我國制備出世界最長碳納米管或實現太空天梯
爬上“梯子”摘星星,坐著“電梯”去月亮,這些科幻的場景,將有可能成為現實。近日,在北京市科委支持下,清華大學魏飛教授團隊成功制備出單根長度達半米以上的碳納米管,創造了新世界紀錄,這也是目前所有一維納米材料長度的最高值。相關內容近日在線發表在國際著名期刊《美國化學會納米》上。 碳納米管是迄今發現的力學性能最好的材料之一,其單位質量上的拉伸強度是鋼鐵的276倍,遠遠超過其他材料。《科學美國人》雜志曾提出“在地球與月亮之間搭建一座天梯”的誘人夢想,但跨越如此長的距離而不被自身重量拉斷的材料,只有碳納米管,并且是批量制備,具有宏觀長度、理論力學性質、單根長度達到米級甚至公里級以上。 對于碳納米管的生長而言,其高溫生長過程中催化劑的失活是一個不可逆的規律,從而限制了碳納米管的長度;并且,隨著催化劑失活,長的碳納米管密度會急劇下降。因此,盡可能地提高其催化劑活性概率是進一步提高碳納米管長度的唯一途徑。該團隊充分發揮材料制備和......閱讀全文
碳納米管或可作燃料電池催化劑
美國戴頓大學的科學家們通過研究發現氮摻雜的碳納米管將有可能替代燃料電池中價格昂貴的鉑催化劑,這一發現將有可能降低燃料電池的成本。目前的燃料電池技術因受制于其催化劑成本及其耐用性問題而遲遲無法實現大規模應用。該研究團隊日前發現,在垂直排列的碳納米管陣列中,有一些碳原子被氮原子所替換,這種碳納米管陣
催化劑處理的碳納米管材料有望“化解”神經性毒劑
神經性毒劑是一類劇毒化學武器,在研制防范該毒劑的裝備時,美國科研人員發現經催化劑處理的碳納米管材料有望“化解”神經性毒劑,以期最終使該毒劑無法侵入皮膚、毒害人體。 美國國家標準與技術研究所6日發表聲明說,一種銅基催化劑能以較少劑量,使神經性毒劑中大量氣體分子的一種關鍵化學鍵斷裂,從而消除該毒劑
金屬所非金屬催化劑生長單壁碳納米管研究取得系列進展
最近,中科院金屬研究所科研人員對SiOx催化劑的狀態和單壁碳納米管(SWCNT)的生長機理進行了深入研究,在非金屬催化劑生長單壁碳納米管研究方面取得新進展。 SWCNT的發現被認為是納米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由單層石墨片卷曲而成的一維無縫管狀物。根據卷曲方式的不同
酞菁鐵碳納米管復合物為陰極催化劑的微生物燃料電池
以循環伏安法(CV)考察酞菁鐵/碳納米管氧還原(ORR)催化行為,并構建以磷酸緩沖溶液(PBS)和葡萄糖為陽極原料,酞菁鐵/碳納米管復合物為陰極氧氣還原催化劑的雙室型微生物燃料電池(MFCs)。結果表明:(1)在中性介質中,對氧還原的電催化性能要比商品化的鉑碳催化劑還原電位正移了44 mV。(2
新方法合成90%純度碳納米管水平陣列
多年來,找到一種可靠方法制備相同結構碳納米管的水平陣列,是困擾科學家們的一大難題。最近,北京大學化學與分子工程學院和納米化學研究中心的張錦教授,帶領課題組開發出一種全新方法,合成出純度高達90%的相同結構碳納米管水平陣列。2月15日出版的《自然》雜志在線刊登了這一重要成果。 碳納米管(CNTs
雙核酞菁鐵電催化性能研究
酞菁類物質因其特殊的大環共軛結構而具有良好電催化性能,通過改變其共軛環上的取代基及中心金屬原子和分子的聚集方式實現分子設計,這種結構的可調變性賦予它作為電催化劑性能開發的廣闊空間。 燃料電池是一種環境友好的發電裝置,陰極氧還原催化劑對燃料電池的性能起著關鍵作用。燃料電池陰極催化劑通常
雙核酞菁鐵電催化性能研究
酞菁類物質因其特殊的大環共軛結構而具有良好電催化性能,通過改變其共軛環上的取代基及中心金屬原子和分子的聚集方式實現分子設計,這種結構的可調變性賦予它作為電催化劑性能開發的廣闊空間。 燃料電池是一種環境友好的發電裝置,陰極氧還原催化劑對燃料電池的性能起著關鍵作用。燃料電池陰極催化劑通常分為
我國制備出世界最長碳納米管-或實現太空天梯
爬上“梯子”摘星星,坐著“電梯”去月亮,這些科幻的場景,將有可能成為現實。近日,在北京市科委支持下,清華大學魏飛教授團隊成功制備出單根長度達半米以上的碳納米管,創造了新世界紀錄,這也是目前所有一維納米材料長度的最高值。相關內容近日在線發表在國際著名期刊《美國化學會納米》上。 碳納米管是迄今
我科學家攻克單壁碳納米管結構可控制備關鍵技術
