碳纳米管的功能化研究
多壁碳纳米管的化学功能化改性及分散性研究
硅烷化 改性 处理 。采用 Ｆ ＿ Ｒ， Ｄ ， Ｅ ＵＶ对酸氧化和硅烷化后的 ＭＷＣ Ｔｓ ］＿ Ｅ Ｓ Ｓ Ｍ， 、 Ｉ Ｎ 进行 了表征分析。结果表 明： 经硝
酸在 １０ 酸 氧 化 处 理 后 ， ２℃ ＭＷＣ ＮＴｓ的 形 貌 发 生 明 显 变 化 ， 米 管 间 的 缠 结 减 少 ； 硅 烷 偶 联 剂 改 性 处 理 后 的 纳 经
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报 Βιβλιοθήκη ２１ ０ ０年第２ ７卷
（ 山禾 创超声 仪器 有 限公 司） 昆 ；Ｎｉ ｌｔ７ ０智 能 傅里 叶变 换 红 外 光谱 仪 （ ＴＩ 美 国热 电公 司 ） 能谱 仪 ｃ ｅ５ ０ ｏ Ｆ Ｒ， ； （ ＤＳ 英 国 Ｉ Ａ 公 司） ￣４ ０ Ｅ ， ＮＣ ； ８ ０型场 发射 扫描 电镜 （ Ｅ Ｓ Ｍ ， Ｆ — Ｅ 日立公 司） Ｕ一０ ０型紫外 可 见光 谱 仪 （ ； ３１ ＵＶ，
收稿 日期：２ ０ —１ —１ ０９ ２ ７ 基金项 目：浙江省科技厅重大纺织专项资助项 目（ ０ ７ ４ ０ ；０ ８ １８ ） ２０ Ｃ１０ ８ ２ ０ Ｃｌ０ １
作 者 简 介 ：单 燕 君 （ ９ ４ ）男 ， 北 石 家 庄 人 ， 士研 究 生 ， １８ － ， 河 硕 主要 从 事 功 能 纤 维及 其成 型技 术 的研 究 。 通讯 作 者 ：张顺 花 ， 电子 邮箱 ：ｓ ｈｊ １３ ｃｒ ｚｈ ｚ ６ ．ｏ ｌ ＠ ｎ
ＭＷＣ ＮＴｓ 面接枝 了官能团及低 聚物 ； 学处理 可改善 ＭＷＣ ｓ的 分散稳 定性 ， 表 化 ＮＴ ＭＷＣ Ｔｓ悬浮液 在静 置 ２ Ｎ ０ｈ
后 ， 浓度 仅 降低 不到 ５ 。 其
关 键 词 ： 纳 米 管 ；化 学 修 饰 ； 散 性 能 ；机理 碳 分 中图 分 类 号 ： Ｂ ３ Ｔ ３２ 文献 标 识 码 ：Ａ
碳纳米管的制备及其性能研究
碳纳米管的制备及其性能研究碳纳米管是一种非常有前景的纳米材料，其特异的电学、热学和力学特性具有广泛的应用前景。
因此，研究碳纳米管的制备方法和性能具有重要意义。
本文将对碳纳米管的制备方法和性能进行探讨。
一、碳纳米管的制备方法1、电弧放电法电弧放电法是最早被用于碳纳米管制备的方法。
该方法是利用两根导电杆在惰性气氛下进行电弧放电，使原料石墨蒸汽按照一定的温度梯度沉积在导电杆上。
在导电杆上形成的沉积物就是碳纳米管。
电弧加热的方法可以实现高温、高压、高速度的碳化过程，产生高纯度的碳纳米管。
但是，该方法的缺点是需要高温条件，且碳纳米管的单一性不够理想。
2、化学气相沉积法化学气相沉积法是在一个加热炉中，将碳源和催化剂共同加热，以高温下在惰性气氛下产生的热化学反应来制备碳纳米管。
该方法的优点是制备过程可以控制，且可以获得高纯度、高晶化度的碳纳米管。
缺点是需要特殊设备，成本较高。
3、化学还原法化学还原法是通过还原剂将金属盐还原成金属颗粒，并在一定的热环境下，用碳源产生化学反应制备碳纳米管。
该方法简单、操作方便，但设备要求不高，成本较低，但碳纳米管质量不够理想。
二、碳纳米管的性能研究1、导电性碳纳米管具有极高的导电性，因为其结构本身就是高度有序的纳米管状结构。
碳纳米管有丝状、多层、单层等多种不同的结构形式，不同的结构形式的导电性也不同。
2、力学性碳纳米管具有极高的力学性能，因为其具有极高的强度和韧性。
碳纳米管的力学性质研究为制备高强度、高韧性的材料提供了新的思路。
同时，碳纳米管的强度和韧性也与其结构有密切关系。
3、热学性碳纳米管的热学性质是基于其导热性和比热容来描述的。
由于碳纳米管有着极小的截面积和长的长度，因此具有极高的导热性。
同时，其比热容也相对较小，使其能够很快地从高温状态回复到室温状态。
四、结论总之，制备碳纳米管是非常有前景的研究领域，其有着广泛的应用前景。
本文就碳纳米管的制备方法和性能进行了简要介绍，但是由于篇幅有限，还未涉及到其许多其他的应用领域。
碳纳米管研究报告
碳纳米管研究报告碳纳米管是一种新兴的材料，它既具有高强度又有超强的耐腐蚀性，在未来将会发挥重要作用。
本文将结合碳纳米管的化学特性、力学性能、电学性能和生物医学应用，对它进行深入研究，旨在发掘它的潜力，未来能够更好地应用它。
一、碳纳米管的化学特性碳纳米管具有较高的碳氧化物结构，具有超强的耐腐蚀性。
其表面具有一定的电荷，这可以改变它的生物活性，增加其作为纳米材料的有效性。
