通过碳纳米管与B4C的共价修饰实现电化学NRR高法拉第效率

利用碳化硼(B4C)共价修饰碳纳米管(CNTs)作为一种非金属催化剂,在环境条件下进行高效的电化学氮还原反应(NRR)。通过各种表征证实了B4C和CNTs之间的共价键,并且在0.1 M Na2SO4电解液中,该催化剂在-0.6 V vs. RHE的条件下对NRR具有较高的选择性,法拉第效率为78.2%,氨气(NH3)产率为14.0 μg mg-1cat. h-1,为提高电化学NRR催化剂的选择性提供新的策略和方法。NH3是许多工业过程、农业和商品的重要前体。目前,Haber-Bosch (H-B)技术被广泛应用于合成90%以上的NH3。但是,由于H-B工艺的反应条件苛刻,以及来自化石燃料(主要是天然气)重整的原料H2,H-B工艺消耗了全球每年约2%的能源供应,并贡献了超过1%的全球温室气体排放。因此,面对资源枯竭和生态环境恶化的问题,迫切需要开发环境友好型和可持续的NH3合成方法。电化学NRR被认为是在环境条件下以水和......阅读全文

《自然》:美开发DNA序列分拣碳纳米管新法

  碳纳米管为长形细小的石墨圆筒,具有电子学和热力学等多方面的特征,这些特征随着碳纳米管的形状和结构变化而有所不同。人们发现,碳纳米管多重性特征致使其本身有能力应用于电子学、激光器、传感器和生物医学,同时也能作为复合材料中的增强元素。   目前用于生产碳纳米管的方法所获得的是由粗细各异和对

苏州纳米所发表碳纳米管纤维研究综述

  碳纳米管是一种潜力巨大的超级材料,是构建未来超强结构和碳基半导体器件的理想核心基础材料。将碳纳米管组装成宏观体(如纤维、薄膜和泡沫等)是实现碳纳米管宏量应用的重要途径之一。碳纳米管纤维是碳纳米管的一维连续组装体,其不仅可以单独使用,而且可以通过编织形成二维薄膜或者三维编织结构,成为最受关注的碳纳

碳纳米管光电传感存储器件问世

  电荷耦合器件(CCD)与电荷存储器件(Memory)作为现代电子系统中两个独立分支分别沿着各自的路径发展,同时具备光电传感和存储功能的碳基原型器件尚未见报道。近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心联合中科院苏州纳米所、吉林大学,于《先进材料》(Advanced Materials)在

碳纳米管膜形成超流体的过程介绍

于量子液体低于某临界转变温度会形成超流态。比如氦最丰富的同位素,氦-4,在低于 2.17 K(−270.98°C) 时便会变成超流体。氦-4形成超流态的相变称为Lambda相变(Lambda transition),因它的比热容对温度曲线形状如同希腊字母“λ”一样。凝聚态物理学中一些相近的相变亦因而

用碳纳米管制成只有一面的圆环

 莫比乌斯带状的碳纳米带模拟图像   一小段碳纳米管从零开始形成了一个微小的莫比乌斯带——由扭曲的带产生的一个单面表面。这一成果近日发表于《自然—合成》。 人们可以想象,把一根碳纳米管切成薄片得到一条带。但是这些管非常小,以至于很难操作。它们不能被切割成圆柱形带——化学家称之为碳纳米带

美制成碳纳米管增强型风电叶片

  据美国物理学家组织网8月31日(北京时间)报道,美国科学家日前首次制造出碳纳米管增强聚氨酯风电叶片。与传统材料相比,该材料重量轻、强度大、耐久性好,有望成为制造下一代风力发电机叶片的理想材料。   为了实现进一步扩大风力发电规模,更有效地利用风电资源,不少工程师和科学家都在致力于

水果保鲜新科技:碳纳米管传感器

  来自麻省理工学院的化学教授TimothySwager和他的团队利用改进过的碳纳米管研制出了一种新型传感器,这种造价只有0.25美元的传感器可以检测出果实在成熟过程中所释放出的一种化学成分——乙烯,将这种碳纳米管传感器放进装有果蔬的装运箱中,通过检测装运箱中的乙烯浓度,工作人员清楚的知晓箱中果蔬的

有机LED和碳纳米管可能点亮未来的布料

   随着可以检测运动和健康状况的可穿戴电子设备的出现,对于更柔性发光设备的需求日益增长着。一项研究人员感兴趣的方向是开发集成了发光装置的布料。不幸的是,布料本身并不能作为一个适合的发光材料的表面。然而,一个科学家团队已经找到解决这个问题的方法,就是利用叫发光装置纤维的新技术把发光装置直接集成入面料

