高峰
,
曲江英
,
赵宗彬
,
董琰峰
,
杨卷
,
董强
,
邱介山
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60141-4
在不添加锰源的情况下,将改进 Hummers 法制备的硫酸锰/氧化石墨烯悬浊液直接通过 NaOH 碱溶液原位沉淀形成四氧化三锰/氧化石墨烯复合物,并在氢气气氛下处理得到氧化亚锰/石墨烯复合材料。将该复合材料用于锂离子电池的负极材料,锂离子电池性能优良。在100 mA·g-1电流密度下,其比容量达到870 mAh·g-1,明显高于相同电流密度下氧化亚锰的比容量(456mAh·g-1)。即使在1600mA·g-1的高电流密度下,其比容量达390mAh·g-1。这种简单、高效的合成方法可为合成锰基氧化物和石墨烯的复合材料提供一种新思路。
关键词:
硫酸锰/氧化石墨烯悬浊液
,
石墨烯
,
氧化亚锰/石墨烯杂化材料
,
锂离子电池
沈琳
,
赵宗彬
,
邱介山
,
邓文雅
功能材料
采用溶胶-凝胶法制备氧化锌纳米材料并考察了其抗菌性能.研究发现,通过调控醋酸锌-无水乙醇-氢氧化钠反应体系的反应温度、反应时间、反应物浓度以及反应体系中的水含量可以控制纳米ZnO的粒径分布;以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的代表,用抑菌圈法考察了材料的抗菌性能,结果表明,溶胶-凝胶法合成的ZnO纳米材料抑菌效果明显优于相应的水热法产物和市售产品,且与其粒径分布密切相关;在实验条件下,ZnO材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制性能随ZnO纳米材料的粒径增大在5nm左右出现一个极值,材料的粒径小于或大于5nm,其抗菌效果均变差.
关键词:
纳米氧化锌
,
溶胶-凝胶
,
抗菌
高占明
,
李振涛
,
韩梅
,
赵宗彬
,
邱介山
新型炭材料
采用煤基炭棒阳极,在氦气/乙炔气氛下直流电弧放电制备了直径0.4 μm ～0.6μm、长度数十微米的炭纤维.以该微米炭纤维(MCFs)为吸附剂,研究水中镉离子在其上的吸附性能.考察了MCFs的表面性质、时间、溶液pH值及镉离子初始浓度对吸附的影响.实验表明,浓硝酸氧化处理可明显增加MCFs表面含氧官能团数量,吸附能力显著增加；吸附动力学数据符合准二级速率方程.pH值对吸附影响较大.酸性条件下,吸附等温线可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合；沉淀发生条件下,可用表面沉淀模型拟合.MCFs的单位质量和单位比表面积的吸附量都很大,当pH=5.50和平衡浓度为2mg·L-1时其吸附量分别为5.7 mg·g-1和0.058 mg·m-2.结果表明,MCFs在环境保护中显示出潜在应用前景.
关键词:
炭纤维
,
镉离子
,
吸附
,
动力学
曲江英
,
赵宗彬
,
王旭珍
,
邱介山
新型炭材料
利用锌微晶沸点较低易于蒸发以及形态丰富多变的特点,在微米尺度的锌晶粒介入下采用两种方式实现碳纳米管的组装.方法一:先蒸发得到一定尺度的锌微晶,然后以其为牺牲模板基于化学气相沉积生长技术实现碳纳米管的原位组装；方法二:与方法一的工艺过程相反,先在SiO2基片上气相沉积获得定向碳纳米管膜,然后以其为基板蒸发沉积锌微米晶对生长后的碳纳米管膜进行形貌调控和组装.结果表明,尽管两种组装方式的过程和原理不同,但都可获得碳纳米管的组装图案,且过程简单可控.这一技术可为碳纳米管的组装提供新途径.
关键词:
碳纳米管
,
图案
,
锌
,
化学气相沉积
王浩强
,
赵宗彬
,
陈梦
,
肖南
,
李蓓蓓
,
邱介山
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60137-2
以煤焦油为碳源,三聚氰胺为氮源,MgO 纳米片为模板,通过预氧化和炭化过程合成出氮掺杂中孔炭纳米片(NMCNs),可实现对中孔炭材料的孔结构和氮掺杂含量的调控。所制中孔炭材料具有独特的中孔和片状结构,比表面积较大(1209 m2/ g),氮掺杂量较高(8.6%)。将其应用于锂离子电池负极材料,NMCNs 展现出比容量高和循环稳定性优良的特性,在电流密度为100 mA/ g 时具有高达1000 mAh/ g 的比容量。
关键词:
氮掺杂
,
中孔炭纳米片
,
煤焦油
,
模板
,
锂离子电池
万武波
,
赵宗彬
,
胡涵
,
周泉
,
范彦如
,
邱介山
新型炭材料
采用环境友好型还原剂柠檬酸钠,成功实现了温和条件下氧化石墨(GO)的控制还原,制备得到了石墨烯材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等对所得产物进行了分析表征,并研究比较了氧化石墨与氧化石墨烯还原产物(RGO)的电子输运性能.结果表明:柠檬酸钠可在温和条件F还原氰化石墨得到高质量的石墨烯.