此外，还有一些碳氧化物，如碳酸钙等，具有很好的附着力，对于不同的应用有着不同的功能。
二、碳纳米管的力学性能碳纳米管有着优异的力学性能，其弹性模量的大小可以根据其结构而定，它们有着非常高的抗弯强度，抗拉强度比钢材还要高，耐磨性也比钢材高。
同时，它们还具有很强的抗冲击能力，甚至在超高温下也能保持一定的强度。
三、碳纳米管的电学性能碳纳米管也具有优异的电学性能，其电阻率极低，可以大大提高电子材料的效率；其容量也极高，约为石墨烯4倍，能够有效地储存电能。
此外，它们还具有良好的导电性，可以抑制电路的失效，这在电子制造领域有重要作用。
四、碳纳米管的生物医学应用碳纳米管也可用于生物医学领域。
由于它们具有超强的耐腐蚀性及其高强度，可以用来制造医疗设备、改善人体组织修复治疗效果等。
另外，它们还可以用于基因治疗，具有增强免疫力的功效；用于抗癌药物的药物载体，以最大程度地抑制癌细胞的生长；在细胞快速传输信号的实验中，用于提高和优化实验效果等。
以上就是碳纳米管的一些特性和应用。
综上所述，碳纳米管有着较高的力学性能、超强的耐腐蚀性和良好的电学性能，以及众多生物医学应用，拥有着前所未有的潜力及应用前景。
未来需要加强对它的研究，进一步开发其功能，以及制定更好的应用方式，以期达到最佳效果。
碳纳米管技术的研究和应用前景
碳纳米管技术的研究和应用前景随着科技的发展，碳纳米管技术成为新兴领域。
碳纳米管作为一种新型纳米材料，具有优良的导电、导热性能、高强度、轻质、高表面活性等特点，被广泛地应用于能源、材料、电子、生物医学等领域，并且具有非常广阔的应用前景。
一. 碳纳米管的发现1985年，日本科学家Sumio Iijima在透过透射电子显微镜观察相变微结构时，在石墨棒中发现一种空心管状物质，它的直径只有几个纳米，但却非常长，长达数百微米，这就是碳纳米管。
碳纳米管主要由碳原子构成，呈同心圆管状结构，在管壁上以蛇形排列呈单一或多层的结构。
二. 碳纳米管的结构特点碳纳米管是由一层薄而坚韧的碳原子形成的，具有优良的力学稳定性，可以承受高达100Gpa的拉力。
此外，碳纳米管的直径一般在1-100纳米之间，长度可以达到好几个微米，具有高欠垂直度，呈现出一些独特的光学和电学特性。
三. 碳纳米管的制备技术碳纳米管的制备技术目前主要有热解法、甲烷化法、等离子体增强化学气相沉积等。
其中，等离子体增强化学气相沉积技术具有高效率、高质量、可控性强等优点，在制备高质量碳纳米管方面具有较高的研究价值和应用前景。
四. 碳纳米管的应用前景碳纳米管在能源、材料、电子、生物医学等领域均有广泛应用。
其中，在能源领域，碳纳米管可以用于储氢、储能等方面；在材料方面，碳纳米管可以制备出复合材料、纳米复合材料，提高材料的强度、导电、导热性能，被广泛应用于汽车、飞机等领域；在电子方面，碳纳米管可以制备纳米计算机、纳米传感器等应用，也能用于电子显示器件领域；在生物医学方面，碳纳米管可以作为靶向治疗药物所用的载体，以及早期癌症的诊断与治疗。
由此可见，碳纳米管在各个领域都有广泛应用前景。
五. 碳纳米管技术的研究方向碳纳米管技术的研究方向主要有以下几个：1. 碳纳米管的合成和表征；2. 碳纳米管的应用技术和产业化；3. 碳纳米管的毒理学和安全性评价；4. 碳纳米管的功能化和修饰；5. 碳纳米管与其他材料的复合。
碳纳米管(CNT)纯化研究进展
Material Sciences 材料科学, 2020, 10(12), 952-956Published Online December 2020 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2020.1012114碳纳米管(CNT)纯化研究进展王白雪1，蒋姝1，陈顺才1，黄承洪21重庆轻工职业学院，重庆2重庆科技学院，重庆收稿日期：2020年11月16日；录用日期：2020年12月14日；发布日期：2020年12月21日摘要碳纳米管自被发现以来，由于其独特的分子结构与电化学特性，有望在物理、化学、生物等领域获得巨大的应用，而引起广泛的重视。
但由于规模化生产等工艺原因导致其含有较多的杂质，获得纯净的单壁(SWCNT)就显得较为困难。
本文就当前SWCNT的纯化方法包括氧化法、生物高聚物法、卟啉超分子法等纯化SWCNT进行了综述，为该领域的研究者们提供参考。
