我国制备出世界最长碳纳米管或实现太空天梯

爬上“梯子”摘星星,坐着“电梯”去月亮,这些科幻的场景,将有可能成为现实。近日,在北京市科委支持下,清华大学魏飞教授团队成功制备出单根长度达半米以上的碳纳米管,创造了新世界纪录,这也是目前所有一维纳米材料长度的最高值。相关内容近日在线发表在国际著名期刊《美国化学会纳米》上。 碳纳米管是迄今发现的力学性能最好的材料之一,其单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍,远远超过其他材料。《科学美国人》杂志曾提出“在地球与月亮之间搭建一座天梯”的诱人梦想,但跨越如此长的距离而不被自身重量拉断的材料,只有碳纳米管,并且是批量制备,具有宏观长度、理论力学性质、单根长度达到米级甚至公里级以上。 对于碳纳米管的生长而言,其高温生长过程中催化剂的失活是一个不可逆的规律,从而限制了碳纳米管的长度;并且,随着催化剂失活,长的碳纳米管密度会急剧下降。因此,尽可能地提高其催化剂活性概率是进一步提高碳纳米管长度的唯一途径。该团队充分发挥材料制备和......阅读全文

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

催化剂处理的碳纳米管材料有望“化解”神经性毒剂

  神经性毒剂是一类剧毒化学武器,在研制防范该毒剂的装备时,美国科研人员发现经催化剂处理的碳纳米管材料有望“化解”神经性毒剂,以期最终使该毒剂无法侵入皮肤、毒害人体。  美国国家标准与技术研究所6日发表声明说,一种铜基催化剂能以较少剂量,使神经性毒剂中大量气体分子的一种关键化学键断裂,从而消除该毒剂

金属所非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究取得系列进展

  最近,中科院金属研究所科研人员对SiOx催化剂的状态和单壁碳纳米管(SWCNT)的生长机理进行了深入研究,在非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究方面取得新进展。  SWCNT的发现被认为是纳米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由单层石墨片卷曲而成的一维无缝管状物。根据卷曲方式的不同

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

酞菁铁碳纳米管复合物为阴极催化剂的微生物燃料电池

以循环伏安法(CV)考察酞菁铁/碳纳米管氧还原(ORR)催化行为,并构建以磷酸缓冲溶液(PBS)和葡萄糖为阳极原料,酞菁铁/碳纳米管复合物为阴极氧气还原催化剂的双室型微生物燃料电池(MFCs)。结果表明:(1)在中性介质中,对氧还原的电催化性能要比商品化的铂碳催化剂还原电位正移了44 mV。(2

双核酞菁铁电催化性能研究

酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能,通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计,这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置,阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常分为

双核酞菁铁电催化性能研究

酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能,通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计,这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置,阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常

我国制备出世界最长碳纳米管-或实现太空天梯

  爬上“梯子”摘星星,坐着“电梯”去月亮,这些科幻的场景,将有可能成为现实。近日,在北京市科委支持下,清华大学魏飞教授团队成功制备出单根长度达半米以上的碳纳米管,创造了新世界纪录,这也是目前所有一维纳米材料长度的最高值。相关内容近日在线发表在国际著名期刊《美国化学会纳米》上。   碳纳米管是迄今

我科学家攻克单壁碳纳米管结构可控制备关键技术

  由于各国科学家一直未能找到让碳纳米管结构可控生长的制备方法,碳基电子学发展和电子技术的实际应用受到了极大制约。26日从北京大学传来喜讯,该校李彦教授课题组借助一种自主研制的新型钨基合金催化剂,研究出单壁碳纳米管结构可控制备方法。学术成果在6月26日的《自然》杂志上发表。

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

大连化物所纳米催化研究获新进展

近日,中科院大连化物所包信和研究员团队在碳纳米管对催化剂的束缚效应和对催化反应性能的调变作用的研究方面又取得了新进展。研究人员发现,采用湿化学方法将金属铁(Fe)粒子组装在碳纳米管的管腔内,用于催化合成气转化为液体燃料 (GTL) 反应,其催化活性有了明显提高。在相同反应条件下,与担载在碳管外壁的铁

