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单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。
南开大学
2021-02-01
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和 复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯 （graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21 世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现 了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达 到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、 ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为 0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过 透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二 维平面结构。
南开大学
2021-04-13
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991年发现的碳纳米管（CNT）以及2004年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备SWNTs的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图1），纯度达70%以上，并达到了产业化规模（达200公斤/年以上）。 采用机械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS及聚氨酯等为基质材料，电导率达0.2 S/cm、导
南开大学
2021-04-14
一种制备螺旋碳纳米管宏观体的方法
本发明提供了一种制备螺旋碳纳米管宏观体的方法，属于材料科学技术领域。其做法是先将一般的碳纳米管经过滤法制备得到碳纳米管基础材料，然后在其上与内部负载生长螺旋碳纳米管的催化剂，最后将螺旋碳纳米管生长于碳纳米管基础材料内部和表面，形成由螺旋碳纳米管穿插和包裹一般碳纳米管而组成的螺旋碳纳米管宏观体。通过这种制备螺旋碳纳米管宏观体的方法，可获得富含螺旋碳纳米管的碳材料宏观体，能在使用过程中保持螺旋碳纳米管的形貌结构，充分发挥螺旋碳纳米管的特有性能。且操作简单，产量大，适合批量生产。
西南交通大学
2016-10-20
一种聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/氢氧化镁-碳纳米管复合阻燃材料的制备方法
本发明公开了一种聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物／氢氧化镁-碳纳米管复合阻燃材料的制备方法和应用，由下述组分经过熔融共混热压成型制成，将100重量份聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1-10重量份基于碳纳米管基体的单分散氢氧化镁纳米粒子置于密炼机中，熔融混炼、热压成型、冷却固化。采用碳纳米管为载体，降低氢氧化镁粒径，使其实现纳米级分散。提高氢氧化镁与聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接触面积，提高聚合物阻燃性能。
天津城建大学
2021-04-11
【高校科技创新成果推介】北京大学碳纳米管芯片技术
开拓创新·高校科技创新成果展
中国高等教育学会
2022-09-01
负载ZIF-8颗粒的碳纳米管及其制备方法
本发明公开了一种负载ZIF-8颗粒的碳纳米管及其制备方法。管中负载有ZIF-8颗粒的碳纳米管的比表面积≥209m2/g，其中，碳纳米管长1～25μm、管内直径2～25nm，ZIF-8颗粒径2～25nm；方法先将碳纳米管加入硝酸溶液中超声后回流，再对回流液进行固液分离和洗涤，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管，接着，先将其加入锌盐溶液中超声得混合液，再对混合液进行固液分离、洗涤和干燥处理，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管，之后，先将其加入2-甲基咪唑溶液中超声后静置得反应液，再对反应液进行固
安徽建筑大学
2021-01-12
关于高密度高纯半导体阵列碳纳米管材料的研究
北大科研团队在《科学》杂志发表的成果，标志着碳管电子学领域、以及碳基半导体工业化的共同难题被攻克。科研团队表示，如果碳基信息器件技术，可以充分利用碳管在物理、电子、化学和机械方面的特殊优势，就有希望生产出性能优、功耗低的芯片。课题组采用多次聚合物分散和提纯技术得到超高纯度碳管溶液，并结合维度限制自排列法，在4英寸基底上制备出密度为120 /μm、半导体纯度高达99.9999%、直径分布在1.45±0.23 nm的碳管阵列，从而达到超大规模碳管集成电路的需求。基于这种材料，批量制备出场效应晶体管和环形振荡器电路，100nm栅长碳管晶体管的峰值跨导和饱和电流分别达到0.9mS/μm和1.3mA/μm（VDD=1 V），室温下亚阈值摆幅为90mV/DEC。
北京大学
2021-04-11
一种六方相WO3纳米管及其制备方法
本发明公开了一种六方相WO3纳米管及其制备方法。称取3mmoL二水合钨酸钠(Na2WO4·2H2O)到50毫升的烧杯中；加入适量草酸胺((NH4)2C2O4)和20毫升蒸馏水，磁力搅拌10-15分钟；再加入10毫升浓度8mol/L的盐酸，继续搅拌30-50分钟；将反应混合液转移至40毫升带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，设置一定的温度，反应20-30小时；自然冷却至室温，即得本发明的六方相WO3纳米管。六方相WO3纳米管产量高，尺寸细小，分布均匀。管外径为8～12nm之间，管壁厚度为2～4nm之间
安徽建筑大学
2021-01-12
非均相催化调节器的超分子纳米管及其催化性能
通过刚柔V形三嵌段超分子的层层组装，制备了一种三明治结构的大小均一的介孔管。其中，三明治结构对钯离子具有稳定的配位能力，可作为超分子钯催化剂。实验结果表明，新型超分子催化剂在短时间、室温、有氧条件下对卤代苯的C-C偶联反应具有超强的反应活性，其转化率接近100%。相对于一般的非均相催化载体，此超分子催化剂具有实时调控反应进程的功能，并利用超分子组装及解组装的方法明显提高了金属催化剂的重复利用率。借助超分子催化剂的调控性和反应匹配性，对多个反应位点引起的聚合，成功实现了单向催化。
中山大学
2021-04-13