納米碳纖維表面化學(xué)鍍層及模板法納微結(jié)構(gòu)的制備與表征.pdf

1、近年來(lái)，納米碳纖維的表面涂層與改性研究引起人們廣泛的興趣，其中納米碳纖維表面金屬鍍層的研究受到越來(lái)越多的重視。表面金屬化的納米碳纖維具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，在復(fù)合材料、電子材料、微波吸收材料和催化材料等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。考慮到大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用，化學(xué)鍍是納米碳纖維表面金屬化的首選方法。目前，對(duì)應(yīng)用化學(xué)鍍方法在納米碳纖維表面沉積金屬鍍層的研究還需要做很多工作，特別是對(duì)鍍層成分、結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)。另外，利用化學(xué)

2、鍍技術(shù)來(lái)制備具有中空結(jié)構(gòu)的納、微米材料以及納米復(fù)合鍍層材料顯示出一定的優(yōu)勢(shì)。 本文首先利用石墨基片研究了化學(xué)鍍鎳磷合金、鎳鐵鈷磷合金和鎳鈷硼合金工藝，然后利用優(yōu)化的化學(xué)鍍工藝在納米碳纖維表面鍍覆了Ni-P、Ni-Fe-Co-P和Ni-Co-B鍍層；研究了鍍層的成分、結(jié)構(gòu)以及鍍層納米碳纖維的性能。利用非金屬表面化學(xué)鍍工藝，研究了制備具有中空結(jié)構(gòu)納微材料的新方法。最后，研究了一步法納米化學(xué)復(fù)合鍍工藝。主要結(jié)果如下： (1)前

3、處理工藝對(duì)納米碳纖維表面鍍層的連續(xù)性、均勻性至關(guān)重要。 (2)鎳磷鍍層納米碳纖維具有較好的磁性能和微波吸收性能。與無(wú)鍍層的納米碳纖維相比，其吸收峰往低頻方向移動(dòng)，吸收強(qiáng)度略有增加。含磷量較高的Ni-P鍍層納米碳纖維具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，是一種性能優(yōu)良的負(fù)載型催化劑，在催化硝基苯液相加氫反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性和穩(wěn)定性。 (3)鎳鐵鈷磷合金鍍層納米碳纖維具有良好的磁性能和微波吸收性能。與鎳磷鍍層納米碳纖維的吸波性能向相比，吸收強(qiáng)度和頻

4、帶寬度都有明顯的提高。 (4)鎳鈷硼合金鍍層納米碳纖維的磁性能明顯優(yōu)于鎳磷合金鍍層納米碳纖維和鎳鐵鈷磷合金鍍層納米碳纖維。在吸波性能方面，鎳鈷硼合金鍍層納米碳纖維的吸收強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鎳磷合金鍍層納米碳纖維和鎳鐵鈷磷合金鍍層納米碳纖維，頻帶寬度小于鎳鐵鈷磷合金鍍層納米碳纖維而大于鎳磷合金鍍層納米碳纖維。 (5)將鍍層納米碳纖維在空氣中熱處理，可以去除納米碳纖維，獲得納米金屬管。這種制備納米金屬管的方法與其他方法相比更為簡(jiǎn)單、高