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Nano-Micro Letters 最新在线文章(Open-Access)

已有 237 次阅读 2017-9-12 15:18 |个人分类:微纳热点|系统分类:论文交流|关键词:Nano Micro Letters

论文概述

碳纳米管和石墨烯具有较好的力学性能和柔韧性、高电导、高热导等一系列优异特性,将纳米碳材料作为原材料,用于组装/制备新型的高强度、结构-功能一体化的宏观纤维材料已经由大量报道。浙江大学高超教授近期在Nano-Micro Letters 上发表综述文章,总结了碳纳米管基和石墨烯基宏观纤维的组装方法,比较了这些纤维材料的力学性能,分析了力学性能的影响因素,最后一维碳纳米管基和石墨烯基宏观纤维的发展进行了展望。

文章引用信息

Liang Kou, Yingjun Liu,Cheng Zhang, Le Shao, Zhanyuan Tian, Zengshe Deng, Chao Gao, A Mini Review onNanocarbon-Based 1D Macroscopic Fibers: Assembly Strategies and Mechanical Properties. Nano-Micro Lett.(2017) 9:51.http://dx.doi.org/10.1007/s40820-017-0151-7此工作发表于Nano-Micro Letters期刊2017年第9卷第4期,详情请阅读全文,可免费下载。本文同步在期刊微信、微博、科学网博客、Facebook、Twitter等平台推出。以往推文请关注中文推广网站(http://nmsci.cn)。作者介绍 高超,浙江大学求是特聘教授、博士生导师、高分子科学研究所所长。  围绕石墨烯化学、液晶及宏观组装开展研究,在Nature Communications 、Advanced Materials、Chemical Reviews 等期刊发表通讯作者和第一作者论文150余篇,文章他引9000多次,H因子50。担任Nano-Micro Letters期刊编委。曾入选或获得国家“万人计划”、科技部“中青年科技创新领军人才计划”、国家杰出青年基金、浙江省“钱江人才计划”、上海市“浦江人才计划”、教育部“新世纪优秀人才计划”等人才计划。获得浙江省青年科技奖、项国家自然科学二等奖、上海市科学技术一等奖及全国优秀博士学位论文等奖励。邮箱:jiabao.yi@unsw.edu.au主页链接:http://polymer.zju.edu.cn/cg寇亮,博士,毕业于浙江大学高分子材料与工程系,师从高超教授,进行石墨烯批量化制备、宏观组装方面的研究,在Nature Communications, Nanoscale,Nano-Micro Letters等期刊发表相关研究论文。2016年入选陕西省“青年科技新星”,目前就职于陕西煤业化工技术研究院有限责任公司新能源技术研究所,从事电化学储能材料及器件的开发。



图文导读

图 1  a) 基于聚合物凝聚纺丝法纺丝CFs的实验装置示意图, b)CF的SEM图,c)在衬底上沉积的色带(黑色箭头表示主轴),d) DNA-SWNT纤维的SEM图,e) 覆盖DNA的SWNT管束横截面的放大图像,f)一个10米长的MWNT纤维缠绕在螺旋形阶梯上

图 2 a) 偏光显微镜观察的分散在123%硫酸中的单壁碳纳米管,b) 碳纳米管a -1/2方向的场发射扫描电子显微镜(FEGSEM)图像,c)混炼和挤出整齐的单壁碳纳米管纤维的仪器设备,d)从毛细管中挤出的单壁碳纳米管液体流, e)一个30米长的水固化单壁碳纳米管纤维卷轴

图 3  a) 纤维低倍SEM图, b) 纤维高倍SEM图, c,d)  中空的横截面的SEM图像,e)折叠丝带的SEM图像,f)固体纤维的SEM图像

图 4  a )钨丝浸入单壁碳纳米管胶体溶液的光学照片(上插图;刻度栏5毫米);在撤出过程中形成的单壁碳纳米管纤维(主面板;刻度杆10毫米);下部插入SEM图像是在虚线圈中放大的单壁碳纳米管纤维(刻度杆10毫米)b) SWNT纤维的实验装置和形成机理图

图 5  a) 从独立碳纳米管阵列中拉出的单个CF , b) 碳纳米管阵列的放大图像, c)碳纳米管阵列的SEM图像,d) a)中纱线的扫描电镜图像(插图是一个单线程的CFS的TEM图像),e) CF的低倍SEM图像,f) CF的高倍SEM图像,g)CF在镍丝周围形成一个环,然后扭曲, h)双捻光纤的SEM图像

