碳纳米管的性能综述.doc

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1、碳纳米管的性能综述摘要碳纳米管因为性能多方面并且应用广泛而受到很多研究员的关注，本文将对碳纳米管的几个性能的研究进行综述，包括碳纳米管的碳纳米管/FeS类Fenton催化剂催化性能、纳米连接性能、碳纳米管增强复合材料风机叶片性能、碳纳米管稳定性能分析、碳纳米管机械强度、碳纳米管吸附特性的综述。关键字：碳纳米管性能催化剂催化性能连接性能稳定性能纤维的性能吸附特性碳纳米管/FeS类Fenton催化剂催化性能杨明轩等以浮动催化热分解法制备碳纳米管(CNTs),采用氧化■还原・硫化的方法制备了CNTs/FeS催化剂，采用X射线衍射(XRD)透射电子显微镜(TEM)

2、和热重(TG)分析等技术对催化剂进行了结构表征。将CNTs/FeS作为类Fenton催化剂用于水中环丙沙星的去除，研究了降解过程屮H2O2浓度CNTs/FeS催化剂的投加量环丙沙星浓度及pH等因素对催化降解性能的影响。结果表明，CNTs/FeS类Fenton催化反应在H2O2浓度为20mmol/L和CNTs/FeS催化剂的投加量为10mg的条件下具有最优的降解效果，其催化反应过程符合一级动力学方程，且具有更加宽泛的pH适应范围(pH=3〜8),同时，CNTs/FeS类Fenton催化剂在使用寿命方面也具冇一定的优势•结论是采用碳纳米管原始样品制备了CNTs

3、/FeS类Fenton催化剂，并应用于环丙沙星的催化降解反应中，在pH=3〜8范围内可保持较高去除率（可达89%）;当H2O2浓度为20mmol/L吋，去除率最高（可达90%）;CNTs/FeS催化剂催化降解环丙沙星反应过程符合表观一级动力学方程。CNTs/FeS类Fenton催化反应在固液比1:2的情况下，循环使用4次后仍然保持较高的催化降解效率。碳纳米管的连接性能2002年，Derycke等釆用恒定的电流施加于Au电极结果表明，在焦耳热作用下，单壁碳纳米管（SWCNTs）与金电极接触处的氧气等吸附物发生脱附，并获得了较低的接触电阻。2006年，Chen

4、等提出一种新颖的超声纳米焊接技术该技术使用超高频微幅振动的压头，成功地将CNTs压焊到金属电极上，形成可靠的电接触结果表明，焊接后的结构具有较高的机械强度和较低的接触电阻釆用这种超声纳米焊接技术，能极大地改善基于CNTs的场效应晶体管性能。目前的纳米连接技术主要包括局部焦耳热法高温退火法电子束焊接法超声纳米焊接和原子力显微镜操纵法。2011年，Karita等研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）和金电极间的电接触，并在接触处施加电流结果表明，当电流密度达到108A/cm2时，金表面沿着MWCNTs端开始熔化当电流密度提高2倍吋，观察到接触区域的金表面结构发生显

5、著性改变，从而减少了接触阻抗该研究组还针对开口和封口CNTs与金电极的纳米连接进行了研究发现，在与Au电极接触的区域中,采用开口CNTs所获单位面积电导率约为封口CNTs电导率的4倍但同时观测到，釆用局部焦耳热法时，所产生的大电流引起连接区域材料过度熔化及表面形貌的改变，进而影响器件的性能。碳纳米管的稳定性能梁峰等应用非局部黏弹性夹层梁模型分析双参数弹性介质中输送脉动流碳纳米管的稳定性。新模型中同时考虑了由管道内、外壁上的薄表面层引起的表面弹性效应和表面残余应力，经典的欧拉梁模型因此通过引入非局部参数和表面参数得到了改进。用平均法对其控制方程进行求解，得到

6、了管道稳定性区域。数值算例揭示了纳米材料的非局部效应、表面效应及两个弹性介质参数对管道固冇频率、临界流速和动态稳定性的复杂影响,结论可为纳米流体机械的结构设计和振动分析提供理论基础。结论⑴非局部效应会降低系统的固有频率和临界流速，而表面效应却会使其值升高，而且还会降低非局部效应的影响。(2)非局部效应和表面效应均可以提高输流碳纳米管系统的参数共振稳定性，而表面效应又会降低非局部效应和流速对系统稳定性的影响。⑶提高纳米管外部双参数弹性介质的两个参数值均可以提高系统的稳定性，但剪切刚度对稳定性的影响要远大于线性刚度，应重点考虑。双参数模型比传统Winkler模

7、型更接近实际弹性介质，其计算结果更加精确可靠。碳纳米管纤维的性能CNTs具冇独特的力学性质，理论计算表明，CNTs的拉伸强度比钢高100倍，由CNTs悬臂梁振动测量结果可以估计出它们的杨氏模量高达：LTPa左右，延伸率达百分之几，并具有良好的可弯曲性,SWNTs可承受扭转形变并可弯成小圆环，应力卸除后可完全恢复到原来状态,压力不会导致CNTs的断裂。优良的力学性能使得CNTs在增强复合材料方面具冇广阔的应用前景。聚苯并咪噪(PBI)超细纤维,直径大约300nm,具有很高的比表面积。加入15wt%的PBI碳纳米管纤维制成的环氧化合物断裂韧度和模量都显著高于加

8、入17wt%PBI碳纳米管纤维的环氧化合物。加入片状碳纳米管纤维增