陈鹏飞
,
张利
,
吴强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.07.020
碳基材料是最具应用前景的模板材料之一.结合近几年不同种类的碳基材料模板法调控制备新材料的发展,综述了利用活性炭、炭黑、碳纳米纤维、碳纳米管、炭气凝胶和石墨烯等碳基材料作为模板来合成新材料的研究进展,最后结合其性能重点讨论了碳基材料在未来工业领域应用的优缺点,并对其发展趋势进行了展望.
关键词:
模板法
,
碳基材料
,
活性炭
,
炭黑
,
碳纳米纤维
,
碳纳米管
,
炭气凝胶
,
石墨烯
任崇斌
,
王建军
,
苏建峰
,
田盛
,
戴礼兴
功能材料
在聚丙烯腈的N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中添加聚二茂铁硅烷,通过溶液的静电纺丝,制备了含聚二茂铁硅烷微相分离的微纳前驱体纤维,经预氧化和炭化,得到负载Fe的碳纳米纤维膜;利用SEM、SEM-EDS和XPS分别对纳米纤维的形貌、尺寸、结构和组成进行了表征。
关键词:
聚丙烯腈
,
聚二茂铁硅烷
,
碳纳米纤维
,
制备
王兰娟
,
李春忠
,
顾锋
,
周秋玲
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01179
采用乙醇火焰燃烧, 借助于基板材料上涂敷锡盐作为催化剂前驱体, 制备了螺旋结构碳纳米纤维; 借助于扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD和拉曼光谱等分析了螺旋碳纤维的形貌和结构. 螺旋碳纳米纤维螺旋直径约为100nm, 纤维直径约为50nm, 螺距约80nm. 螺旋碳纤维的石墨层方向基本垂直于轴向, 近似鱼骨型结构, 相邻碳层间距为0.34nm. 借助于高分辨电子显微镜分析了螺旋碳纳米纤维的形成机理, 认为碳原子沿催化剂SnO2各晶面析出速度不同是形成螺旋碳纳米纤维的主要原因.
关键词:
碳纳米纤维
,
flame synthesis
,
coil
,
tin dioxide
张金宁
,
李大伟
,
王清清
,
魏取福
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.24.023
采用静电纺制备纳米纤维膜,接着通过高温碳化技术处理得到碳纳米纤维膜(ECNFs),再通过共混得到漆酶-全氟磺酸聚四氟乙烯共聚物-纳米碳纤维玻碳电极(laccase-Nafion-ECNFs/GCE)并制备新酚醛传感器.采用拉曼荧光显微分光计和Nicolet iS10傅里叶红外光谱仪对ECNFs进行分析;用循环伏安法对laccase-Nafion/GCE、laccase/GCE、laccase-Nafion-ECNFs/GCE进行了检测并测试扫描速率对laccase-Nafion-ECNFs/GCE效果的影响;采用方波伏安法对laccase-Nafion/GCE、laccase/GCE、laccase-Nafion-ECNFs/GCE进行了检测并测试对苯二酚浓度对laccase-Nafion-ECNFs/GCE效果的影响.结果表明:实验获得了ECNFs,且ECNFs的表面存在大量的羧基基团,有利于提高ECNFs的电催化性能和生物相容性;ECNFs的添加,提高了复合材料的导电率并增加了玻碳电极表面到漆酶中心的电子转移速率;漆酶在laccase-Nafion-ECNFs复合材料和玻碳电极表面很容易发生电子传输;ECNFs的修饰强烈地增加了玻碳电极对对苯二酚的电催化作用;该生物传感器的检测限为0.32 μmol/L,线性范围为1～20μmol/L,可满足环境监测的要求.这种基于电纺纳米碳纤维的新型生物传感器装置具有很大的应用潜力.
