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涂料工业 2015年第12期45卷 14-21页

作者：徐飞鹏梅蕾王大政刘晓超哈尔滨工业大学(威海) 山东威海264209

研究了一种海洋用铝合金6061基材低表面能防腐涂层的制备方法,利用空气喷涂法将氟硅树脂、固化剂、改性纳米材料羟基碳纳米管(CNT-OH)等形成的混合液喷涂在基材上形成涂层。对CNT-OH/氟硅树脂复合涂层的接触角/滚动角、表面能、硬度、... 详细信息

研究了一种海洋用铝合金6061基材低表面能防腐涂层的制备方法,利用空气喷涂法将氟硅树脂、固化剂、改性纳米材料羟基碳纳米管(CNT-OH)等形成的混合液喷涂在基材上形成涂层。对CNT-OH/氟硅树脂复合涂层的接触角/滚动角、表面能、硬度、附着力、表面形貌、耐水性、耐腐蚀性等性能进行了表征测试。结果表明:当添加0.3%CNT-OH(以氟硅树脂质量计)时,复合涂层的接触角/滚动角分别为121°/21°,表面能为22 m N/m;复合涂层表面具有一定的微观粗糙结构,均方根粗糙度达到3.078 nm;涂层的硬度和附着力分别达到5H和0级;不同温度和盐度条件下,经过浸泡试验和盐雾箱试验25 d后,复合涂层仍表现出良好的耐水性和耐盐水腐蚀性。可认为,CNT-OH对氟硅树脂具有良好的改性作用。

关键词：低表面能氟硅树脂羟基碳纳米管耐水稳定性耐腐蚀性

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碳纳米管的功能化处理及聚己二酸-1,3-丙二醇-羟基碳纳米管共聚物的制备及性能研究

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材料导报 2012年第S2期26卷 64-68页

作者：陈思厦门戈特科技研究所

碳纳米管在材料科学的诸多领域都显示出了优良的物理和化学性能,已成为纳米科技的重要组成部分。本实验首先对碳纳米管进行了酸化处理,使其表面带有大量的羧基和羟基,有利于进一步的聚合反应。然后采用原位聚合法,在缩聚反应体系中分别... 详细信息

碳纳米管在材料科学的诸多领域都显示出了优良的物理和化学性能,已成为纳米科技的重要组成部分。本实验首先对碳纳米管进行了酸化处理,使其表面带有大量的羧基和羟基,有利于进一步的聚合反应。然后采用原位聚合法,在缩聚反应体系中分别加入不同质量分数的带有羟基的多壁碳纳米管,合成聚已二酸-1,3-丙二醇酯-羟基碳纳米管共聚物,并分析了不同质量分数缩聚催化剂对缩聚反应的影响。最后,分别采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射、差示扫描量热分析(DSC)等一系列测试手段对缩聚产物的结构和性能进行了分析。测试结果表明,随着碳纳米管质量分数的增加,缩聚产物的熔融温度逐渐增加,结晶度呈现先增大后减小的规律。实验还验证了钛酸正丁酯是本缩聚反应良好的催化剂,质量分数为0.3%为反应的最佳用量,得到的缩聚产物结晶度最大。

关键词：碳纳米管酸化处理羟基碳纳米管缩聚物制备

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碳纳米管的功能化处理及聚己二酸-1,3-丙二醇-羟基碳纳米管共聚物的制备及性能研究

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材料导报（纳米与新材料专辑） 2012年第2期26卷 64-68页

作者：陈思厦门戈特科技研究所厦门361021

关键词：碳纳米管酸化处理羟基碳纳米管缩聚物制备

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多维碳材料/聚氨酯复合材料的制备、力学性能及功能性

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高分子材料科学与工程 2024年

作者：李道壮吴晓静王凤玲杜正鹏蔡荣强夏贤良李再峰青岛科技大学化学与分子工程学院

本文采用异氟尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯（GO）和羟基碳纳米管（OH-MWCNTs）混合碳材料接枝改性，制备出NCO官能团接枝的MWCNTs-g-GO高活性多维碳材料及新型聚氨酯复合材料。研究了MWCNTs-g-GO多维碳材料对力学性能、老化行为和导电性... 详细信息

本文采用异氟尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯（GO）和羟基碳纳米管（OH-MWCNTs）混合碳材料接枝改性，制备出NCO官能团接枝的MWCNTs-g-GO高活性多维碳材料及新型聚氨酯复合材料。研究了MWCNTs-g-GO多维碳材料对力学性能、老化行为和导电性的影响。由X射线衍射分析得出，改性后混合碳材料中GO的层间距由0.87 nm扩大到1.71 nm，碳纳米管缠结程度明显降低，有效提升了碳纳米材料的分散性；随着多维MWCNTs-g-GO含量的增加，对聚氨酯进行了力学性能测试，其硬度、定伸强度逐渐增加，扯断伸长率单调减少、拉伸强度则先增大后减小；当其含量为0.05%时，拉伸强度较空白样提高23%，增大到48.7 MPa；老化150 ℃×5 d 后，衰减率约为26.3%；当含量为0.20%时，电导率约为6.12×10-4S/cm，是空白样的76倍。多维碳纳米材料较单一碳材料对聚氨酯表现出优异的增强、抗热氧和导电等作用。

