碳纳米管场发射阴极制备技术的最新进展

碳纳米管拥有理想场发射材料的诸多特性,但是目前碳纳米冷阴极制备技术尚存在不可控性和不稳定性,仅在平面显示,电子显微镜针尖和小剂量X射线管方面有商业产品推出。本文介绍了CNT作为场发射电子源在高电场和高电流密度应用中的研究进展,对场发射阴极最新制造技术进行了比较,并对场发射机制进行深入探讨。针对制约其电流发射特性和使用寿命的技术难题,对各种应对方案进行比较分析。在这些方案的基础之上对制备技术进一步优化,很可能解决应用瓶颈,推动CNT场发射阴极的广泛应用。     

碳纳米管场发射阴极制备技术的最新进展

碳纳米管拥有理想场发射材料的诸多特性,但是目前碳纳米冷阴极制备技术尚存在不可控性和不稳定性,仅在平面显示,电子显微镜针尖和小剂量X射线管方面有商业产品推出.本文介绍了CNT作为场发射电子源在高电场和高电流密度应用中的研究进展,对场发射阴极最新制造技术进行了比较,并对场发射机制进行深入探讨.针对制约其电流发射特性和使用寿命的技术难题,对各种应对方案进行比较分析.在这些方案的基础之上对制备技术进一步优化,很可能解决应用瓶颈,推动CNT场发射阴极的广泛应用.     

氧化多壁碳纳米管对水中钠离子的吸附研究

本文研究了强酸(体积比为3︰1的硫酸与硝酸)氧化的多壁碳纳米管对水中钠离子的吸附特性,考察了温度、初始浓度、吸附时间对钠离子吸附的影响。实验结果表明:多壁碳纳米管对钠离子的吸附能力随温度升高而下降;其吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,但是在钠离子浓度较高时多壁碳纳米管的吸附特性更符合Freundlich等温模型;在温度为274K条件下,多壁碳纳米管对钠离子的吸附能约为-5.53KJ/mol即-57.3meV;化学反应焓变约为-9.31KJ/mol,表明混酸氧化的多壁碳纳米管对钠离子的吸附过程基本为物理吸附。     

碳纳米管和纳米二氧化钛复合光催化剂处理海洋柴油污染的研究

利用溶胶凝胶法自制了碳纳米管和纳米二氧化钛的复合光催化剂,采用投射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物象、形貌和热稳定性等进行表征。通过研究光照条件、催化剂的投加量、油的初始浓度、催化剂制备的煅烧条件等因素,考察了自制碳纳米管和纳米二氧化钛的复合催化剂对降解模拟海洋柴油污染的海水去除率的影响。研究发现,在可见光照条件下,400℃煅烧2 h的复合催化剂,投加量为0.4 g/L、柴油的初始浓度为0.6 g/L、反应的光照时间为4 h时效果最好,去除率可达到67.65%。     

凝固浴中加入碳纳米管对ＰＡＮ碳纤维原丝结构性能的影响

在凝固浴中加入经酸处理的多壁碳纳米管（ＭＷＮＴｓ）,制得多壁碳纳米管 聚丙烯腈纤维,并对其进行了表征．结果表明：在凝固浴中加入酸处理ＭＷＮＴｓ,对填补ＰＡＮ碳纤维原丝内部的微孔有明显的作用;对ＰＡＮ原丝的结晶结构几乎没有影响;降低了原丝的晶区取向;提高了原丝的断裂强度、断裂伸长率及拉伸韧度．     

工业级原料制备碳纳米管的工艺条件研究

以焦化苯（工业级）为碳源,二茂铁（工业级）为催化剂前驱体,氢气为载气,含硫化合物噻吩为生长促进剂,采用浮游催化热分解法制备碳纳米管,通过TEM对产物形貌进行观察和表征,着重讨论噻吩含量、反应温度、苯的挥发温度、催化剂分解温度等实验参数对碳纳米管的制备及其形貌的影响,并对其影响机理进行了分析。结果表明：只要控制好实验参数,工业级原料完全可以制备出碳纳米管,主要工艺参数为噻吩／苯体积比为0．55／100,二茂铁的分解温度为150℃,苯的挥发温度为50℃,反应温度为1170℃。     

天然矿物在CVD法合成碳纳米管中的应用

化学气相沉积(CVD)合成碳纳米管时,催化剂具有重要的作用。实验证实,一些天然矿物也是潜在的催化剂材料,能在高温下裂解乙炔合成碳纳米管。吸附性能良好的坡缕石和海泡石是优异的催化剂载体,负载钴制备碳纳米管的直径均匀细小;钛酸脂改性后的坡缕石能释放金属铁,并催化碳纳米管的生长;由于矿物晶格中含有催化剂金属离子,大洋锰结核是天然的催化剂。采用矿物催化剂,成本低廉,能够获得碳纳米管与矿物的复合材料,拓宽矿物的应用领域。     

多壁碳纳米管复合材料的微波吸收性能

用石蜡分别与多壁碳纳米管及大内径薄多壁碳纳米管按不同的质量比混合,制得了复合吸波材料.采用同轴法测量了复合材料在2~18 GHz范围内的复介电常数和复磁导率,并计算了材料对微波的反射率,分析了其吸波性能.结果表明:碳纳米管复合材料在2~18 GHz范围具有吸波性能.其中质量分数为15％的多壁碳纳米管的最大吸收峰在10.4 GHz,其值为-21.7 dB,质量分数为15％的大内径薄壁多壁碳纳米管的最大吸收峰在11.2 GHz,值为-17.6 dB.     

钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管

以钛酸脂改性坡缕缟石为催化剂,利用化学气相沉积法催化裂解乙炔,在高温下成功地制备了多壁碳纳米管,认为坡缕缟石释放的金属铁起到了催化乙炔的作用,讨论了它的形成条件,指出在800℃条件下生长的碳纳米管质量最好、产率最高,若催化反应温度过高则会降低产品的质量,催化温度低于700℃时不能用来制备碳管。与传统的过渡金属催化剂相比,这种矿物催化剂原料成本低廉,制备工艺简单,有利于碳纳米材料合成的工业化生产。