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碳纳米管及其应用

由中国科学院物理所承担的中科院知识创新工程首批重大支持项目──碳纳米管和其他碳纳米材料,实  (本文共2页) 阅读全文>>

复旦大学
复旦大学

聚合物改性碳纳米管及其在催化、生物学领域的应用

碳纳米管自从被发现以来,由于其独特的结构(如高比表面积与螺旋结构)、优异的性能(如电学、力学与光学)以及在材料领域的潜在应用,引起研究者广泛的关注。然而,碳纳米管间较强的相互作用及不溶于任何溶剂,极大地制约了它的应用。因此,对碳纳米管进行改性以提高其在溶剂及基材中的分散性,具有十分重要的意义。到目前为止,已经报道了多种改性碳纳米管的方法,一般可划分为物理改性与化学改性两大范畴。化学改性不仅能提高碳纳米管的分散性,而且能赋予碳纳米管新的性质。原位自由基聚合反应是一种简单、有效改性碳纳米管的方法。但目前文献所报道的改性途径,需耗费大量的溶剂与单体,在实验室水平上一次只能改性毫克级的碳纳米管。在本论文中,我们实现了一种原位自由基聚合改性碳纳米管的新途径(沉淀聚合),用较少的溶剂与单体可批量制备亲水或亲油性的碳纳米管,并对改性机理也进行了讨论。另外,在医用方面,改性碳纳米管被成功地用于淋巴示踪与基因转染;在催化方面,负载了铂催化剂的改性...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

β-环糊精修饰多壁碳纳米管及其应用研究

尽管碳纳米管具有很多优异的性能,但是当其作为填料加入到聚合物基体体系会发生团聚现象,从而影响复合材料的性能,因此对其改性来提高其分散性就显得尤为重要。环糊精分子结构很特殊,是—种略带锥形筒体结构,具有“外亲水、内疏水”的独特性质,这些独特的性能使环糊精在超分子化学中占有举足轻重的地位,广泛应用于化工,日用化工,农业、环保材料、医药行业等领域。基于此,本论文以建立具备环糊精和碳纳米管两种优良性能的复合材料为目标,对多壁碳纳米管/环糊精复合材料的制备、改性碳纳米管在环氧树脂的分散性、复合材料对污染物的吸附以及缓蚀剂分子的可释放进行了研究,具体工作如下。通过一种全新、简单的方法将环糊精负载到多壁碳纳米管表面上成功地制备出复合材料(MWCNTs/B-CD),并将其用于吸附处理Cr(VI)和苯酚,然后以缓蚀剂(苯并咪唑)作为客体分子制备出负载有缓蚀剂的纳米容器。采用扫描电镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),核磁共振(HNMR),傅里叶...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

碳纳米管及其复合材料的力学特性

复合材料增强结构具有高强度、高刚度和各种优越的物理特性,越来越多地应用于航空、机械、医疗、化工等许多领域。碳纳米管具有异常优异的力学、电磁学和化学性能,在比强度和比刚度方面都远优于目前使用的其他增强纤维材料,将其作为复合材料增强体,预计可表现出良好的强度、刚度及其它物理特性,碳纳米管增强复合材料能够使得新型复合材料的物理力学性能产生一次飞跃。因此研究碳纳米管及其增强复合材料结构的物理和力学特性对于新型复合材料在工程中的应用有着重要的理论意义和实际应用价值。本论文研究的主要内容和成果为:(1)基于分子结构力学理论和Lennard-Jones势函数建立模拟碳纳米管力学及物理特性的空间框架模型,求解了碳纳米管的材料性质、环境温度、应变率和结构形式对其力学特性的影响,给出了相应的解析表达式,讨论了碳纳米管的管径和温度环境等对其力学性质的影响。基于分子结构力学模型的有限元模拟结果表明,双壁碳纳米管的杨氏模量随应变率的增大而升高,并随环境温...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

超小直径碳纳米管及其相关体系的第一性原理研究

电子器件的微型化是当今科技发展的一个显著特征,这使得纳米电子学成为一门由凝聚态物理、量子化学以及材料科学等相互交叉的学科。碳纳米管的研究是目前纳米科技中的热点,由于其优异的机械特性、丰富多彩的电学特性以及诱人的潜在应用价值,碳纳米管引起了全世界范围的研究热潮。碳纳米管的优异性质主要归因于其直径处于纳米尺度,从而表现出明显的量子效应。2000年,直径仅为4A的单壁碳纳米管被成功合成。由于直径接近理论极限,这些碳纳米管表现出一系列新奇的特性,包括超导特性、光致发光、选择性吸附、高容量储锂等等。对这些超小直径碳纳米管的理论和实验研究,不仅具有重要的科学意义,也将在电子、信息和能源等高科技领域开拓新的应用前景。近年来,随着计算方法的发展以及计算能力的提高,基于密度泛函理论的第一性原理计算方法在凝聚态物理、量子化学以及材料科学中得到较为广泛的应用。第一性原理计算是研究固体性质的最有用的工具之一,利用它可以精确地预测物质的电子、声子及相关物...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

碳纳米管填充聚酰胺反渗透膜的设计与制备

随着水资源问题日趋严重,反渗透技术在水处理领域的应用将越来越广泛,从海水淡化领域逐渐拓展到废水处理等领域,因此对反渗透膜也提出了新的要求。未来反渗透膜的趋势将是高分离性能、抗氧化和耐污染性方向发展。本课题以聚砜超滤膜为支撑膜,通过改性碳纳米管,设计和制备碳纳米管填充聚酰胺杂化反渗透膜。在此基础上,表征了碳纳米管-聚酰胺杂化膜,考察了该膜的分离性能,并研究了该膜的耐污染和稳定性。得到的实验结论如下:(1)多壁碳纳米管(MWNTs)的化学改性。分别采用混酸和二氯亚砜处理获得酸化碳纳米管(MWNT-COOH)和酰氯化碳纳米管(MWNT-COC1).表征结果显示:经改性后,MWNTs变短,且分散性大大提高。相对于未处理的碳纳米管,酸化碳纳米管已接上羧基、羟基等官能团;酰氯化碳纳米管已接上酰氯基团。(2)酸化碳纳米管水相添加膜的制备与分离性能研究。透射电镜和红外表征显示:酸化碳纳米管均匀分散于聚酰胺层中。酸化碳纳米管-聚酰胺反渗透膜的纯水...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>