关键词：氧化石墨烯羟基碳纳米管二异氰酸酯改性聚氨酯复合材料力学性能

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碳基非金属催化剂的制备及其在合成氮杂环化合物中的应用

碳基非金属催化剂的制备及其在合成氮杂环化合物中的应用

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作者：赵茜帆遵义医科大学

学位级别：硕士

目的:本文设计和开发了一种以生物质材料为前驱体,一步构建富含多孔缺陷结构、多原子协同掺杂、多官能团界面修饰的高效碳基非金属催化剂,实现了氮杂环化合物在温和条件下的氧化脱氢,为合成喹啉、异喹啉、吲哚、喹喔啉类化合物提供一条... 详细信息

目的:本文设计和开发了一种以生物质材料为前驱体,一步构建富含多孔缺陷结构、多原子协同掺杂、多官能团界面修饰的高效碳基非金属催化剂,实现了氮杂环化合物在温和条件下的氧化脱氢,为合成喹啉、异喹啉、吲哚、喹喔啉类化合物提供一条绿色、经济、高效的技术路线。同时,采用材料分析技术、电化学分析技术结合控制实验方法,进一步研究碳基非金属催化剂的微观结构、界面特性、电子特性与其催化性能之间的关系,揭示其催化作用机理,阐明催化过程的关键控制步骤以及控制因素,实现对碳基非金属材料催化氧化脱氢过程的可调、可控。方法:(1)以生物质材料为前驱体,经管式炉一步热处理构建不同的生物质碳基非金属催化剂,并对其进行TG-DTA、XRD、FTIR、Raman、TEM和SEM表征,分析其所含元素、官能团、表面孔隙、形貌等结构信息。(2)以1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉为模板底物,分别采用商业的羟基碳纳米管(CNTs-OH)和生物质碳基非金属材料作为催化剂,水作为溶剂,构建绿色、温和的最佳反应体系。并对后者在最佳反应体系下进行克级实验和喹啉、异喹啉、吲哚、喹喔啉类化合物的底物普适性考察。(3)基于控制实验及材料学分析等技术方法对CNTs-OH催化反应的关键控制因素及机理进行初步探索。基于控制实验、材料学分析技术、电化学分析技术、单线氧捕获实验等对生物质碳基非金属催化剂的微观结构、界面特性、电子特性与其催化性能之间的关系进行深入研究,揭示其催化作用机理。结果:(1)以廉价易得的咖啡、大米、玉米、椰壳等作为前驱体,使用管式炉于不同碳化温度、碳化时间下经一步热处理成功开发并构建一系列富含多孔缺陷结构、多原子协同掺杂、多官能团界面修饰的生物质碳基非金属催化剂。(2)以1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉(1a)为底物,CNTs-OH作为催化剂,建立了最佳的反应体系:1a(0.025 mmol),CNTs-OH(90 mg),PB(50 m M,p H=7.5)(5m L),于37 C下反应24 h,以62.6%的产率得到了2-甲基喹啉(2a)。以1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉为模板底物,生物质碳基非金属材料(Coffee-Nestle1-330-1)作为催化剂的最佳反应体系为:1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉(1a,0.3 mmol),Coffee-Nestle1-330-1(200 mg),dd HO(2 m L),球料比(350:1),转速(500 rpm)在空气气氛下于室温反应18 h,以78.2%的产率得到了2-甲基喹啉(2a)。于最佳反应条件下进行克级实验,以64%的收率得到1100 mg 2a。并对25种不同类型的底物进行了考察,其中21种底物均能以37～94%的收率得到目标氧化产物,其余4种未检测到目标产物的生成,说明底物中的N原子及较大的共轭体系是催化该反应的必要条件。(3)基于CNTs-OH催化氮杂环化合物氧化脱氢的控制实验、酸处理实验及材料学分析,成功确定该体系的四个关键控制因素为:CNTs-OH、氧气、碱及催化剂表面丰富的官能团结构(其中-C=O起关键作用)。基于生物质碳基非金属材料催化的控制实验证明反应过程中没有自由基的生成,不遵循自由基反应历程。高分辨透射电子显微镜形貌分析及性能测试结果表明,机械驱动在细化颗粒、暴露孔隙和增加表面粗糙度方面具有优势。材料学测试结果表明,最优催化剂具有较多的孔隙结构、较为丰富的官能团及较稳定的Zeta电位。电化学测试结果表明,最优催化剂具有较强的活化氧气的能力。单线氧的捕获实验成功检测到反应过程中有单线氧的产生。结论:(1)以1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉为底物,CNTs-OH作为催化剂,成功构建绿色、温和的反应体系。并确定反应的关键控制因素为CNTs-OH、氧气、碱及催化剂表面丰富的官能团结构,并推测催化剂表面的-C=O官能团为催化反应的活性位点。(2)成功在水相、室温的温和条件下构建基于生物质碳基非金属催化剂机械驱动合成氮杂环化合物(21个底物)的反应体系,并实现其克级放大反应。基于对生物质碳基非金属催化剂的材料学及电化学表征与分析,推测反应机理为催化剂将空气中常见的三线态氧活化为具有氧化能力的单线态氧,单线态氧参与底物的氧化脱氢过程,最终得到目标产物及水作为唯一的副产物。

关键词：生物质碳基非金属催化剂羟基碳纳米管氮杂环化合物氧化脱氢机械驱动

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