碳納米管復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能.pdf

1、水滑石(Layered Double Hydroxide,簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)DHs)是一類(lèi)具有特殊結(jié)構(gòu)的層狀材料。LDHs具有如下化學(xué)組成通式:[M2+1-xM3+x(OH)2]x+(An-)x／n·mH2O,其中M2+和M3+分別為二價(jià)和三價(jià)金屬陽(yáng)離子,位于主體層板上；An-為層間陰離子；X為M3+／(M2++M3+)的摩爾比值；m為層間水分子的摩爾量。位于層板上的二價(jià)金屬陽(yáng)離子M2+可以在一定的比例范圍內(nèi)被離子半徑相近的三價(jià)金屬陽(yáng)離子M3+同

2、晶取代,其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得LDHs在層板化學(xué)組成、層間陰離子種類(lèi)及數(shù)量、晶粒尺寸及分布等方面具有可調(diào)控性。目前它已經(jīng)作為新型高性能催化材料、吸附材料、分離材料、功能性助劑材料、生物材料和醫(yī)藥材料等應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多行業(yè)。
　　 水滑石作為前體可以制備得到均勻分散的碳納米管。由于碳納米管表面存在大量的缺陷活性位,利用碳熱反應(yīng)可以有效使金屬Pt粒子均勻的沉積在碳納米管表面,粒徑分布可控,粒子與碳納米管之間相互作用力加強(qiáng),最終促進(jìn)反應(yīng)中

3、電子傳遞,有效的增強(qiáng)了電催化劑的催化活性。比傳統(tǒng)電化學(xué)制備的金屬Pt粒子在乙醇的電化學(xué)催化中擁有較高的電化學(xué)活性和抗中毒能力。
　　 以碳納米管為載體,利用L-半胱氨酸作為橋聯(lián)分子,制備水滑石／碳納米管復(fù)合物。在水溶液中L-半胱氨酸的-NH2端以-NH3+形式存在,通過(guò)靜電作用與表面帶有電負(fù)性的-COO和O-基團(tuán)的碳納米管穩(wěn)定結(jié)合；同時(shí)L-半胱氨酸的-SH可以與水滑石層板上的金屬離子形成化學(xué)鍵,這樣利用功能基團(tuán)間的相互作用將LD