高产高纯制备半导体性单壁碳纳米管实现突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498331.shtm具有特定导电属性的单壁碳纳米管(SWCNTs)可控制备,是未来纳米电子器件应用的迫切需求。然而,要实现半导体性单壁碳纳米管(s-SWCNTs)纯度和产率的同时提高,仍然是一个挑战。日前

液相激光诱导制备硫、氮共掺碳纳米管负载氧化镍电催化

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相激光加工与制备实验室在液相激光辐照制备硫、氮共掺碳纳米管负载氧化镍电催化剂(NiO/S,N-CNTs)研究方面取得进展,并对其甲醇氧化电催化性能进行了探究。相关结果以全文的形式发表在Carbon 杂志上。  甲醇是一种重要的能量载体,常温常压条

铂碳相互作用调节在硝基类还原反应中的构效关系研究

  表面改性碳纳米管作为催化剂载体是催化领域的研究热点之一,碳纳米管表面引入的官能团或杂原子可以调控其与负载金属组分间的相互作用,从而影响催化剂对底物的吸脱附,实现催化反应过程的高选择性。对含有各种取代基的芳香硝基化合物选择加氢制备相应的芳胺是精细化工领域最重要的反应之一,这些芳胺类化合物在农药、医

合肥研究院在选择性加氢催化转化方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在选择性加氢催化转化方面取得新进展,构筑了具有超高催化活性、选择性以及稳定性的包含Co-Nx活性位点的非贵金属催化剂。相关研究成果发表在国际期刊《先进材料》上(Adv.Mater. 2019, DOI: 10.1002/adm

日本开发新型碳纳米管

  日本信州大学研究小组在碳纳米管中成功植入结晶性硫原子链,制成导电性更加优良、在空气中更加稳定的新型碳纳米管,其导电性能更加优良,且在 300℃以下的空气中呈现稳定状态,可用于纳米级微型导线的制作和能量储存等领域。该成果属世界首次,已刊载在英国《自然通讯》杂志上。   固体硫原子成环状,不通

液相激光辐照制备高分散加氢催化剂方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在液相激光辐照制备高分散加氢催化剂方面取得新进展,构筑了具有高催化活性、高选择性以及高稳定性的非贵金属加氢催化剂。相关研究成果发表于国际期刊《先进材料》(Advanced Materials)。  1,2,3,4-四氢喹啉及其

单颗粒ICPMS应用:纳米管分析

随着纳米技术的应用日益频繁,各种纳米材料广泛应用于各类产品当中。碳纳米管(CNT)是使用最广泛的纳米材料之一,其年生产量高达上千吨。其生产过程通常会用到金属催化剂,因此碳纳米管表面可能残留金属纳米粒子。碳纳米管的透射电子显微镜(TEM)图像,深色区域为金属颗粒,附着在无定形石墨材料和长单壁碳纳米管上

碳纳米管:《三体》中“纳米飞刃”的原型

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495133.shtm 在《三体》中,“纳米飞刃”削切硬物于无形体现了碳纳米管一个重要特性——轻质高强。之所以这么细的碳纳米管能有如此高的强度,主要是碳纳米管由碳碳键组成的六元环结构完美连接,要想破坏掉

金属所纳米碳非金属催化本质研究取得进展

  纳米碳材料在烷烃的氧化脱氢等反应中展现出反应活性高、烯烃产物选择性高、催化活性保持时间长等优势,其作为一种可再生的环境友好催化剂,可以替代传统的金属及其氧化物催化剂直接应用于烷烃催化转化等相关反应中。经过近几年的迅猛发展,纳米碳催化领域在新型催化剂的开发制备、新颖催化反应体系的建立等方面获得了多

