纳米氧化铝的研究进展

合集下载

纳米氧化铝的制备及其应用研究

纳米氧化铝的制备及其应用研究

纳米氧化铝的制备及其应用研究随着科技不断发展,纳米材料已经成为研究的热点之一。

纳米氧化铝作为一种典型的纳米材料,其制备及应用也备受关注。

本文将探讨纳米氧化铝的制备及其应用研究现状。

一、纳米氧化铝的制备1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是纳米氧化铝制备的一种常见方法。

该方法是将溶胶和凝胶相互转化制备纳米材料。

溶胶是一种均匀的溶解液体,而凝胶则是静置后,具有凝固状态的胶状物。

溶胶的制备一般使用金属有机化合物或金属盐等作为原料。

通过加入催化剂、保护剂等辅助剂,可以调节物质反应和氧化过程的速度及方向,从而制得不同质量的氧化铝材料。

2. 水热法水热法是一种简单、易操作、易于扩大生产的制备纳米氧化铝方法。

该方法主要利用水在高温高压状态下具有很强的溶解性,可以将较难溶解的物质转化为可溶物质。

在水热条件下进行反应,可以制备出具有较高结晶度、均匀粒径分布的氧化铝纳米材料。

3. 气相沉积法气相沉积法是利用高温高压下气体分解反应制备纳米氧化铝的方法。

该方法通常是通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)获得所需的气体和沉积材料。

通过调节反应温度、气体浓度、反应时间等工艺参数,可以制备出具有不同尺寸和形态的氧化铝纳米材料。

二、纳米氧化铝的应用1. 电子材料纳米氧化铝具有优异的电学性能,如高介电常数、低损耗、高绝缘强度等。

因此,纳米氧化铝被广泛应用于电子材料领域。

例如,纳米氧化铝可用于制备压敏电阻、介电层等电子元件。

2. 光学材料纳米氧化铝材料在光学材料中也具有广泛应用。

通过控制纳米氧化铝的粒度,可以调节其光学性质,如透过率、反射率等。

此外,纳米氧化铝还可以作为光致变色材料、高光谱材料等。

3. 磁性材料在磁性材料领域,纳米氧化铝也具有一定的应用价值。

将纳米氧化铝与磁性材料复合,可以有效改善其性能,例如提高介电常数、阻抗等。

此外,纳米氧化铝还可以作为电磁屏蔽材料等。

4. 生物医药材料近年来,纳米氧化铝在生物医药领域也得到了广泛研究。

纳米氧化铝纳米线的制备及其应用研究

纳米氧化铝纳米线的制备及其应用研究

纳米氧化铝纳米线的制备及其应用研究纳米材料在当今的科学研究和工业发展中,得到了越来越广泛的应用。

其中,纳米氧化铝纳米线是一种重要的材料,具有极高的抗压强度和导电性能,能够广泛应用于电子、能源、传感器等领域。

本文将介绍纳米氧化铝纳米线的制备方法及其应用研究。

第一部分:纳米氧化铝纳米线的制备方法纳米氧化铝纳米线的制备方法主要有两种:湿化学法和气相沉积法。

1.湿化学法湿化学法主要是通过溶液反应的方式来制备氧化铝纳米线。

其主要步骤包括:将铝盐和氧化剂混合在水溶液中,使用凝胶转化剂使其成为凝胶状物质,利用干燥和高温煅烧的方法制备出氧化铝纳米线。

该方法制备的纳米线直径较小,可控性较差,但制备成本较低,适用于大规模生产。

2.气相沉积法气相沉积法是利用气相反应在高温下制备氧化铝纳米线。

其主要步骤包括:将铝源和氧源分别与惰性气体混合,在高温下使其反应生成氧化铝纳米线,利用沉积基底使其定向生长。

该方法制备的纳米线直径较大,可控性较好,但制备成本较高,适用于小批量生产。

第二部分:纳米氧化铝纳米线的应用研究纳米氧化铝纳米线的应用研究主要包括电子、能源、传感器等领域。

1.电子领域纳米氧化铝纳米线在电子领域中主要应用于晶体管和电容器等器件中。