关键词:
碳纳米纤维
,
静电纺丝
,
生物传感器
,
漆酶
,
对苯二酚
高大伟
,
王丽丽
,
陆振乾
,
王春霞
,
魏取福
,
付文秀
,
陆逸群
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.22.020
以DMF为溶剂,利用静电纺丝法制备了PAN/Ni(OAc)2、PAN/Co(OAc)2和PAN/Cu(OAc)2复合纳米纤维,在250℃对复合纳米纤维进行预氧化处理,然后在800℃下进行碳化处理得到碳基复合纳米纤维.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和比表面与孔径分析仪(ASAP 2020)等对复合纳米纤维表面形貌和结构进行了表征,用四探针测试仪测试碳基复合纳米纤维的电导率.研究结果表明:高温处理后C/Co、C/Ni和C/Cu复合纳米纤维的直径比前驱体复合纳米纤维有所下降,部分纤维发生断裂,金属Co、Ni和Cu较均匀地分散在碳纤维内部.碳基复合纤维的比表面积和孔体积大大增加,分别为597 m2·g-1和0.297 cm3·g-1,C/Cu复合纳米纤维的导电率最高可达8.75 S/m.
关键词:
静电纺丝
,
金属掺杂
,
碳纳米纤维
,
比表面积
,
电导率
刘治
,
陈晓红
,
宋怀河
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.02.015
氢能的储存是氢能利用的关键,一维碳纳米材料具有非常高的比表面积及一些常规材料所不具备的特异效应和性能,因此有望成为颇具优势的储氢材料.通过简述一维碳纳米材料储氢在各国的研究成果,表明其储氢容量比现有的一般储氢技术高1至2个数量级,引起世人的瞩目;详细介绍了碳纳米纤维的储氢机理,可能包括氢的物理和化学吸附两种形式,详细情况尚待深入研究;除此以外,还有许多诸如:如何提高体积储氢密度和氢的吸脱附速度及动力学和实用条件下的吸放氢研究等问题需要解决.
关键词:
一维碳纳米材料
,
机理
,
吸附
,
碳纳米纤维
,
储氢
全慧娟
,
席红安
,
李勤
,
王若钉
无机材料学报
在较低温度(450-800℃)下以氧化铝基板负载的镍为催化剂,催化热解乙炔合成碳纳米纤维.扫描电镜和透射电镜观察表明,反应温度决定碳纳米纤维的尺寸和结构,在550℃下制备的碳纳米纤维一般具有类似弹簧状的结构,而在700℃下制备的碳纳米纤维则偏向于片状堆积结构,并介绍了片状堆积结构的生长机理.
关键词:
碳纳米纤维
,
catalytic pyrolysis
,
Ni-catalysts
,
acetylene
马锡英
,
袁保合
,
闫志军
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.024
为了能够快速且大面积生长碳纳米纤维,研究碳纳米纤维的形成、转变及在各种物理、化学环境下的反应机理,应用等离子化学气相沉积(PECVD)方法,以CH4为反应气体,FeCl4为催化剂在玻璃衬底上生长碳纳米薄膜.应用扫描电镜(SEM)观察了碳纳米纤维薄膜的表面形貌,拉曼(Raman)光谱分析了碳纳米纤维的结构组成.结果表明,无催化剂时薄膜主要由纳米团簇构成,而催化作用下薄膜呈纤维状生长,纳米纤维为典型的碳纳米管石墨特征峰.在温度,气压,催化剂等反应条件中,FeCl2催化剂对碳纳米薄膜的取向生长起决定性作用,通过调节催化剂的浓度与分布,可有效改变碳纳米纤维的密度与分布.
关键词:
碳纳米团簇
,
碳纳米纤维
,
等离子体增强型
,
CVD
,
扫描电镜
,
拉曼
孙莉莉
,
钟艳莉
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.04.004
利用新型纳米材料——碳纳米纤维(CNF)对高密度聚乙烯(HDPE)进行改性,采用转矩流变仪熔融共混和模压两步法制备1％～20％(质量分数,下同)CNF/HDPE复合材料.研究了CNF的分散特性及其对HDPE材料结晶行为和介电性能的影响.结果表明:CNF可良好分散于HDPE基体中,同时CNF会导致HDPE的结晶度和晶粒尺寸发生变化,并促进HDPE沿(110)晶面取向生长；另一方面,复合材料的介电常数随CNF含量增加而大幅度提高,当CNF含量为20％时,复合材料在103Hz下的介电常数达到580,比HDPE提高～1 50倍；同时由于CNF的存在,与介电常数不随频率变化的HDPE不同,复合材料的介电常数表现出强烈频率依赖性.CNF对复合材料的AC导电率也有显著影响,当CNF含量达到10％以上时,AC导电率表现出明显的直流特性.
关键词:
碳纳米纤维
,
高密度聚乙烯
,
结晶行为
,
介电性能