关键词:
氧化石墨
,
石墨烯
,
柠檬酸钠
,
选择性还原
周颖
,
肖南
,
孙玉峰
,
孙天军
,
赵宗彬
,
邱介山
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.04.014
以乙醇为碳源,二茂铁为催化剂,氮气为电弧工作气体,利用等离子体射流在常压下制备高纯度竹节状多壁碳纳米管.用TEM和HRTEM等技术对所得产品进行表征.发现在电弧电压140V～150 V,电流220 A～240 A,将二茂铁和乙醇混合溶液(质量比为1:100)以50mL/min速度连续加入反应器,反应120s后,即可批量制备纯度在90%以上的竹节状碳纳米管;这些竹节状碳纳米管的管径尺寸均匀,为20nm左右,长度为数微米,其管壁呈典型的鱼骨状.产品中含有部分分叉结构,呈Y形竹节状碳纳米管.认为竹节状碳纳米管的形成涉及以下几个步骤:乙醇在等离子体射流中裂解产生大量碳活性物种,同时溶解在乙醇中的二茂铁生成催化剂颗粒;碳活性物种在催化剂颗粒上溶解、扩散并从催化剂颗粒上析出堆积成为碳纳米管管壁碳层,由于催化剂颗粒运动与碳层生长速度的差异,最终形成竹节状结构的碳纳米管.
关键词:
竹节状碳纳米管
,
等离子体射流
,
乙醇
,
TEM
,
HRTEM
邓文雅
,
赵宗彬
,
沈琳
,
邱介山
功能材料
采用水热和硬模板辅助技术,成功制备得到ZnO空心球结构.以葡萄糖和锌盐为原料,首先通过催化葡萄糖聚合-原位离子吸附一步进行(一步法)或葡萄糖聚合成球-离子吸附分步进行(二步法)制备锌/炭复合微球,然后经空气低温氧化制得ZnO空心球.用XRD、SEM、TEM研究产物的组成和结构及形貌,用光致发光光谱(PL)测试产物的室温光致发光性能.研究发现,两种方法得到的空心球壳均属多孔结构,由ZnO纳米粒子构成;与聚合-吸附分步法相比,聚合-原位离子吸附一步法更加简单快捷;制得的ZnO空心球结构材料具有良好的近紫外发光性能.对ZnO空心球结构的形成过程和可能的机制进行了分析和讨论.
关键词:
氧化锌
,
空心球
,
模板法
,
水热法
钟明磊
,
李雪松
,
张俊杰
,
崔亚辉
,
赵宗彬
,
张磊
工程热物理学报
本文建立涡动转子-迷宫密封三维CFD模型,计算高低式迷宫密封流场及流体激振力,并计算密封转子动特性,计算结果经Pugachev试验数据验证可靠.分析不同结构的高低式迷宫密封转子动力学特征,尤其是广泛应用于汽轮机高压级围带密封的前后凸台高低式迷宫密封结构.结果显示,在高低式迷宫密封中,凸台位置越靠后,主阻尼系数越小;对于前后凸台的高低式迷宫密封结构,去掉后凸台能提高转子稳定性.
关键词:
高低式迷宫密封
,
转子动特性
,
主阻尼
,
凸台
赵宗彬
,
邱介山
,
王同华
,
李永峰
,
周颖
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.01.004
以太西无烟煤为碳源,以稀土氧化物La2O3和过渡金属Ni为催化剂制备复合的煤基炭棒,采用直流电弧放电技术,成功实现了单壁纳米碳管绳的批量制备.用TEM和Raman光谱技术对纳米碳管绳产品进行了分析表征.结果表明:太西煤是制备单壁纳米碳管的合适碳源;电弧放电得到的煤基单壁纳米碳管的直径分布在2.01 nm～1.80nm之间;双金属催化剂Ni-La在单壁纳米碳管的形成过程中存在协同作用,其催化活性优于其中的单一组分.
关键词:
单壁纳米碳管
,
煤
,
电弧放电
,
TEM
,
Raman