其高弹性模量、高载流电子浓度和极高的导电性能,可以增强电子器件的性能和可靠性。

2.能源领域纳米氧化铝纳米线在能源领域中主要应用于锂离子电池和太阳能电池等方面。

其高比表面积、高功率密度和优异的循环性能,可以提高电池的性能和寿命。

3.传感器领域纳米氧化铝纳米线在传感器领域中主要应用于气体和生物传感器等方面。

其高表面活性和良好的生物相容性,可以提高传感器的灵敏度和可靠性。

结论纳米氧化铝纳米线作为一种重要的纳米材料,其制备方法和应用研究已经得到了广泛的研究和应用。

未来,需要进一步研究其制备方法的可控性和成本效益,并拓展其在新领域的应用,为人类社会的发展做出更加巨大的贡献。

纳米氧化铝材料及应用进展

纳米氧化铝材料及应用进展

材料导论班级学号姓名纳米Al2O3材料及应用进展xxx(xxxxxx学院 xxx班)摘要: 纳米Al2O3是新型的绿色环保材料,具有独特的表面效应、体积效应和量子尺寸效应,为了提高纳米Al2O3的性能,以纳米Al2O3为载体,对其进行掺杂改性已成为科学工作中探导的热点。

综述了近年来纳米Al2O3的制备方法,掺杂改性种类以及其在化工环保传感器、新能源以及光学机械加工等诸多领域中的应用: 随其制备和应用研究的不断深入,纳米Al2O3材料将在更多领域发挥更大的作用。

目前,解决均匀分散性能稳定等问题,仍然是纳米Al2O3研究的重点,探索纳米Al2O3复合材料是解决上述问题的重要手段。

关键词:纳米Al2O3;应用Abstract:Nano-Al2O3is a new type of green material, with unique surface effect, volume effect and quantum size effect. In order to improve the performance of nano- Al2O3, doping modification on the carrier of nano- Al2O3 has become a hot topic in related studies. The article summarizes the preparation methods and doping modification types of nano-Al2O3 as well as its application in such fields as chemical, environmental protection, sensor, new energy, optics and mechanical processing in recent years. As researches into its preparation and application go deeper, the nano- Al2O3 material will play a greater role in more fields. At present, how to achieve uniform dispersion and stable performance is still the focus of related studies. To this end, exploring into the nano- Al2O3 composites remains an important approach.Keyword:nano- Al2O3; adhibition1前言纳米Al2O3具有独特的表面效应,如量子尺寸效应和体积效应。

