目录
2018年第8期(发布时间: Aug 28, 2018 发布者:郭文姣)  下载: 2018年第8期.doc       全选  导出
1   2018-08-28 15:55:14.07 碳纳米管对碳/碳复合材料热处理前后的增强作用 (点击量:0)

采用喷射化学气相沉积法在碳纤维束表面原位生长了不同含量的碳纳米管。然后将纤维堆叠成单向预成型体,并通过化学气相渗透由热解炭(PYC)致密化。研究了碳纳米管CNT对2100℃热处理前后碳/碳复合材料强度和韧性的影响。结果表明,当碳纳米管含量为1.5wt%时,复合材料的拉伸强度和断裂功均达到最佳值。热处理后,CNT增强C/C(CNTs-C/C)的抗拉强度提高了25.68%,而纯C/Cs的抗拉强度仅提高了4.36%。CNT的细化作用提高了PyC基体的抗破坏能力,使其即使在热处理后仍能保持结构的完整性和连续性。在热处理之前,CNT的存在导致平面内晶格尺寸(LA)与纯C/Cs相比降低。CNT引起的应力石墨化使碳基体具有更强的抗裂纹扩展能力,从而提高了C/Cs的强度。此外,CNT的存在改变了C/Cs的断裂模式,增加了拉伸过程中的能量消耗。因此,纤维和复合材料的界面都得到充分利用。

2   2018-08-28 15:51:52.143 碳纳米管上的功能化溶胶凝胶基质用于可更新柔性气体传感器 (点击量:0)

我们报道了一种碳纳米管上的染料官能化溶胶-凝胶基质,用于湿度校准的可更新和柔性气体传感器。我们用溶胶-凝胶法,通过在碳纳米管网络的顶部官能化染料分子,制备了气体传感器。使用具有不同染料分子的混合气体传感器,我们可以通过光学和电信号选择性地检测各种有害气体,如NH3、Cl2和SO2气体。传感器表现出相当大的电导变化,超过50%,即便暴露在某种气体允许的暴露浓度范围内。重要的是,我们可以通过简单地将它们暴露于新鲜的N2气体而不使用任何热处理来翻新使用的气体传感器。此外,我们的传感器可以弯曲以形成通用的实用传感器设备,如用于通风管的管状传感器。这项工作显示了一种简单但强大的方法来建立可更新的和选择性的气体传感器,用于多种工业和学术应用。

3   2018-08-28 15:45:15.437 用机械化学方法在碳纳米管上制备高面积容量硫正极和锂负极的有效纳米反应器 (点击量:0)

锂硫电池可以潜在地提供高能量密度和功率,但多硫化物穿梭和锂金属负极上的枝晶形成一直是主要的障碍。特别是当活性物质(硫)的面积负载增加以提供高能量密度并且充电/放电电流密度提高以提供高功率时,多硫化物穿梭变得严重。本文报道一种在碳纳米管(CNT)表面形成沟槽的新型机械力化学方法。采用机械化学处理电极制造友好型硫夹心正极和锂注入负极的锂硫电池,其面积容量高达13.3mAh cm-2。即使在电流密度(16 mA cm- 2)增加了10倍的时候也只是轻微减少,同时显示高的“电池能级”的能量密度和功率。其突出的性能可归因于反应动力学的显著改善以及由于正极和负极处的界面电阻和电荷转移电阻的降低而导致的过电位的降低。沟壁式碳纳米管(CNT)海绵同时解决了锂硫电池正极和负极两个最关键的问题,该方法可用于设计新的储能电极材料及其以外的材料。

4   2018-08-28 10:49:43.417 长碳纳米管金属可拉伸透明导电膜 (点击量:0)

柔性透明导体是可大面积柔性显示、可穿戴电子器件和可植入式医学传感器的使能元件,它们可以环绕身体并与身体一起运动。然而,传统的导电材料在拉伸应变作用下会迅速衰减,这对于功能柔性器件构成了很大的障碍。这里,我们展示了通过将长金属双壁碳纳米管与聚二甲基硅氧烷衬底复合,可以同时获得高导电性、机械拉伸性和光学透明性。当拉伸应变达到100%时,加入这些长纳米管(平均约3.2μm)的薄膜在100%拉伸应变和85%光学透过率下达到3316 S cm-1的记录高电导率,比短纳米管对照(平均约0.8μm)高194倍。此外,高电导率可以承受超过1000个重复的拉伸释放周期(在100%和0%应变之间变换),保留率接近96%,而短纳米管控制只表现出10%。力学研究表明,长管可以缩小在拉伸过程中产生的微尺度间隙,从而保持高导电性。当安装在人体关节上,这种弹性透明导体可以适应大幅运动,以提供稳定,大电流输出。这些结果表明透明导体能够在机械应变下获得高电导率和光透射率,从而允许在柔性电子器件的操作和使用中可能发生的大的形状变化。

5   2018-08-02 19:36:46.43 用大直径单壁碳纳米管探索水相萃取的机理 (点击量:0)

我们已经表明,大直径(1.8±0.4海里)碳纳米管(碳纳米管)可以通过水相萃取分离(ATPE)。这种快速方便的工具使我们能够分离出特定CNT直径分布的部分。我们已经展示了如何使用一系列参数来微调隔离材料的特性。有趣的是,通过改变介质的pH值,我们抑制了低直径CNTs的提取,只得到了大直径CNTs。许多其他因素,如选择的表面活性剂浓度步骤、温度或启动CNT材料的数量,已被发现对CNT分化的最终结果有显著影响。这一发现为我们提供了更多关于ATPE处理聚分散CNT混合物的潜在机制的见解。

——文章发布于2018年7月30日

6   2018-08-06 19:27:09.927 分级C/SiO x /TiO2超薄纳米管作为先进锂离子电池的阳极材料 (点击量:0)

基于tio2的纳米材料由于其性能稳定、制备方便,被证明是下一代锂离子电池的理想候选材料。然而,与商业碳纳米材料相比,其固有的低容量阻碍了其广泛应用。本文提出了一种独特的原位接枝石墨化方法,以获得具有核壳异质结构的C/SiO x /TiO2超薄纳米粒子的三元纳米复合材料。所得到的三元纳米复合材料综合了SiO x的高比容量、类石墨碳的优异力学稳定性和TiO2的高反应性等优点。循环伏安曲线和循环性能表现最佳三元纳米复合材料和提供一个非常高的初始特定能力的马~ 1196 h g−1与良好的速度能力(~ 200 mA h g−1 10 C),特别是增强循环稳定。我们的工作表明,在电化学储能材料中建立分层的核壳异质结构是提高其它复合阳极容量和循环性能的有效策略。

——文章发布于2018年7月26日