由于各國科學家一直未能找到讓碳納米管結構可控生長的制備方法,碳基電子學發展和電子技術的實際應用受到了極大制約。26日從北京大學傳來喜訊,該校李彥教授課題組借助一種自主研制的新型鎢基合金催化劑,研究出單壁碳納米管結構可控制備方法。學術成果在6月26日的《自然》雜志上發表。
大連化物所研究發現碳納米管內手性催化加速現象
日前,中科院大連化學物理研究所李燦院士領導的研究團隊將手性修飾的Pt納米催化劑粒子裝入碳納米管內,發現碳納米管顯著加速手性催化的現象。 手性催化(也稱不對稱催化)是當今化學領域的前沿研究方向,是合成手性藥物中間體的重要技術。近年來,手性藥物工業的迅速發展使手性化合物的合成更加受
大連化物所納米催化研究獲新進展
近日,中科院大連化物所包信和研究員團隊在碳納米管對催化劑的束縛效應和對催化反應性能的調變作用的研究方面又取得了新進展。研究人員發現,采用濕化學方法將金屬鐵(Fe)粒子組裝在碳納米管的管腔內,用于催化合成氣轉化為液體燃料 (GTL) 反應,其催化活性有了明顯提高。在相同反應條件下,與擔載在碳管外壁的鐵
高產高純制備半導體性單壁碳納米管實現突破
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498331.shtm具有特定導電屬性的單壁碳納米管(SWCNTs)可控制備,是未來納米電子器件應用的迫切需求。然而,要實現半導體性單壁碳納米管(s-SWCNTs)純度和產率的同時提高,仍然是一個挑戰。日前
液相激光誘導制備硫、氮共摻碳納米管負載氧化鎳電催化
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所液相激光加工與制備實驗室在液相激光輻照制備硫、氮共摻碳納米管負載氧化鎳電催化劑(NiO/S,N-CNTs)研究方面取得進展,并對其甲醇氧化電催化性能進行了探究。相關結果以全文的形式發表在Carbon 雜志上。 甲醇是一種重要的能量載體,常溫常壓條
鉑碳相互作用調節在硝基類還原反應中的構效關系研究
表面改性碳納米管作為催化劑載體是催化領域的研究熱點之一,碳納米管表面引入的官能團或雜原子可以調控其與負載金屬組分間的相互作用,從而影響催化劑對底物的吸脫附,實現催化反應過程的高選擇性。對含有各種取代基的芳香硝基化合物選擇加氫制備相應的芳胺是精細化工領域最重要的反應之一,這些芳胺類化合物在農藥、醫
合肥研究院在選擇性加氫催化轉化方面取得進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所環境與能源納米材料中心在選擇性加氫催化轉化方面取得新進展,構筑了具有超高催化活性、選擇性以及穩定性的包含Co-Nx活性位點的非貴金屬催化劑。相關研究成果發表在國際期刊《先進材料》上(Adv.Mater. 2019, DOI: 10.1002/adm
日本開發新型碳納米管
日本信州大學研究小組在碳納米管中成功植入結晶性硫原子鏈,制成導電性更加優良、在空氣中更加穩定的新型碳納米管,其導電性能更加優良,且在 300℃以下的空氣中呈現穩定狀態,可用于納米級微型導線的制作和能量儲存等領域。該成果屬世界首次,已刊載在英國《自然通訊》雜志上。 固體硫原子成環狀,不通
液相激光輻照制備高分散加氫催化劑方面取得進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所環境與能源納米材料中心在液相激光輻照制備高分散加氫催化劑方面取得新進展,構筑了具有高催化活性、高選擇性以及高穩定性的非貴金屬加氫催化劑。相關研究成果發表于國際期刊《先進材料》(Advanced Materials)。 1,2,3,4-四氫喹啉及其
單顆粒ICPMS應用:納米管分析
隨著納米技術的應用日益頻繁,各種納米材料廣泛應用于各類產品當中。碳納米管(CNT)是使用最廣泛的納米材料之一,其年生產量高達上千噸。其生產過程通常會用到金屬催化劑,因此碳納米管表面可能殘留金屬納米粒子。碳納米管的透射電子顯微鏡(TEM)圖像,深色區域為金屬顆粒,附著在無定形石墨材料和長單壁碳納米管上
碳納米管:《三體》中“納米飛刃”的原型