氧化铝纳米材料的制备及其应用研究

氧化铝纳米材料的制备及其应用研究

氧化铝纳米材料的制备及其应用研究氧化铝纳米材料是一种重要的纳米材料,在材料科学领域有着广泛的应用。

本文将介绍氧化铝纳米材料的制备及其应用研究。

一、氧化铝纳米材料的制备氧化铝纳米材料的制备方法多种多样,包括溶胶-凝胶法、水热法、热分解法、物理气相沉积等。

其中,溶胶-凝胶法是制备氧化铝纳米材料比较常用的一种方法。

溶胶-凝胶法是以溶胶体系中的金属离子为原料,通过加热处理,使其发生聚合和凝胶化,然后再经过干燥和煅烧等工艺得到纳米氧化铝材料。

此外,还可以通过水热法制备氧化铝纳米材料。

水热法是指将金属离子与一定量的水在高温高压条件下反应,从而形成纳米氧化铝。

二、氧化铝纳米材料的应用1. 催化剂氧化铝纳米材料在催化领域有着广泛的应用。

由于其具有高比表面积、丰富的酸碱中心等特点,可以用作催化剂的载体,提高催化剂的活性和选择性。

例如,将纳米氧化铝与贵金属复合制成催化剂,能够有效地催化苯环的加氢反应。

2. 去除水中重金属离子氧化铝纳米材料还可以用于水处理,可以去除水中的重金属离子。

研究表明,纳米氧化铝比传统的氧化铝更具有去除重金属离子的能力,因为其比表面积更大,可以更充分地与重金属离子接触。

3. 透明导电薄膜另外,氧化铝纳米材料还可以用于制备透明导电薄膜。

将氧化铝纳米材料制备成透明导电薄膜,可以用于光电显示器等领域。

4. 生物传感器最近,氧化铝纳米材料还被发现可用于生物传感器。

纳米氧化铝具有高比表面积和良好的生物相容性,可以被用作生物传感器的材料。

例如,将纳米氧化铝和生物分子复合制成生物传感器,能够实现对特定生物分子的敏感检测。

三、总结氧化铝纳米材料作为一种重要的纳米材料,具有广泛的应用前景。

可以通过多种方法制备纳米氧化铝材料,其应用领域包括催化、水处理、透明导电薄膜和生物传感器等。

这些应用领域的发展,将进一步推动氧化铝纳米材料的制备和应用技术的发展。

表面修饰纳米氧化铝的研究进展

表面修饰纳米氧化铝的研究进展
Ke y wo r d s:n a n o —Al 2 O3;s u fa r c e— mo d i ic f a t i o n;p r o g r e s s
纳米材料是 当今世界 高科 技产 品之 一 ,纳米 材料 的出现不 仅促进 了一批新产业 的出现 ,而且也为传 统产业 的发展 注入新 的活力 。其 中,纳米粒子应用 最广 ,发 挥作用 最大 ,应用 前景 最为广泛 ,然而 ,纳米粒 子 因小 尺寸 效应 、表面 与界 面效 应 、 量子效应 的特性呈 现出优 良的特殊性 能的 同时也 给人们 带来新 的 问题 。纳米 粒 子具 有 高 的表 面活 性 和 表面 能 , 自身 极 易 团 聚 ,致使其表面 能降低 ,表面活性降低 ,导致 了纳米粒 子许 多 优异 的性能丧失 。因此 ,纳米 粒子优异性 能 的发 挥是 以粒子在 介质 中的分散 为前 提和基础的 ,对纳米 粒子表 面修饰成 为必然 趋 势 I 2 j 。实际上在 2 O世 纪 9 0年 代 , 国 际 上 就 提 出 了 纳 米 粒
胡 国和 ,郑化安 ,付东 升 ,李
( 陕 西煤业化 工技 术研 究院 ,陕 西
欣 ,李应平
西安 7 1 0 0 6 5 )
摘 要 :综述了近年来国内外纳米氧化铝表面修饰的研究进展情况,按修饰机理区分为物理修饰和化学修饰方法,表面物
理修 饰 方 法 包 括 吸 附 、包 覆 、辐 照 处 理 等 ,表 面 化 学 修 饰 方 法 包 括 偶 联 剂 法 、接 枝 法 、接 枝 一 包 覆 法 等 ,文 中对 这 些 方 法 的特 点 、 修饰 机理以及修饰 的效果进行简单介绍 。
子( 1 —1 0 0 n m) 表 面工程的概念 。
饰剂与氧化 为表面物理修饰 和表 面化学修饰 。