关键词碳纳米管，纯化Research Progress of Single Wall CarbonNanotubes (CNT) PurificationBaixue Wang1, Shu Jiang1, Shuncai Chen1, Chenghong Huang21Chongqing Light Industry Polytechnic College, Chongqing2Chongqing University of Science and Technology, ChongqingReceived: Nov. 16th, 2020; accepted: Dec. 14th, 2020; published: Dec. 21st, 2020AbstractCarbon nanotubes are taken more seriously importance since it was found as it has unique struc-ture and electrochemical characteristics. But, it usually carried impurities, which attributed to the inherent fabrication method of large-scale production. So, it is difficult to obtain unadulterated王白雪等CNT. This paper mainly reviews the progress of the purification of CNT by many methods including oxidation process, handling of acid, treatment of polymers and porphyrin supermolecules, etc. It aims to offer references for related researchers.KeywordsCarbon Nanotubes (CNT), PurificationThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)被发现以来就成为业界研究的热点[1]。
功能化多壁碳纳米管对巨噬细胞的毒性与功能影响的研究的开题报告
功能化多壁碳纳米管对巨噬细胞的毒性与功能影响的研究
的开题报告
1. 研究背景
碳纳米管具有特殊的结构与物理化学性质，在医学领域有广泛的应用前景。
特别是多壁碳纳米管（MWCNTs）作为碳纳米管的一种，由于其更高的稳定性和较小的直径，更受到研究关注。
然而，研究表明MWCNTs对生物短期或长期暴露后可能引起不良的生物学反应，包括细胞内蛋白质、核酸和脂质氧化等影响。
除此之外，未清楚MWCNTs对生物体内巨噬细胞的影响，强烈需要深入研究。
2. 研究目的
本研究旨在探究功能化MWCNTs在体内长期作用下对巨噬细胞的毒性作用及其
对巨噬细胞功能的影响。
3. 研究计划
（1）制备功能化MWCNTs
采用一种经过改良的硝基化反应制备功能化MWCNTs。
（2）巨噬细胞毒性测试
利用MWCNTs悬浮液进行刺激效应试验，以检测其对巨噬细胞的毒性。
（3）巨噬细胞功能研究
在MWCNTs的不同浓度下，检测巨噬细胞吞噬、分泌细胞因子、分泌 cytokine 的能力。
（4）分子机理研究
分析不同浓度下的 MWCNTs 对巨噬细胞活性的影响，并研究其分子机理，如ROS 和细胞自由基等。
4. 研究意义
探究功能化MWCNTs对巨噬细胞的毒性及其对巨噬细胞功能的影响，有助于深
入理解这一纳米材料的作用机理和生物毒性，为该类材料的安全应用奠定基础。
此外，本研究将为MWCNTs的设计和开发提供更多有价值的信息和结论。
功能化碳纳米管的应用研究进展
Vo l .38No .12·14·化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICA L M A T ERIA LS 第38卷第12期2010年12月基金项目:国家自然科学基金资助项目(50773018)作者简介:董振华(1982-),男,硕士研究生,研究方向为功能高分子。
联系人:朱靖。
功能化碳纳米管的应用研究进展董振华 朱 靖＊ 刘 洋 魏宏亮 楚晖娟(河南工业大学化学化工学院,郑州450001)摘 要 碳纳米管具有独特的管状结构和优异的性能,由于其表面活性、分散能力的制约,影响了碳纳米管的应用。
从共价修饰和非共价修饰两方面,介绍了目前碳纳米管功能化修饰的方法和研究状况。
从光电通信、医疗、材料等方面着重介绍了功能化修饰后的碳纳米管一些最新应用进展,展望了碳纳米管的发展与应用前景。
