共振频率,理论结果与实验数据相吻合.研究结果表明:钴填充碳纳米管对微波的强烈吸收主要是样品中钴纳米粒子在微波作用下产生了磁共振的结果;随着钴填充碳纳米管薄膜厚度的增加,其共振频率向低频方向移动,随着碳纳米管中钴纳米粒子含量的增加,其共振频率向高频方向移动.因此通过改变样品厚度和调节碳管中钴纳米粒子含量,可以实现对特定频段微波的强吸收.     

氮在碳纳米管结构变化中的作用

利用等离子体增强热丝化学气相沉积制备了碳纳米管，并用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对生长的碳纳米管进行了表征。发现用CH4和H2制备的是空芯碳纳米管，而在反应气体中加入NH3后，生长的碳纳米管是竹节型结构的碳纳米管，表明氮在碳纳米管的结构变化过程中起到了重要的作用。根据氮对碳在催化剂中的扩散影响，分析了氮在碳纳米管结构发生变化过程中的作用。     

催化剂种类对PECVD制备碳纳米管的影响

采用PEVCD技术,分别用Fe、Ni、Co作为催化剂,在Si基底上沉积出了不同形貌的碳纳米管．并用扫描电镜对碳纳米管的形貌进行了表征．而且深入研究了不同催化剂种类对碳纳米管生长的影响机理．结果表明：Ni是这3种催化剂中最适合沉积碳纳米管的催化剂．     

电化学双层电容器中碳纳米管电极的化学法处理

Multi-walled carbon nanombes with homogeneous diameters （40 - 60 nm）, produced by chemical vapor deposition of hydrocarbon gas, are purified by nitric acids. Infrared and Raman studies indicate that oxygen containing surface groups, which are predominately carboxylic, phenolic and lactonic groups, are introduced into purified carbon nanotubes. Then three kinds of block-form porous tablets of carbon nanotubes are fabricated as electrodes in electrochemical double-layer capacitors. Using mounded mixture comprising carbon nanotubes and binder powders provides these tablets. Comparison of the effect of different processing on the structural performance of the capacitors is specifically investigated. Using chemically treated electrodes, electrochemical double-layer capacitors with a specific capacitance of about 33 F/g are obtained with 38 wt % H2SO4 as the electrolyte.     

氯霉素在羧基化单壁碳纳米管修饰电极上的电催化还原

利用扫描电镜（SEM）和交流阻抗谱法（EIS）对以滴涂法制备的羧基化单壁碳纳米管（SWCNTs-COOH）修饰玻碳电极进行纳米膜特性表征,并采用循环伏安法（CV）研究了氯霉素（CAP）在其上的电化学行为.结果表明,SWCNTs-COOH修饰的玻碳电极对CAP的还原有良好的电催化作用,根据实验结果推测为双质子双电子还原过程,CAP在修饰电极上的扩散系数及反应速率常数分别为8.76×10-4cm2/s及1.64×10-3s-1.在实验优化选定的测试条件下,还原峰（-0.602 V）电流与CAP的浓度在1.55×10-7-1.97×10-5mol/L范围内呈良好线性关系,检出限达2.02×10-8mol/L.相对标准偏差（n=10）为2.24%,可用于氯霉素的含量测定.     

气体流量对碳纳米管制备的影响

采用等离子体增强化学气相沉积技术,以C2H2、H2和N2为反应气体,制备出碳纳米管薄膜．利用扫描电镜和拉曼光谱仪对其进行表征．结果表明：气体流量大小对碳纳米管薄膜的生长起着重要作用,获得定向性良好、分布均匀、密度适中的碳纳米管的合适比例是C2H2：H2：N2=30：30：10（seem）．     

碳纳米管修饰电极对多巴胺的电催化

制备了羧基化多壁破纳米管修饰电极．考察了该电极在PH=5．4的0．2mol／L的KH2PO4-Na2HPO4磷酸盐缓冲溶液中的电化学行为．结果显示该电极对其电极上的反应具有明显的促进作用并对生物分子多巴胺具有明豆电催化作用．     

模板浸渍法制备聚苯胺纳米管阵列

利用模板浸渍法制备了准一维聚苯胺纳米管阵列．通过扫描电子显微镜观察可知：纳米管是中空的管状结构，纳米管的外径约230nm，与所用模板孔径基本相当．纳米管阵列排列整齐，长度均一，彼此相互平行，管径均匀．紫外-可见光谱证明：聚苯胺纳米管阵列中高分子链部分保留了在溶液中的伸展链构型．     

多壁碳纳米管修饰电极电化学传感器测定尿酸

基于羧基化多壁碳纳米管的催化作用,建立了一种测定体液中尿酸含量的新方法．通过扫描电子显微镜和电化学手段对传感器的表面形貌和性能进行了表征,并且优化了检测条件,研究了传感器对尿酸的响应．结果表明,多壁碳纳米管对尿酸的氧化有明显的催化作用．在最优实验条件下,尿酸在修饰电极表面的峰电流与其浓度在8．0×10^－7-8．0×10^－4 mol·L^－1内呈良好线性关系,检测限为5×10^－8 mol·L^－1,该传感器已经应用于实际样品中的测定,测定的回收率在94％-105％．     

Electrochemical potential at the interface between carbon nanotubes and electrolyte

IntroductionaCarbonnanotube(CNT)isakindofcarbonallotrope,whichwasfoundin1991[1].Carbonnanotubes,particularlysingle-walledcarbonnanotubes(SWNTs),areprototypeone-dimensionalnano-materialfortheirlargeaspectratio.Theyexhibitgoodconductorandsemiconductorbehaviorsbaseontheirstructures[2].Sincetheirdiscovery,carbonnanotubeshaveattractedmuchattentionfortheirnovelstructureandmarvelousproperties.Scientistshavetakenalotofeffortstomakenano-circuitsandmolecularelectroniccomponentswithCNTs,includingfie…     

有限长金属纳米碳管的量子尺寸效应

利用碳管的螺旋、旋转对称性,并沿螺旋方向附加一周期性边界条件,研究了有限长金属纳米碳管的量子化能级及电子波函数.发现,由于长度的限制导致一有限大小能隙的出现,能隙的大小随管的长度振荡并衰减.沿螺旋或管轴方向,费米面附近的波函数呈周期性振荡或常数形式,沿两方向的振荡周期具有不同的表达式.