纳米氧化铝的制备与性能研究

纳米氧化铝的制备与性能研究

纳米氧化铝的制备与性能研究纳米材料是当前研究的热点领域之一。

纳米氧化铝,是一种非常重要的纳米材料,具有许多优异的性能和广泛的应用前景。

本文将就纳米氧化铝的制备和性能进行详细的探讨。

一、纳米氧化铝的制备纳米氧化铝的制备方法众多,其中最为常见的是溶胶-凝胶法、热分解法、水热法、等离子体化学气相沉积法等。

1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种制备纳米氧化铝的有效方法。

该方法主要是通过将铝碱金属化合物等沉淀至水溶液中,形成胶体,随后加热干燥,并将胶体中的氧化物还原为金属,并使其在水溶液中形成细小颗粒从而制备纳米氧化铝。

2. 热分解法热分解法主要是通过将铝化合物转化为气态铝氯化物,并与水汽反应形成氧化物,使氧化物沉积在基底上,从而获得纳米氧化铝。

3. 水热法水热法是一种通过在高温高压环境下使氧化铝晶粒先成核,后生长,构成纳米颗粒的方法。

其主要制备方式是在水溶液中加入铝盐,然后在400℃的条件下反应10小时,从而形成纳米氧化铝。

4. 等离子体化学气相沉积法等离子体化学气相沉积法是将金属气体与反应气体混合,通过等离子体化学反应形成氧化铝薄膜的方法。

其主要原理是通过等离子体与反应气体的作用,将氧化铝形成在基底表面,从而制备纳米氧化铝。

二、纳米氧化铝的性能纳米氧化铝具有很多优秀的性能,如高比表面积、优异的热稳定性、出色的化学惰性、良好的抗磨损性、良好的机械性能等。

1. 高比表面积纳米氧化铝具有非常高的比表面积,主要由于其极小的晶粒大小。

该性能可使其与其他材料表面更加容易发生反应,并且具有更高的活性。

2. 优异的热稳定性纳米氧化铝的晶粒小,表面活性大,由于弛豫出现强烈紊流和细小温度场等热稳定性较好的表面特性,因此与纳米氧化铝处理的表面相结合,其热稳定性也相对较高。

同时,纳米氧化铝也是一种理想的高温材料,可适用于诸如催化剂、太阳能电池、再生能源、热交换器和多孔陶瓷等领域。

3. 出色的化学惰性纳米氧化铝的化学惰性非常出色,对一般的酸碱等化学物质具有良好的稳定性和抵抗能力。

纳米氧化铝市场调研报告

纳米氧化铝市场调研报告

纳米氧化铝市场调研报告纳米氧化铝是近年发展较快的一种极为重要的工业原料,外观为白色微细结晶粉末,无毒、无味、纯度高,粒子尺寸为30nm。

极细晶粒具有明显的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应,在光学、陶瓷、电子、力学、化工、塑料、油漆、涂料、油墨等方面具有特异功能及重要应用价值,是21世纪的重要新材料。

[1]一、纳米氧化铝概况1.1. 纳米氧化铝的概况及理化性质[2]中文名:纳米氧化铝英文名:Aluminium oxide,nanometer别名:纳米三氧化二铝分子式:Al2O3分子量:101.96氧化铝是白色晶状粉末,已经证实氧化铝有α、β、γ、δ、η、θ、κ和χ等十一种晶体。

不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝:χ、β、η和γ型氧化铝,其特点是多孔性,高分散、高活性,属活性氧化铝;κ、δ、θ型氧化铝;α-Al2O3,其比表面低,具有耐高温的惰性,但不属于活性氧化铝,几乎没有催化活性;β-Al2O3、γ-Al2O3的比表面较大,孔隙率高、耐热性强,成型性好,具有较强的表面酸性和一定的表面碱性,被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。

