理论和实验研究均已认识到,优化聚合物-碳纳米管界面对于将碳纳米管的优异性能转化为先进复合材料至关重要。在纳米管和聚合物基质之间构建化学键是形成强界面最有效的解决方案 [5]。这可以通过对碳纳米管进行化学改性来实现,使得附着在纳米管上的功能基团可以有效地与聚合物基质交联。对碳纳米管中的功能基团进行系统工程设计可显著改善复合材料的性能。例子包括合成杨氏模量、拉伸强度和热稳定性大大提高的 SWCNT-尼龙复合材料 [4-6],PAMAM 功能化的 SWCNT/环氧树脂复合材料 [7]。功能化的 CNT 在溶剂和/或聚合物中具有良好的分散性非常重要,因为只有使用解束的纳米管才能实现有效的界面。
第 6 章 场发射 6.1 简介 电子束在许多应用和基础研究工具中起着核心作用。例如,电子发射用于阴极射线管、X 射线管、扫描电子显微镜和透射电子显微镜。在许多此类应用中,希望获得高密度的窄电子束,且每束的能量分布紧密。所谓的电子枪广泛用于此目的,它利用热阴极的热电子发射来操作。然而,由于发射电子的热展宽,实现具有窄能量分布的电子束很困难。因此,冷阴极的场发射备受关注,但需要大的电场导致尖端表面的原子迁移,因此难以实现长时间稳定运行。碳纳米管可能为这些问题提供解决方案。事实上,碳纳米管在冷场发射方面具有许多优势:与金属和金刚石尖端相比,纳米管尖端的惰性和稳定性可以长时间运行;冷场发射的阈值电压低;工作温度低;响应时间快、功耗低、体积小。本章后面将讨论,利用纳米管优异场发射特性的原型设备已经得到展示。这些设备包括 X 射线管 [Sug01]、扫描 X 射线源 [Zha05]、平板显示器 [Cho99b] 和灯 [Cro04]。在详细介绍场发射之前,我们先介绍一下早期的实验工作,这些工作确立了碳纳米管在场发射方面的前景 [Hee95]。图 6.1 显示了测量碳纳米管薄膜场发射的实验装置。其中,碳纳米管薄膜(纳米管垂直于基底)用作电子发射器。铜网格位于纳米管薄膜上方 20 微米处,由云母片隔开。在铜网格和纳米管薄膜之间施加电压会产生一束电子,该电子束穿过铜网格,并在距离铜网格 1 厘米的电极处被检测到。 (需要注意的是,这些实验是在高真空条件下进行的,场发射装置位于真空室中,残余压力为 10 -6 托。)图 6.1 显示了这种装置的电流与电压曲线,表明正向偏置方向的电流大幅增加(发射类似于二极管:对于负电压,电流非常小)。为了验证光束确实由电子组成,光束在磁场中偏转,偏转对应于具有自由电子质量的粒子的偏转。该图的插图显示了 ( ) 2 log / IV vs 1 V − 的图,即所谓的 Fowler-Nordheim 图(更多信息请参见
▪纳米结构陶瓷纳米复合涂料的合成:HA/TIO 2和TNT/HA多层涂层的脉冲电沉积在Ti植入物上▪TIO 2纳米管阵列合成TI6AL4V在TI6AL4V合成中,通过水溶液的产生TI6Al4V型固定物,使用Ti6al-stranters flaster-tersolation ti ti6al4v plualter ti ti6al4v pyterrox ti ti6al4v plectrol ti (巴斯德研究所)▪热处理和相转化研究▪纳米力学特性分析:对纳米核酸,纳米裂缝和TIO 2纳米管阵列和羟基磷灰石薄膜的调查,并使用纳米构造配备AFM薄膜,均配备纳米限制▪多步骤的量表和示例范围•设计和示例范围(示例)的定型和示例(示例)。加工Sharif技术大学材料科学与工程系高级陶瓷研究中心的研究援助
(选修I)单元I引入纳米材料和纳米技术,纳米结构的特征,纳米材料和技术的应用。nano尺寸材料0d,1d,2d结构 - 尺寸效应 - 表面原子的一部分 - 特异性表面能量和表面应力 - 对晶格参数的影响 - 状态的声子密度 - 可用于合成纳米结构的一般方法 - 降压 - 反应性 - 反应性 - 热热/溶解度热方法 - 用于量表的方法 - 适用于这种方法 - 适用于这种方法 - 适用于量表的方法。纳米材料,分类,零维纳米材料,一维纳米材料,二维纳米材料,三维纳米材料的II单元基本面。低维纳米材料及其应用,合成,性质和低维碳相关纳米材料的应用。III单元微观和纳米光刻技术,新兴应用介绍微电动机械系统(MEMS),MEMS的优势和挑战,制造技术,表面微加工,散装微机械,成型。纳米语音简介。第四单元引入,CNTS的合成 - 弧 - 释放,激光燃料,催化生长,CNT的生长机制 - 多壁纳米管的生长机制,CNT的单壁纳米管,CNT的单层纳米管,在完美的Nano Tubes中电气传输,应用于案例研究。CNT的合成和应用。单元V铁电材料,涂料,分子电子和纳米电子,生物和环境,基于膜的应用,基于聚合物的应用。教科书:
不同的气体传感设备在内,包括化学剂,[8]晶体管,[9]和光传感器。[10]此外,已经设计了基于小分子的分子半导体的绝缘子杂音,以实现稳定的气体检测。[11]在各种材料和设备构造中,基于CP的化学仪被认为是气体传感的最简单方法之一。[12] CP在设备制造过程中作为感应层沉积,CPS和分析物气体分子之间的相互作用会导致感应层的电导率变化,可以轻松监测。敏感性是化学固定器传感性能的最重要参数之一,迄今为止已经开发了各种方法来改善它。在所有报告的方法中,纳米结构被视为一种有效的策略,因为具有较高表面积面积的形态 - 体积比的形态可以通过提高气体分子的扩散速率进入基于CP的传感层和提供更多的结合位点,从而提高灵敏度。为了创建纳米结构的表面,CPS过去曾通过复杂的过程进入不同的结构,包括纳米管,纳米线,纳米管,纳米骨,纳米颗粒和纳米纤维。[13]
摘要 为了设计用于治疗和诊断应用的药物输送剂,了解共价功能化碳纳米管穿透细胞膜和与细胞膜相互作用的机制非常重要。在这里,我们报告了聚苯乙烯和羧基封端聚苯乙烯改性碳纳米管的全原子分子动力学结果,并展示了它们在模型脂质双层中的易位行为以及它们将布洛芬药物分子输送到细胞中的潜力。我们的结果表明,功能化碳纳米管在数百纳秒内被膜内化,并且药物负载进一步提高了内化速度。负载和未负载的管都通过非内吞途径穿过双层的最近小叶,在研究的时间内,药物分子仍然被困在原始管内,同时仍然附着在聚苯乙烯改性管的末端。另一方面,羧基封端的聚苯乙烯功能化可使药物完全释放到双层膜的下层,而不会对膜造成损坏。这项研究表明,聚苯乙烯功能化是一种有前途的替代方案,并作为基准案例促进了药物输送。
通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,通过多米尼科·蒙特萨诺(Domenico Montesano)49,80131 Naples,意大利B 891,BB生物学,化学和药物科学和技术系(RUISCEF) -Cnr, Ugo La Malfa 153, Palermo 90146, Italy D University of Granada, Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, 18071 Granada, Spain and Andalusian Institute of Earth Sciences, Csic-Ugr, 18100 Armilla, Granada, Spain Fo Laboratory for Molecular Photonics, Department of Chemistry, University of Miami, 1301 Memorial Drive,Coral Gables 33146-0431,佛罗里达州佛罗里达州G,美国分子医学和医学生物技术部,通过塞尔吉奥·潘西尼(Sergio Pansini)5,80131 naples,意大利h意大利化学科学系,Viale Andrea Doria 6,95125 CATANIA,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,意大利,
摘要:我们使用环境异常校正的电子显微镜在一系列氧气压力的氧化气环境中,在氧化气环境中能量电子在氧化气环境中的影响下,在氧化气环境中能量电子在氧化气环境中的损伤阈值和途径上提出了前所未有的结果。我们观察到损伤的级联反应,该过程抵抗损害,直到与碳纳米管相比,较高的电子剂量,启动了无缺陷的BNNT侧壁,并通过从结晶纳米管转换为从结晶纳米管转换为无定形的硼氮化物(bn),均可抵抗氧化。我们将碳纳米管氧化的先前结果进行比较,并提出了将两种情况下损害发作的模型归因于物理氧气层,从而降低了损害发作的阈值。出乎意料的是,升高的温度可提供防止损害的保护,电子剂量率显着超过了氧剂量率,而我们的模型将两种影响都归因于物理氧气人群。