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495133.shtm 在《三體》中,“納米飛刃”削切硬物于無形體現了碳納米管一個重要特性——輕質高強。之所以這么細的碳納米管能有如此高的強度,主要是碳納米管由碳碳鍵組成的六元環結構完美連接,要想破壞掉
DNA精確操控碳納米管晶格
美國科學家在最新一期《科學》雜志上發表論文指出,他們利用DNA精確修改碳納米管晶格,使晶格可以按需精確組裝并按預期發揮作用,從而克服了室溫超導體研制過程中此前被認為幾乎無法逾越的障礙,有望催生出能徹底改變電子技術的室溫超導體。 50多年前,斯坦福大學物理學家威廉·利特爾首次提出室溫超導體,
碳納米管能讓電池變柔軟
據物理學家組織網11月5日報道,美國新澤西理工學院的科學家已經開發出一種由碳納米管制成的柔性電池,未來有望在柔性顯示器和可穿戴電子設備上獲得應用。 電子產品制造商現在已經制造出了柔性OLED顯示器,這種開拓性的技術將讓我們身邊的電子產品發生根本性的改觀,可以折疊的手機、平板電腦和電視正在從
碳納米管的應用有哪些
碳納米管,又名巴基管,是一種具有特殊結構(徑向尺寸為納米量級,軸向尺寸為微米量級,管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離,約0.34nm,直徑一般為2~20?nm。
金屬所納米碳非金屬催化本質研究取得進展
納米碳材料在烷烴的氧化脫氫等反應中展現出反應活性高、烯烴產物選擇性高、催化活性保持時間長等優勢,其作為一種可再生的環境友好催化劑,可以替代傳統的金屬及其氧化物催化劑直接應用于烷烴催化轉化等相關反應中。經過近幾年的迅猛發展,納米碳催化領域在新型催化劑的開發制備、新穎催化反應體系的建立等方面獲得了多
美證實碳納米管生長控制理論
美國萊斯大學Yakobson教授在2009年提出了利用手性控制生長位錯理論,描述了碳納米管是如何由單原子線織成螺旋形狀碳納米管的。近期俄亥俄州空軍研究實驗室的實驗已證實了該生長理論,納米管的手性控制其生長速度,扶手椅型碳納米管生長速度最快。 研究人員通過拉曼光譜分析了碳納米管的生長,并快速
日本新法合成碳納米管粗細均勻
作為下一代高科技材料,碳納米管在眾多領域擁有廣泛應用前景。但現有方法合成的碳納米管直徑和長度各不相同。日本名古屋大學的一個研究小組開發出一種新合成方法,能按所需直徑生產出很長且粗細均勻的碳納米管。 碳納米管是由碳原子層卷曲而成的長而中空的管狀物,直徑通常為幾納米到幾十納米(1納米是十億分之
碳納米管電探針陣列獲ZL
據美國物理學家組織網6月21日報道,美國新澤西理工學院兩位科學家改進了制造納米電探針的方法,制造出一種碳納米管探針陣列,這項于21日被授予專利(美國專利號7,964,143)的技術改良了現有的診斷工具,使納米電探針能探測到細胞內部電活動的空間變化。 兩位專利人、新澤西理工學
美開發出碳納米管焊接技術
據物理學家組織網11月26日報道,美國伊利諾伊大學的研究人員開發出了一種能將比頭發絲還細十萬分之一的碳納米管焊接在一起的新技術,完成了世界上最迷你的焊接工程。研究人員稱,該技術有望大幅提高相關設備的性能,為碳納米管的大規模生產和應用提供了可能。相關論文發表在《納米快報》雜志上。 碳納米管又
EBioMedicine:巴黎兒童肺部檢出碳納米管
研究人員從巴黎哮喘兒童的呼吸道采集的細胞中,檢出了碳納米管。這種碳納米管與巴黎汽車的排氣管中發現的人造碳納米管非常相似。這項發表在《EBioMedicine》的研究還指出,這些從兒童體內檢出的碳納米管樣,與從美國很多城市發現的碳納米管,已及印度的蜘蛛網上、極地冰核中發現的碳納米管都非常相似。
碳納米管具有清潔污水的功能
據美國每日科學網報道,來自維也納大學的科學家最近在《環境科學與技術》雜志上發表的一項新的研究成果表明,碳納米管具有獨特的電子、機械和化學性能,可用來清潔污水。 碳納米管由直徑幾納米的圓柱形碳分子構成,是用來清潔被污染水的很好的候選材料。它有兩大優勢:一是一些水污染物對它具有高親和勢(吸收和
鋰離子電池負極材料納米碳管的特性簡介
1.碳納米管的力學性能 理論和實驗研究表明,碳納米管具有極高的強度,理論計算值為鋼的100倍。同時碳納米管具有極高的韌性,十分柔軟,被認為是未來的超級纖維。這里的納米碳管的力學概念是指,以單個單質特性存在的閉合全同粒子的原子力學性質。 2.碳納米管的發射性能 單壁碳納米管的直徑通常是幾個納