1.2.纳米氧化铝的包装及贮存外包装为纸箱或纸桶,内包装为聚乙烯薄膜袋,净重5/10/25Kg。

密封储存在阴凉、干燥、通风良好的地方。

避免阳光直射。

1.3.纳米氧化铝的用途。

[3](1)、透明陶瓷:高压钠灯灯管、EP-ROM窗口。

(2)、化妆品填料。

(3)、单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。

(4)、高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶炉管。

(5)、精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带。

(6)、涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料。

(7)、气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料。

(8)、催化剂、催化载体、分析试剂。

(9)、宇航飞机机翼前缘。

二、纳米氧化铝的生产方法2.1. 溶胶—凝胶法[4]2.1.1.合成概述以异丙醇铝(Al (C3H7O) 3) 为原料,利用有机盐异丙醇铝水解、缩聚,使其在一定的条件下形成溶胶,并由此转化成凝胶、干凝胶,随后将干凝胶在一定温度下进行热处理1 h ,得到所需产物的粉末.XRD 分析结果也表明,溶胶—凝胶法所获得的干凝胶在1 200 ℃的温度下可以完全转化为α- Al 2O 3纳米颗粒,所制备的纳米α- Al 2O 3具有较为理想的晶体结构类型。

2024年纳米级氧化铝市场前景分析

2024年纳米级氧化铝市场前景分析

2024年纳米级氧化铝市场前景分析引言纳米级氧化铝作为一种重要的纳米材料,在各种领域中被广泛应用。

本文旨在对纳米级氧化铝市场的前景进行分析,以探讨其未来发展趋势和潜在机遇。

纳米级氧化铝的特性与应用领域纳米级氧化铝具有优异的物理和化学特性,如高比表面积、优良的热稳定性和化学稳定性等。

基于这些特性,纳米级氧化铝在各个领域都有广泛的应用。

其中,以下是几个主要的应用领域:电子行业纳米级氧化铝在电子行业中被广泛应用于制造高精细度的电子元器件和电路板。

其高比表面积能够增加电子元件的载流子密度,并提高电子器件的性能。

能源领域纳米级氧化铝在能源领域中发挥着重要的作用。

它可以用于制备高效的锂离子电池和超级电容器,提高能量存储密度和电池充放电速度。

材料加工纳米级氧化铝可以作为添加剂用于制备复合材料,提高材料的力学性能和耐磨性。

此外,它还可以应用于涂料、塑料和纺织品等行业,改善产品的性能和质量。

纳米级氧化铝市场的发展趋势随着科技的进步和人们对高性能材料需求的增加,纳米级氧化铝市场有望迎来新的发展机遇。

以下是一些主要的发展趋势:新兴领域的增长随着新材料的研发和新应用的出现,纳米级氧化铝在新兴领域中将有更多的应用机会。

例如,在生物医学领域中,纳米级氧化铝可以作为药物载体或生物传感器,为医疗诊断和治疗提供新的解决方案。

技术创新的推动随着科学技术的不断进步,纳米级氧化铝的制备技术也在不断改进。

新的制备方法和工艺将进一步降低生产成本,促进市场的发展。

环境保护的需求在环境保护和可持续发展的要求下,纳米级氧化铝在节能减排和环保领域中将得到更多的应用。

例如,纳米级氧化铝可以作为催化剂用于废气处理,减少污染物的排放。

挑战与机遇纳米级氧化铝市场面临一些挑战,但同时也有着巨大的机遇。

技术挑战纳米级氧化铝的制备技术和生产工艺仍然存在一些挑战,如粉体分散性、成本控制等。

解决这些技术挑战将对市场发展起到至关重要的作用。

市场竞争随着市场的发展,纳米级氧化铝市场竞争也日益激烈。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1.5纳米氧化铝的研究进展
1.5.1氧化铝的性质
氧化铝是化学键力很强的离子键化合物。

它有八种同质异形晶体:Q、B、Y、0、
q、8、K、X-A1203,其中主要的也是在工业中得到重要应用的是Q.A1203、B.A1203 和Y.A1203---种晶型。

