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兰州大学成功制备出碳纳米管

日前 ,兰州大学在国内首次通过多孔氧化铝模板成功地在其孔内制备出高度取向的碳纳米管阵列结构。这标志着我国已在模  (本文共1页) 阅读全文>>

兰州大学
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一维半导体纳米材料的制备与特性研究

本论文以纳米材料的研究为背景,以一维半导体纳米材料的制备为重点,介绍了相关纳米材料领域中的研究进展和我们的研究工作成果。主要研究内容有:1、用草酸溶液作为电解液,制备了多孔阳极氧化铝模板。采用二次氧化法制备出的氧化铝模板孔洞排列有序,孔道平行且直径均匀。通过扩孔处理,这些孔洞的直径可以在30-100纳米范围内变化。2、用化学气相方法,以多孔阳极氧化铝模板为基底制备了管径和管长可控的多壁碳纳米管,研究了催化剂,生长温度,流量比例和反应时间对碳纳米管生长特性的影响。采用类似于电化学沉积类金刚石膜的方法,在多孔阳极氧化铝模板表面沉积了碳纤维。3、采用电场辅助电化学沉积法,在多孔氧化铝模板内沉积了ZnO纳米线阵列,测试结果表明:制备的纳米线是单晶ZnO纳米线,形貌均匀,直径大约为60纳米,并且择优于(101)晶面。4、通过水热反应法制备了平面六角形ZnO纳米片和具有纤维锌矿结构的一维ZnS纳米线,并对ZnS样品进行表征和测试。单晶结构的...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

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碳纳米管复合材料制备及其性质研究

纳米材料具有很大比表面积,特殊的结构使得纳米材料具有独特的体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应,从而使其具有奇异的力学、电学、磁学、热学、光学、化学活性、催化和超导性能等特性,使纳米材料在国防、电子、化工、冶金、轻工、航空、陶瓷、核技术、催化剂、医药等领域具有重要的应用价值。碳纳米管(CNTs)具有完美的结构,是典型的一维纳米材料,它独特的物理结构,优异的性能和广阔的应用前景受到了人们的广泛关注。在一维方向上碳纳米管的强度可以超过钢丝,尽管CNTs的尺寸只有头发丝的十万分之一,但是它的杨氏模量理论强度可以达到1.0TPa,是钢的100倍,同时它的密度却仅为钢的六分之一到七分之一。CNTs的熔点是已知材料中最高的,它的硬度可以和金刚石相媲美。碳纳米管有超高的韧性,可以拉伸,其韧性理论最大延伸率可达20%。CNTs化学性质稳定,耐强酸、强碱,在空气中700℃以下基本不氧化。这些优点使得碳纳米管作为纳米材料中最具潜力的材...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

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聚合物/碳纳米管及二氧化钛管基复合材料的研究

随着纳米技术被应用到材料科学领域中,以纳米复合材料为代表的新材料研究已经成为了二十一世纪世界各国普遍研究的重点。聚合物基纳米复合材料和贵金属电催化剂材料是目前研究的两个热点。聚合物基纳米复合材料的可设计性使其集聚合物与纳米添加相的双重优势,可以生成性能优异的工程材料以及具有新的特殊性能的功能材料。而贵金属电催化剂材料在燃料电池的研究中至关重要,由于贵金属催化剂材料存在成本高、催化效率低等缺点,在很大程度上影响了燃料电池的实用化。因此,最近几年,寻找能降低贵金属用量和提高催化效率的载体材料成为了人们关注的热点。本文论述了的纳米复合材料的研究及最新进展,并以聚合物/碳纳米管复合材料和二氧化钛纳米管(TiO_2-NTs)基贵金属纳米复合材料为研究重点,制备了聚合物/碳纳米管复合材料、二氧化钛纳米管及以其为载体的贵金属(Pd、Pt)电催化剂复合材料,并研究了它们的性能。主要内容如下:1.采用原位聚合法成功制备了聚甲基丙烯酸甲酯/碳纳米管...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

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新型过渡金属/碳纳米复合材料的制备及分析应用研究

本博士学位论文以石墨烯、碳纳米管、介孔碳以及表面活性物质为基本材料,通过自组装、掺杂等步骤,首先制备了石墨烯-碳纳米管、石墨烯-苯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)-介孔碳等复合材料,然后在其表面负载过渡金属纳米材料,进而制得了新型过渡金属/碳纳米复合材料。并对所制备的材料进行了系统的分析与表征,研究了这些材料被用于催化、电化学传感器的可能性。具体工作内容如下:1.采用原位自组装法制备了三明治层状堆叠结构的氧化石墨烯(Gr)-碳纳米管(CNTs)复合材料,然后利用乙二醇的一步还原法,将Pt纳米粒子负载于Gr/CNTs复合物表面,制得了Pt/Gr-CNTs复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)等手段对Pt/Gr-CNTs进行了系统的表征。进一步研究证明Pt/Gr-CNTs复合材料在中性介质中对甲醇氧化具有高的催化活性。2.在成功合成了具有夹心结构的Pt/Gr/CNTs复合材料基础上,发展了一种基于...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

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一维半导体纳米材料的制备与性能研究

以碳纳米管为代表的一维纳米材料因在众多领域所显示的潜在的重要应用前景,已成为当今纳米材料和纳米结构研究的前沿和热点。其中一维纳米材料的有序阵列体系的制备对于规模化的功能器件,例如扫描探针、场发射器、传感器等的研制具有特别重要的意义。纳米结构模板的合成是形成组装有序排列的纳米结构体系的非常有效的方法,在酸性溶液中合成的阳极氧化铝模板(anodic aluminum oxide template)带有六角排列的纳米孔阵列,这种独特的结构使氧化铝模板成为理想的合成有序纳米结构的模板。氧化铝有序阵列模板具有高度有序,且制备工艺简单,易于工业化生产等特点。采用氧化铝模板合成一维纳米材料已被视为制备一维纳米材料有序阵列体系最有前途的方法之一。本文采用电化学阳极氧化的方法,深入研究Al_2O_3模板的合成工艺,制备孔径、厚度可控的Al_2O_3有序阵列模板。采用CVD、直流电沉积等方法结合模板技术合成出碳纳米管、氧化锌纳米线等一维纳米材料的有...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>