我学者首次构建出锯齿型碳纳米管片段

  从中国科学技术大学获悉,该校杜平武教授课题组利用一种新策略,首次构建出锯齿型碳纳米管片段。   碳纳米管是一种纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,组成碳纳米管的C=C共价键是自然界中最稳定的化学键之一,但是合成长度和尺寸单一的碳纳米管是合成化学和材料化学的一个重要挑战。   从精确结构控制的角

新碳纳米管天线可收集更多太阳光

  据美国物理学家组织网近日报道,美国研究人员首次利用碳纳米管制成了一种可捕捉和收集太阳光的“天线”,其收集太阳光的效率是普通光伏电池的100倍,该新天线可使用在太阳能电池中,提高其光电转化效率。新技术有望使研究人员研发出更小更强大的太阳能电池阵列。该研究发表在最新出版的《自

碳纳米管连接神经元,修复受损脊髓

  科学家们已经在用碳纳米管控制神经元生长并修复神经细胞之间的电子连接了。并且他们已经证明碳纳米管能够安全地用于神经元修复,希望碳纳米管也能恢复脊髓受损的人的神经功能。这种结合碳纳米管的修复神经元方法带来了意料之外的益处。  碳纳米管具有一些优异性质,比如出色的导热性、机械强度和导电性,可以用来制造

新方法合成90%纯度碳纳米管水平阵列

  多年来,找到一种可靠方法制备相同结构碳纳米管的水平阵列,是困扰科学家们的一大难题。最近,北京大学化学与分子工程学院和纳米化学研究中心的张锦教授,带领课题组开发出一种全新方法,合成出纯度高达90%的相同结构碳纳米管水平阵列。2月15日出版的《自然》杂志在线刊登了这一重要成果。  碳纳米管(CNTs

Advanced--Materials-综述:碳纳米管基热电材料及器件

  图1 纳米结构材料的进步  热能是一种丰富的低通量能源,可用于便携式/可穿戴电子设备和远程离网位置的关键组件。因此,研究人员正在探索许多不同的无机和有机材料在热电能量收集装置中的应用潜力。碳基热电材料由于其无毒、源材料丰富,对高产量溶液相制造路线的顺应性以及由其低质量所实现的高比能(即 W g-

纤维状碳纳米管电池可织成“能源衣”

  若从最近谷歌眼镜(Google Glass)的新品发布和苹果iWatch智能腕表即将上市的种种迹象来看,可穿戴电子产品将可能掀起下一个新科技浪潮。为了解决这类产品的电力供应问题,中国上海复旦大学的研究人员首次制备出基于碳纳米管(CNT)的纤维状全锂离子电池,可被灵活地编织成具有高性能的柔性能源纺

高性能碳纳米管纤维研究取得新进展

近日,中国科学院金属研究所在高性能碳纳米管纤维研究方面取得新进展,制备出的纤维材料有望在航空航天、电力电子等领域获得应用。相关成果发表在《先进功能材料》。单根碳纳米管的直径为纳米级,长度通常为微米级,而碳纳米管纤维具有宏观长度和微米级径向尺寸。如何将纳米尺度的碳纳米管单体组装制备成宏观尺度的纤维,并

碳纳米管晶体管极具抗辐射能力

  美国海军研究实验室电子科技工程师18日表示,他们发现由单壁碳纳米管制作的晶体管(SWCNT)具有在苛刻太空环境中生存的能力。目前他们正在研究电离子辐射对晶体结构的影响,以及支持开发以SWCNT为基础的用于太空辐射环境的纳米电子设备。   实验室材料研究工程师科里·克瑞斯表示,环绕地球外围的电粒

突破30年难题,纯手性碳纳米管阵列“问世”

  时隔11个月,上海交通大学(以下简称上海交大)教授史志文团队与合作者再发顶刊。  去年4月,他们在实验室“种”出世界最长、性能最优的石墨烯纳米带,成果发表在《自然》。这个阳春三月,他们又有所收获,首次成功制备出紧密排列、手性单一的单壁碳纳米管阵列,实现了碳纳米管从无序生长到有序阵列的突破。成果北

碳纳米管场发射性质的第一原理研究

碳纳米管具有比表面积高、尖端曲率半径小、化学稳定性高、场发射时阈值电压低、电流密度大以及可控时间长等特性,使其成为电子发射的理想材料。然而对于碳纳米管的商业化应用,发射点的密度和均匀性仍是一个主要的问题,因此寻找能够提高和改善碳纳米管场发射性能的方法是十分重要和必要的。在本论文中,我们利用商用软件M