关键词 碳纳米管,功能化,应用Advance in application of functionalized carbon nanotubesDo ng Zhenhua Zhu Jing Liu Yang Wei Ho ng liang Chu H uijuan(Schoo l of Chemistry and Chemical Engineering ,Henan Unive rsity o f Technolog y ,Zheng zhou 450001)A bstract Carbon nano tubes (CN T s )are co nsidered as o ne o f the ideal reinfo rcements fo r nano -composites due totheir peculiar structur es and supe rio r pro pe rties .Because of its surface activ ity and dispersio n ability constraints affect the application of car bo n nanotube s .Fro m the covalent and non -cov alent modifica tion ,described the curr ent metho d of func -tional car bo n nanotubes and study the situation .A n ov erview of so me of the latest resea rch fro m the optical communica -tions ,medical ,and ma te rials mo dificatio n ,fo r the perfo rmance and applicatio n o f car bo n nano tubes .L ooking developme nt and applicatio n o f ca rbon nano tubes in the future .Key words carbon nano tube ,func tional ,applicatio n 碳纳米管(CN T s )是一种新型的碳结构材料,可以形象的认为是由石墨片按一定的螺旋度卷曲成的无缝纳米级圆筒,两端的“碳帽”由五元环和六元环封闭。
羧酸功能化碳纳米管研究进展
羧酸功能化碳纳米管研究进展随着科技的发展，人们对新材料的研究也不断深入，并且在各个领域都应用得越来越广泛。
其中，碳纳米管因为其独特的物理、化学和生物特性不仅被广泛地研究，而且在电子器件、气体存储、化学传感、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
不过，碳纳米管在某些领域的应用存在着一些限制，因此对碳纳米管进行功能化已经成为了一个热点研究课题。
羧酸功能化碳纳米管就是其中的一个研究方向，本文将介绍当前羧酸功能化碳纳米管方面的研究进展。
一、羧酸功能化碳纳米管的概念在羧酸功能化碳纳米管中，碳纳米管表面上的一些官能团以及下面的羧酸分子结合在一起，羧酸分子为组成羧酸功能化碳纳米管的关键。
羧酸分子具有良好的生物相容性、水溶性以及可调控的化学反应活性，在药物设计与分子诊断、有机电子器件、反应催化、能源存储和转化等领域开展了广泛的应用。
二、羧酸功能化碳纳米管的制备羧酸功能化碳纳米管的制备方法众多，如下面几种：1.羧酸化实验室制备法：在实验室里用一些化学方法进行制备。
2.机械化学法：碳纳米管与一定有机物发生机械碰撞反应，同时也生成了羧酸化的碳纳米管。
3.表面修饰：先对碳纳米管表面月早化学修饰，再通过反应与羧酸连接的方法使其转化为羧酸功能化碳纳米管。
三、羧酸功能化碳纳米管的应用羧酸功能化碳纳米管的研究应用与许多领域，下面介绍其中几个。
1.生物医学领域：羧酸功能化碳纳米管可以通过传输生物大分子，如脱氧核糖核酸DNA，使用碳纳米管载体级联反应以及药物递送性能等方面发挥独特的生物学作用。
另外还能够对癌细胞进行诊断。
2.能源领域：羧酸酰化后的碳纳米管在光电性上的性能得到了显著改进，因为羧酸酰化增加了碳纳米管与电子接触的表面。
在光电池方面，羧酸功能化碳纳米管得到了广泛应用。
3.催化反应领域：多种羧酸分子上的羰基使羧酸功能化碳纳米管表面能够与许多金属离子形成络合物，如钯、铂等，并在这些过渡金属离子的催化下，羧酸功能化碳纳米管可成为C-C键及其他化学键的催化剂。