研究目的
通过激光定向沉积法利用碳纳米管对溴化钾(KBr)材料进行表面改性,研究其光谱、机械及润湿性能的改善。
研究成果
研究表明,采用LOD法用碳纳米管对溴化钾进行表面改性,可显著提升其光谱、机械及润湿性能。这一改进拓展了溴化钾在光电子学、光谱学和生物医学领域的应用范围。研究结果还表明,通过纳米结构化处理,其他材料也可能实现类似的性能提升。
研究不足
该研究聚焦于用碳纳米管对溴化钾进行表面改性,可能限制了其应用于其他材料。虽然限域检测方法具有创新性,但可能需要对不同基底或碳纳米管类型进行优化。由于计算限制,量子化学模拟仅限于小体系尺寸。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光定向沉积(LOD)技术,在不同电场强度(100–600 V·cm?1)下对KBr表面进行碳纳米管(CNTs)改性。该方法因其能在无需基底加热或特定气体组成的条件下实现碳纳米管垂直取向而被选用。
2:样品选择与数据来源:
使用直径为0.7–1.1 nm的单壁碳纳米管(SWCNTs,购自Aldrich公司)及俄罗斯产"Taunit-MD"碳纳米管与纳米纤维。制备了厚度5 mm、直径30–35 mm的抛光KBr基底。
3:7–1 nm的单壁碳纳米管(SWCNTs,购自Aldrich公司)及俄罗斯产"Taunit-MD"碳纳米管与纳米纤维。制备了厚度5 mm、直径30–35 mm的抛光KBr基底。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包括波长10.6 μm、功率30 W的红外CO?激光器、Perkin-Elmer Lambda 9和Furrier FSM-1202光谱仪、VIS SP-26分光光度计、POLAM-P312显微镜、PMT-3M显微硬度计、OCA 15EC接触角测量仪及Solver Next原子力显微镜(AFM)。
4:6 μm、功率30 W的红外CO?激光器、Perkin-Elmer Lambda 9和Furrier FSM-1202光谱仪、VIS SP-26分光光度计、POLAM-P312显微镜、PMT-3M显微硬度计、OCA 15EC接触角测量仪及Solver Next原子力显微镜(AFM)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在电场作用下将CNTs沉积于KBr表面以确保垂直取向,随后测量其光谱、力学及润湿特性并与未处理样品对比。
5:数据分析方法:
通过透射率变化分析光谱数据,采用显微硬度测量评估力学性能,测量接触角评价疏水性,并辅以量子化学模拟验证实验结果。
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Single-wall carbon nanotubes
#704121
Aldrich Co.
Modification of KBr surface to improve spectral, mechanical, and wetting properties
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IR CO2-laser
Laser-oriented deposition of CNTs on KBr surface
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Perkin-Elmer Lambda 9
Perkin-Elmer
Spectrum analysis
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Furrier FSM-1202
Nica-Garant+
Spectrum analysis
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VIS SP-26 spectrophotometer
LOMO
Spectrum analysis in the range of 250–1200 nm
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POLAM-P312 microscope
LOMO
Imaging of pure and CNT-treated materials
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PMT-3M device
LOMO
Microhardness measurement
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OCA 15EC device
LabTech
Wetting angle measurement
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Solver Next atomic force microscope
NT MDT
Surface analysis and roughness estimation
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