摘要:对紫外线(〜3.2 eV)和高光生成电荷重组率的独家反应性是纯TIO 2的两个主要缺点。我们结合了N掺杂的石墨烯量子点(N-GQD),形态调节和异质结构约束策略,以合成N-GQD /N-GQD /N掺杂TIO 2 /poped tio tiO tiO tiO popered poped poped poped poped tio g-c 3 n 4纳米管(PCN)纳米管(PCN)综合摄影剂(以g-tpcn表示)。最佳样品(用0.1WT%N-GQD掺杂的G-TPCN(表示为0.1%G-TPCN)表现出显着增强的光吸收,这归因于元素掺杂(P和N),元素掺杂(P和N)的变化,改善了The The The The The The The The The The UpConsConsion效应。此外,内部电荷分离和转移能力的0.1%G-TPCN被显着增强,其载体浓度分别为3.7、2.3和1.9倍N-TIO 2,PCN和N-TIO 2 /PCN(TPCN-1)的载体浓度。这种现象归因于N-TIO 2和PCN之间的Z-Scheme杂结,N-GQD的exclent电子传导能力以及由多孔纳米管结构引起的短传递距离。与N-TIO 2,PCN和TPCN-1相比,在可见光下的H 2生产活性分别增强了12.4、2.3和1.4次,以及其环丙沙星(CIP)降解率分别增加了7.9、5.7和2.9次。优化的表现受益于出色的光自我复杂性和提高的载体分离和迁移效率。最后,提出了CIP的0.1%G-TPCN和五个可能的降解途径的光载体机制。这项研究阐明了多重修饰策略的机制,以协同改善0.1%G-TPCN的光催化性能,并为合理设计新型的光催化剂提供了一种潜在的策略,以进行环境修复和太阳能转换。
二氧化钛(TIO 2)最近引起了极大的关注,这主要是由于骨科和纳米材料科学的交集。这种感兴趣的激增可以归因于良好的理解,即Ti金属在暴露于大气条件时会经历表面氧化,最终导致外部面上强大的天然Tio 2层的形成。诸如阳极氧化等技术进一步增强了这一过程,从而导致了在生物学上兼容和成骨的钝化表面涂层的发展。纳米材料化学的进步在该结构域中至关重要,从而使TIO 2结构的受控组装(包括纳米纤维和纳米管)具有受控组装。此外,已经确定了特定的合成方法,可以产生具有分层结构的钛酸簇,这有利于磷灰石形成 - 天然骨组织的无机复合物。也值得注意的是,二氧化钛具有反应并转化为钛纳米管或纳米线的能力。这种特征已被证明是有益的,因为它已被证明可以促进与体液的离子交往相互作用,从而支持骨组织生长。具体来说,当将钛材料放入模拟的体液中时,离子交换开始并鼓励羟基磷灰石的产生,羟基磷灰石是天然骨的基本成分。纳米材料化学丰富了这一研究领域,许多实验室已经研究了结构控制TIO 2的形态,例如纳米纤维和纳米管[11,12]。这种产生的离子层结构作为阳离子储层起着至关重要的作用。已经确定了合成方法中的进步来产生钛酸盐材料,这些材料由它们的粘土状晶格(由边缘共享TIO TIO 6八面体组成)与阳离子实体散布在一起[13]。这种分层结构特别有利于模拟体液(SBF)中的磷灰石形成。更具体地说,涉及粉状TIO 2矿物质的热液反应,例如假酶和氧化钠或氢氧化钾溶液,会根据反应条件而产生Na-或K- titanate纳米管或纳米线。它有助于体液中发现的阳离子的离子交换,因此自主维持阳离子平衡原位,这对于骨组织生长至关重要。在SBF环境中,Na/k- titanate和钙(Ca 2+)之间的浓度梯度促使具有Ca 2+的单价Na +或K +离子的离子交换。这为随后的相互作用设定了阶段:磷酸盐阴离子的协调{即(PO 3)3-,(HPO 3)2-和(H 2 PO 3) - 从体液与泰坦酸盐结合的Ca 2+的体液中的(H 2 PO 3) - }。这种相互作用的顶点是形成水合磷酸钙或羟基磷灰石的形成,羟基磷灰石是天然骨的必不可少的基础[13]。