图 6  a) 人的头发和两种生长的单壁碳纳米管纤维的光学图像,b) CF的低放大倍的SEM图像,c) CF的高放大倍的SEM图像,d) 单壁碳纳米管纤维的顶视图的HRTEM图像,e) 主轴对准25的直接纺丝工艺图,f) 炉轴线正常时的直接纺丝工艺图,g) 从主轴(左)到第二个主轴(右)CFS缺口照片,h) 低放大率下的CF的扫描电镜图像,i) 高放大率下的CF的扫描电镜图像,j) 从炉中取出的扭曲的CF,k) CFs弯曲引起的扭结的SEM图像,l) CFs反手结的SEM图像

图 7  a)  2mm厚的碳纳米管薄膜制成的200nm厚CF的SEM图像,b) 左边示意图说明了加捻过程对薄膜延伸率的影响,右边分别为薄膜的无应变和应变部分的SEM图像,c) 弹簧状CNT的纺纱工艺图解,d) 一个4.4mm长的、高度一致的、完全排列的绳索的SEM图像,e) Fermat型卷轴的SEM图像,f) Archimedean型卷轴的SEM图像,g) 双阿基米德型卷轴的SEM图像,(插图中分别可以说明);h,i) Si3N4NT@MWNT的双卷纱的SEM图,较亮的区域为多壁碳纳米管,j) TiO2@MWNT纱的SEM图,k) 95% LiFePO4@MWNT纱反手结的SEM图,l) 两个88% SiO2@MWNT纱之间的卡里克弯结,m) 缝在芳纶织物上的85% TiO2@MWNT纱的照片

图 8   a) 拉伸-干燥纺丝工艺示意图和纺线状DWNT纤维的光学图像,b,c) CNT棉纤维的扫描电镜图像,d) 用金刚石拉丝模拉制CNT薄膜的纤维成形示意图

图 9  a) 具有手性相指纹结构的GO水性分散体的POM观察,b,c) GO手性液晶的低温SEM图像和POM织构,d) GF的紧结,e,f) 使用多孔喷丝板生产GO纱线的照片,g) POM观察的凝胶态光纤GO的双折射,h) GO纤维的SEM图,i) GO纤维的放大截面

图 10  A)GO纤维组装过程的SEM图像,B) 湿法纺丝GO纤维的装置示意图,C) 湿法纺丝GO纤维的组装机理

图 11 a) GO多孔纤维的制备方案,f) GO中空纤维的制备方案,b) GPFs折叠的SEM图,c) GPFs拉伸的SEM图,d) GPFs断口形貌的SEM图,e) GPFs的核壳结构模型图,g) 凝固浴中GO-HFs的照片,i) 自然干燥的GO-HFs的照片,h) 自然干燥的GO-HFs的SEM图,j) 链状的GO-HF的照片

图 12  a)同轴纺纱过程示意图,b) 湿GO@CMC纤维的放大图,d) GO@CMC纤维的放大图,c) 湿GO@CMC纤维的POM图表明核鞘结构和核心中对齐的GO表面,e) RGO@CMC同轴光纤的宏观照片,f) 两种完整的棉纤维同轴纤维,g) 基于两同轴光纤制作的超级电容器装置,h-j) 同轴光纤的扫描电镜图像,k) 横截面扫描电镜图像,l) 一个两层YSC侧视图,m) 一个两层YSC结的扫描电镜图像

图 13 a-e) LCST策略示意图,f,g) 得到的复合纤维,h,j) GO-HPG纤维的断口形貌,k,i) 拉伸变形机理模型,m) GO-SA纤维的侧视图

图 14  a) 附在硅衬底上的贻贝照片,b) 通过胶粘剂增强的一维排列的CFs的示意图,c) 纤维纺丝过程的扫描电镜观察,d) 纺布的扫描电镜观察,e) 致密CF的高放大倍率的SEM图像,f)h-PEI-C处理CF,g,h)CFs的力学曲线

Nano-Micro Letters《纳微快报》

Nano-Micro Letters《纳微快报》是严格评审的国际英文学术期刊,快速报道与纳米/微米尺度相关的高水平研究成果和评论文章,尤其关注从纳米到微米的自下而上的工作,旨在推动纳微科技的发展和应用。期刊与Springer合作,以Open Access出版。采用国际一流的Scholarone Manuscripts编审系统。目前,NML期刊已被SCI、EI、SCOPUS、DOAJ、知网、万方等数据库收录。最新影响因子达到了4.849,材料学科和物理学科位于Q1区。2014和2016年连续入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”(D类和B类),2016-2018年入选“上海市高水平高校学术期刊支持计划(A)”。2015和2016年均获“中国最具国际影响力学术期刊”,2016年获“2016年全国高校杰出科技期刊奖“和”上海市高校精品科技期刊奖”。

期刊执行严格的同行评议,提供英文润色、图片精修、封面图片设计等服务。出版周期1-8周,高水平论文可加快出版。所有文章在期刊网站、Facebook、Twitter、微信、微博、科学网博客等同步推出。欢迎关注和投稿。

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