物理所碳纳米管结构分离研究获进展

  从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,并表现出结构可调的电子、光电子特性,在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而,碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的

中国将主导全球碳纳米管与石墨烯制造

  根据市场研究公司LuxResearch表示,随着中国企业加入全球供过于求的碳奈米管(CNT)与石墨烯市场,中国已在碳奈米管与石墨烯的研究与制造方面取得领先优势,从而带动了价格下滑以及造成利润侵蚀,甚至可能导致这一兴起中的产业重新洗牌。   LuxResearch分析师ZhunMa在最近发布一份有

大连化物所研究发现碳纳米管内手性催化加速现象

  日前,中科院大连化学物理研究所李灿院士领导的研究团队将手性修饰的Pt纳米催化剂粒子装入碳纳米管内,发现碳纳米管显著加速手性催化的现象。  手性催化(也称不对称催化)是当今化学领域的前沿研究方向,是合成手性药物中间体的重要技术。近年来,手性药物工业的迅速发展使手性化合物的合成更加受

物理所碳纳米管结构分离研究获进展

  从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,并表现出结构可调的电子、光电子特性,在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而,碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的

我国率先制备出5纳米栅长碳纳米管

  美国《科学》杂志21日刊登了北京大学信息科学技术学院彭练矛和张志勇课题组在碳纳米管电子学领域取得的世界级突破:首次制备出5纳米栅长的高性能碳纳米晶体管,并证明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互补金属—氧化物—半导体)场效应晶体管,将晶体管性能推至理论极限。  因主流硅基CMOS技术面临尺寸缩减

高导性碳纳米管可转换为半导体

  据英国皇家化学学会网站18日报道,美国科学家开发出一种简单、可行的碳纳米管混合物的净化方式。其可借助紫外线和空气中的氧生成净化的半导性纳米管,这对发展下一代计算机芯片具有非凡价值。相关文章发表于近期的《纳米快报》网络版。   由于碳纳米管具有独特的形状和电子性能,极有希望成为未来电子元件制造的

《科学》:研究发现碳纳米管薄层的独特力学性质

美国和巴西科学家的一项最新研究,发现了碳纳米管薄层(nanotube sheet)在受到拉伸或压缩时,可以表现出一种超乎想象的力学性质。这一成果有望为碳纳米管带来巨大的应用前景,比如制造人工肌肉、传感器等。相关论文发表在4月25日的《科学》杂志上。 大多数材料在朝一个方向拉伸时,另一个方向就会变细变

碳纳米管纤维:可以穿上身的充电电池

  在只有头发丝十万分之一的纤维上实现既发电又储能,还能把它织成衣服穿上身?   近日,原创性研究领域权威期刊《应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)的封面文章刊登了复旦大学高分子科学系彭慧胜教授课题组的最新研究成果。   2006年,彭

碳纳米管或可作燃料电池催化剂

  美国戴顿大学的科学家们通过研究发现氮掺杂的碳纳米管将有可能替代燃料电池中价格昂贵的铂催化剂,这一发现将有可能降低燃料电池的成本。目前的燃料电池技术因受制于其催化剂成本及其耐用性问题而迟迟无法实现大规模应用。该研究团队日前发现,在垂直排列的碳纳米管阵列中,有一些碳原子被氮原子所替换,这种碳纳米管阵

《科学》:科学家开发出分离碳纳米管技术

根据导电性质的不同,碳纳米管可分为金属型和半导体型,但在合成过程中,两种类型的碳纳米管总是混合在一起。美国杜邦公司和康奈尔大学的研究人员最近开发了一种分离不同类型碳纳米管的技术,《科学》杂志1月9日刊登了这一成果。 碳纳米管韧性高、导电性强、场发射性能优良,兼具金属性和半导体性,有“超级纤维”之称。

碳纳米管杂化材料工程中心落户泾河新城

  7月26日,西咸新区泾河新城石墨烯—碳纳米管杂化材料工程中心项目签约仪式在西安香格里拉大酒店举行,该项目由西咸新区泾河新城管委会与陕西国能锂业有限公司联合清华大学组建,将有力促进中国锂产业的深度转化和升级,对泾河新城把中国锂谷建成国际领先、国内一流的锂产业示范基地具有重要作用和意义。量产后将形成

首个10纳米以下碳纳米管晶体管问世

  据美国物理学家组织网2月2日(北京时间)报道,来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示,他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管(CNT)晶体管,而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流,在极低的工作电压下,仍能保持出众的电流密度,甚至可超过同尺