Y—A1203为低温稳定相,Q.A1203是熔点2050。

C以下唯一的在任
何温度下都会稳定存在的相态,其它相态均为过渡相或不稳定相【74】。

Y.A1203属于立方晶系,尖晶石型结构,其中氧原子呈面心立方密堆积,铝原子不
规则地排列在由氧原子围成的八面体和四面体孔穴中。

它的密度为3.30.3.639/cm3,只在
低温下稳定,在高温下不稳定,它不溶于水,但溶于酸或碱。

y.A1203比表面很大,约
为200.600m2/g,具有强的吸附能力和催化活性,广泛用于吸附剂、催化剂和催化剂载体[751
O
B.A1203是一种氧化铝含量很高的多铝酸盐,它的化学组成可近似地用RO.6A1203
或R20.1 1A1203来表示(RO为碱土金属氧化物,R20为碱金属氧化物),其结构由碱土
金属或碱金属离子层尖晶石结构单元交替堆积而成,氧离子排列成立方密堆积结构,Na+ 完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电,称钠离子导体。

因此,13.A1203是一类重要的固体电解质【75J。

Q.A1203属于三方晶系,刚玉型结构,该结构可以看成氧离子按六方紧密排列,即ABABAB一二层重复型,而铝离子有序的填充于2/3的八面体间隙中,使其化学式成为A1203。

Q.A1203熔点为2050。

C,密度为3.90-4.019/cm3,模氏硬度为9。

它的化学性质
稳定,不溶于水,也不溶于酸或碱,耐腐蚀且电绝缘性好,广泛应用于高硬度研磨材料、陶瓷材料、耐火材料和集成电路的基板等【75,76】。

第五章氧化铝碳纳米管一维纳米复合材料制备
5.1引言
碳纳米管(CNTs)自1990年被发现以来【l】,一直是科学界关注的焦点。

由于它具
有尺寸小、表面积大、强度高、良好的柔韧性和导电性等特性,在高性能复合材料增
强物、场发射器件、化学传感器和纳米电子器件等领域具有潜在的应用前景【2‘5】。


纳米管能替代碳纤维用于复合材料增强物。

然而,碳纳米管用于复合材料增强物,首
先必须解决两大问题:l、碳纳米管在复合材料基体中的分散性;2、在高温下,碳纳
米管与基体之间的不良界面反应【6’71 o在碳纳米管表面进行涂层是解决这两大问题的
最有效的方法,同时还能提高碳纳米管的机械性能【8l。

目前常用的涂层为氧化铝涂层、氧化钛涂层等。

一直以来,有关碳纳米管一维纳米复合材料制备的研究工作主要集中在如何在
碳纳米管表面镶嵌纳米粒子,使制备出的碳纳米管纳米复合材料具有特殊的催化、电、
磁和光学性能【9_引。

如采用化学沉淀法在碳纳米管表面镶嵌Fe纳米粒子【9l,采用超临界二氧化碳沉积法在碳纳米管表面镶嵌Pt纳米粒子【10l,采用化学镀法在碳纳米管表面
沉积Cu和NiIllJ,采用水热法在碳纳米管表面沉积Cetl2】,采用溶胶.凝胶法在碳纳米管表面沉积金红石相氧化钛纳米粒子和水热法在碳纳米管表面沉积锐钛矿相氧化钛纳
米棒【13】。

到目前为止,还没有通过液相法在碳纳米管表面进行氧化铝涂层的研究报道。

Li等人【14】将碳纳米管浸泡在硝酸铝水溶液中,然后取出烘干,在氮气气氛下加热至500 ℃,制备出具有海绵状形貌的氧化铝/碳纳米管复合材料,并研究了它对水中氟离子
的吸附能力。

Hemadi等人Il5J采用异丙醇铝为铝源,通过异丙醇铝水解在碳纳米管表
面沉积氧化铝纳米粒子。

Lee等人【16】采用化学气相沉积法在碳纳米管表面沉积氧化铝或内部填充氧化铝,进而制备出氧化铝纳米棒和纳米管。

本章通过聚乙烯醇(PV A)对碳纳米管进行表面改性,然后在改性后的碳纳米管
表面沉积一层连续的氢氧化铝覆盖层,通过在氮气气氛下煅烧,制备出氧化铝/碳纳
米管一维纳米复合材料。

