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《兰州大学》 2006年
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碳纳米管复合材料的制备、表征与应用

施锦  
【摘要】:由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应,使其在化学催化领域中呈现出十分优异的性能。纳米粒子作为催化剂具有表面凸凹不平、比表面积大、表面能高、晶内扩散通道短、表面催化活性位多等优点。这些优点使得纳米材料在化学催化领域中显示出十分诱人的研究开发和应用前景。 纳米尺度催化剂粒子的粒径非常小,表面原子所占的比例很高,表面原子的配位不饱和度也相应很高,这使得纳米催化剂粒子在合成和使用过程中很容易发生团聚和烧结现象,催化剂的活性和选择性也会因此而大幅度地降低。将纳米催化剂粒子担载到载体上有助于解决这一问题。载体的结构和性质是影响催化剂活性和用量的关键性因素之一,本论文围绕催化剂载体材料的改性和研究新型催化剂载体材料这一主题,尝试将碳纳米管复合材料应用于化学催化领域,其中重点开展了两方面的研究工作: ⅰ、根据碳纳米管在回流过程中能溶于苯胺的性质,采用与苯胺电聚合相同的方法,制备了多壁碳纳米管/聚苯胺复合材料,并将这种复合材料用做甲醇电催化氧化的催化剂载体。 ⅱ、碳纳米管具有中空结构和大的比表面积,同时也具有良好的导电能力和机械性能,非常适合作为催化剂的载体材料。以碳纳米管为载体,担载贵金属纳米催化剂粒子,是近年来化学催化领域中研究的一个热点问题。由于碳纳米管的表面呈现惰性,很难直接可控地将贵金属纳米颗粒担载到碳纳米管的表面。为了解决这一问题,我们对碳纳米管的表面进行了化学修饰,使多壁碳纳米管的表面生成了一层尾基为巯基的单层分子膜,为担载贵金属纳米颗粒提供了有效的技术途径。 本论文的主要研究内容: 1) 将多壁碳纳米管在回流过程中分散到苯胺中,紫外吸收光谱研究结果表明,碳纳米管与苯胺之间发生了电荷转移反应。根据热重实验结果,多壁碳纳米管在苯胺中分散的质量百分数可达1.3wt%。 2)、采用电聚合的方法,合成了聚苯胺/碳纳米管复合材料。由于碳纳米管的掺入,聚苯胺的结构发生了很大的变化。SEM观察结果表明,聚苯
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB383.1;O613.71

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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7 冯西桥;邹健;施冬莉;;碳纳米管及其复合材料的多尺度力学[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
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6 记者 谢昭萍 特约记者 肖萍;我国碳纳米管截短技术获得突破[N];中国化工报;2004年
7 记者 薛冬 通讯员 谭少容;我国率先实现碳纳米管产业化[N];光明日报;2001年
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8 叶丽娜;无机空心微纳米结构的制备及其应用[D];中国科学技术大学;2010年
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1 王俊;碳纳米管/量子点纳米复合材料的制备及其性质研究[D];上海师范大学;2010年
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3 余丁山;碳纳米管基复合材料的制备及表征[D];武汉理工大学;2005年
4 白彦翠;碳纳米管负载铂金纳米颗粒的制备及其电化学性能的研究[D];华南理工大学;2010年
5 高耸;碳纳米管的有机共价修饰及其性能研究[D];青岛大学;2010年
6 吴挺;碳纳米管/金纳米粒子复合与表征[D];武汉理工大学;2006年
7 张斌;在碳纳米管表面接枝聚合物并用于高聚物的改性[D];合肥工业大学;2006年
8 许华兵;稀土酞菁纳米有序复合光电功能材料的制备[D];浙江大学;2005年
9 臧杨;聚苯胺—铁氰化镍纳米复合材料的可控制备与电化学性能[D];太原理工大学;2010年
10 王贺宜;碳纳米管表面接枝聚合物及其对聚合物的改性研究[D];合肥工业大学;2007年
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