DNA精确操控碳纳米管晶格

美国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文指出,他们利用DNA精确修改碳纳米管晶格,使晶格可以按需精确组装并按预期发挥作用,从而克服了室温超导体研制过程中此前被认为几乎无法逾越的障碍,有望催生出能彻底改变电子技术的室温超导体。 50多年前,斯坦福大学物理学家威廉·利特尔首次提出室温超导体,

碳纳米管的应用有哪些

碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20 nm。

碳纳米管能让电池变柔软

  据物理学家组织网11月5日报道,美国新泽西理工学院的科学家已经开发出一种由碳纳米管制成的柔性电池,未来有望在柔性显示器和可穿戴电子设备上获得应用。   电子产品制造商现在已经制造出了柔性OLED显示器,这种开拓性的技术将让我们身边的电子产品发生根本性的改观,可以折叠的手机、平板电脑和电视正在从

锂离子电池负极材料纳米碳管的特性简介

  1.碳纳米管的力学性能  理论和实验研究表明,碳纳米管具有极高的强度,理论计算值为钢的100倍。同时碳纳米管具有极高的韧性,十分柔软,被认为是未来的超级纤维。这里的纳米碳管的力学概念是指,以单个单质特性存在的闭合全同粒子的原子力学性质。  2.碳纳米管的发射性能  单壁碳纳米管的直径通常是几个纳

变废为宝-二氧化碳竟能转化为甲醇?

  燃烧化石燃料后排放二氧化碳(CO2)是目前形成温室效应的重要原因,电还原CO2得到甲醇等燃料是实现可持续发展的一种潜在途径。在这一过程中,电催化剂是制约能量转化效率以及经济性的关键。遗憾的是,目前在CO2到甲醇转化中仍缺少性能优异的电催化剂。图片来源于网络  近日,南方科技大学材料科学与工程系教

美证实碳纳米管生长控制理论

  美国莱斯大学Yakobson教授在2009年提出了利用手性控制生长位错理论,描述了碳纳米管是如何由单原子线织成螺旋形状碳纳米管的。近期俄亥俄州空军研究实验室的实验已证实了该生长理论,纳米管的手性控制其生长速度,扶手椅型碳纳米管生长速度最快。   研究人员通过拉曼光谱分析了碳纳米管的生长,并快速

日本新法合成碳纳米管粗细均匀

  作为下一代高科技材料,碳纳米管在众多领域拥有广泛应用前景。但现有方法合成的碳纳米管直径和长度各不相同。日本名古屋大学的一个研究小组开发出一种新合成方法,能按所需直径生产出很长且粗细均匀的碳纳米管。   碳纳米管是由碳原子层卷曲而成的长而中空的管状物,直径通常为几纳米到几十纳米(1纳米是十亿分之

碳纳米管电探针阵列获ZL

  据美国物理学家组织网6月21日报道,美国新泽西理工学院两位科学家改进了制造纳米电探针的方法,制造出一种碳纳米管探针阵列,这项于21日被授予专利(美国专利号7,964,143)的技术改良了现有的诊断工具,使纳米电探针能探测到细胞内部电活动的空间变化。   两位专利人、新泽西理工学

碳纳米管具有清洁污水的功能

  据美国每日科学网报道,来自维也纳大学的科学家最近在《环境科学与技术》杂志上发表的一项新的研究成果表明,碳纳米管具有独特的电子、机械和化学性能,可用来清洁污水。   碳纳米管由直径几纳米的圆柱形碳分子构成,是用来清洁被污染水的很好的候选材料。它有两大优势:一是一些水污染物对它具有高亲和势(吸收和

美开发出碳纳米管焊接技术

  据物理学家组织网11月26日报道,美国伊利诺伊大学的研究人员开发出了一种能将比头发丝还细十万分之一的碳纳米管焊接在一起的新技术,完成了世界上最迷你的焊接工程。研究人员称,该技术有望大幅提高相关设备的性能,为碳纳米管的大规模生产和应用提供了可能。相关论文发表在《纳米快报》杂志上。   碳纳米管又