本章重点研究PV A改性对氧化铝/碳纳米管一维纳米复合材
料制备的影响,并对其制备机理进行探讨。

5.2试样的制备与测试
使用的碳纳米管由上海华实纳米科技有限公司提供,纯度98%以上,采用La2Ni04
催化剂,通过甲烷的催化裂解反应制备。

PV A为工业纯,牌号为1750。

AI(N03)3"9H20、NH3·H20、HN03均为分析纯,由上海国药化学试剂有限公司提供,在使用中不再
进一步提纯。

第一步:碳纳米管的前处理(图5.1):
1、纯化:
将29碳纳米管加入到100ml浓硝酸中,在磁力搅拌器上加热至60℃,搅拌3h,
去除碳纳米管中的催化剂杂质。

将悬浮液抽滤,用纯水反复清洗,直到滤液的pH值
为中性为止。

2、PV A改性。

将经过纯化的碳纳米管加入到100ml纯水中,超声分散15min,在磁力搅拌器上
加热至60℃,然后滴入浓度为2wt%的PV Aloml,继续搅拌3h。

将悬浮液抽滤,并
用纯水清洗3次后备用。

第二步:氧化铝/碳纳米管一维纳米复合材料制备(图5-2).
将经过PV A改性的碳纳米管加入到100ml纯水中,超声分散15min,滴入10ml
浓度为10wt%的AI(N03)3水溶液,在磁力搅拌器上搅拌1h,然后滴入浓度为5wt%
的氨水,直到反应溶液的pH值为9,继续搅拌1h,将形成的沉淀物抽滤,并用纯水
清洗3次。

将清洗干净的沉淀物放入管式炉内,在氮气气氛下加热至500℃保温2h,升温速
度为3"C/rain,制备出氧化铝/碳纳米管一维纳米复合材料。

透射电子显微镜(TEM)及其配备的能谱仪(EDX)观察试样的微观形貌和分
析试样化学成分,热重分析仪(TG)和高温示差热分析仪(DTA)对试样进行热分
析,X射线衍射仪(XRD)分析试样的物相组成,傅立叶红外光谱分析仪(IR)测定
试样的红外光谱,比表面积和孔隙度分析仪测定试样在78K的氮气吸附等温线,实
验设备与测试条件与第二、三章相同。

‘电位是在Brookhaven公司的Zetaplus仪器上测定,悬浮液浓度为0.01v01%,
测试前超声lh,NaCl调节离子强度为O.001M,悬浮液浓度为0.002v01%,保持pH
值接近中性。

5.3试样表征
5.3.1 TEM分析
图5.3是碳纳米管的TEM照片和HRTEM照片。

未经纯化处理的碳纳米管呈卷曲
状,相互缠绕在一起,中间含有无定型碳、催化剂等杂质,碳纳米管长度为几微米,
平均外径10.30nm(图5.3a)。

经过纯化处理的碳纳米管分散性良好,其直径有所减
小,可能是因为碳纳米管被浓硝酸溶解的缘故(图5—3b)。

图5.3c是经过纯化处理的
碳纳米管的HRTEM照片,可以看出碳纳米管的碳原子排列非常规则,其管状结构清
晰可见。

图5.3d是经过PV A改性的碳纳米管的TEM照片,可以看出碳纳米管经PV A改性后,仍保持良好的分散性,其表面覆盖一层PV A膜。

图5_4是经过PV A改性的碳纳米管制备的氧化铝碳纳米管一维纳米复合材料的
TEM照片、HRTEM照片和能谱分析。

经过PV A改性的碳纳米管制各的氧化铝,碳纳米管一维纳米复合材料与碳纳米管相比,其表面比较粗糙,可以看出一层物质连续地覆
盖在碳纳米管表面.碳纳米管的管状结构无法清晰看到(图5_4a和圈5-4b)。

试样的
能谱分析中只有与C…O、AI-和cu-相关的散射峰,表明碳纳米管表面覆盖的物质为。

相关文档
最新文档