碳纳米管石墨烯纤维及薄膜

前言

第1章碳纳米管

1.1概述

1.2碳纳米管的制备

1.2.1CNT的制备方法

1.2.2CNT的生长机理

1.2.3CNT的纯化

1.3碳纳米管的结构

1.3.1CNT的结构特征

1.3.2CNT的分类

1.3.3CNT的表征

1.4碳纳米管的性能

1.4.1力学性能

1.4.2电学性能

1.4.3热学性能

1.4.4储氢性能

1.4.5吸波性能

1.4.6光学性能

1.5碳纳米管的产业化

1.5.1产业现状

1.5.2CNT的生产成本

1.5.3CNT的标准化

参考文献

第2章碳纳米管纤维

2.1概述

2.2由碳纳米管制备连续纤维

2.2.1电场作用下制备CNT连续纤维

2.2.2酸作用下制备CNT连续纤维

2.2.3浸润剂作用下制备CNT连续纤维

2.2.4表面活性剂作用下制备CNT连续纤维

2.3碳纳米管/聚合物（高分子）连续纤维

2.3.1CNT/聚乙烯醇复合纤维

2.3.2SWCNT/聚乙烯亚胺复合纤维

2.3.3SWCNT/生物质复合纤维

2.3.4SWCNT/钛纳米管/甲壳素复合纤维

2.4碳纳米管阵列纱线

2.4.1CNT阵列纱线的制备

2.4.2影响CNT阵列可纺性的因素

2.4.3影响CNT纱性能的因素

2.5气相法制备碳纳米管连续纤维

2.6碳纳米管连续纤维的断裂机理

2.7碳纳米管纤维（纱线）的应用

2.7.1高性能增强纤维

2.7.2防静电、电磁屏蔽材料

2.7.3超级电容器

2.7.4发光、变色材料

2.7.5传感器

2.7.6驱动器

2.7.7导线

2.7.8电池、电极材料

2.7.9催化剂载体

2.7.10生物医用材料

2.7.11超级弹簧

2.7.12亲疏水性可控材料

参考文献

第3章碳纳米管薄膜

3.1概述

3.2碳纳米管薄膜的制备

3.2.1直接生长法

3.2.2CNT溶液的制备

3.2.3溶液沉积法

3.2.4CNT薄膜的转移

3.2.5CNT薄膜的修饰

3.3碳纳米管薄膜的性能

3.3.1电学性能

3.3.2传输性能

3.3.3光学性能

3.3.4机械性能

3.3.5稳定性能

3.4碳纳米管薄膜的应用

3.4.1薄膜晶体管

3.4.2传感器

3.4.3触摸屏

3.4.4太阳能电池

3.4.5有机发光器件

3.4.6显示器

3.4.7静电消散与电磁屏蔽

3.4.8能量存储

参考文献

第4章石墨烯与石墨烯连续纤维

4.1概述

4.2石墨烯的制备

4.2.1固相法

4.2.2液相法

4.2.3气相合成法

4.3石墨烯的结构

4.4石墨烯的性能

4.4.1电学性能

4.4.2力学性能

4.4.3热学性能

4.4.4光学及其他性能

4.5石墨烯纤维概述

4.5.1水热一步自组装法

4.5.2液晶纺丝法

4.5.3化学气相沉积法

4.5.4湿法纺丝

4.6石墨烯纤维的结构与性能

4.7石墨烯连续纤维的应用

4.7.1高性能复合材料

4.7.2超导材料

4.7.3电子器件

4.7.4纳米过滤膜领域应用

参考文献

第5章石墨烯薄膜

5.1概述

5.2石墨烯薄膜的制备

5.2.1机械剥离法

5.2.2化学气相沉积法

5.2.3等离子体增强化学气相沉积法

5.2.4石墨烯薄膜的后转移处理

5.3石墨烯薄膜的性能

5.3.1石墨烯的性能表征

5.3.2电学和光学性能

5.4石墨烯薄膜的应用

5.4.1在发光器件LED中的应用

5.4.2在太阳能电池中的应用

5.4.3在显示器方面的应用

5.4.4在柔性薄膜晶体管中的应用

5.4.5在逻辑电路中的应用

5.5碳纳米管薄膜和石墨烯薄膜的比较

参考文献

第6章聚合物/碳纳米管复合纤维

6.1概述

6.2聚合物/碳纳米管混合方式

6.2.1溶液共混法

6.2.2熔融共混法

6.2.3原位聚合法

6.2.4其他方法

6.3聚合物/碳纳米管复合纤维及其制备

6.3.1聚丙烯腈/CNT复合纤维

6.3.2聚乙烯醇/SWCNT复合纤维

6.3.3纤维素/MWCNT复合纤维

6.3.4聚甲基丙烯酸甲酯/MWCNT复合纤维

6.3.5海藻酸钙/SWCNT复合纤维

6.3.6聚偏氟乙烯/MWCNT复合纤维

6.3.7聚苯胺/SWCNT复合纤维

6.3.8超高相对分子质量聚乙烯/MWCNT复合纤维

6.3.9聚酰胺/CNT复合纤维

6.3.10聚碳酸酯/CNT复合纤维

6.3.11聚酯/CNT复合纤维

6.3.12聚丙烯/CNT复合纤维

6.3.13聚氨酯/CNT复合纤维

6.3.14聚对苯二甲酰对苯二胺/CNT复合纤维

6.3.15聚芳醚酮/CNT复合纤维

6.3.16聚酰亚胺/CNT复合纤维

6.3.17聚对苯撑苯并双噁唑纤维/CNT复合纤维

6.3.18聚苯并咪唑/MWCNT复合纤维

6.3.19沥青/SWCNT复合纤维

6.3.20丝素蛋白/SWCNT复合纤维

6.3.21导电聚合物/SWCNT复合纤维

6.4碳纳米管的增强作用

6.4.1聚合物与CNT之间的界面作用

6.4.2CNT增强机理

6.5影响聚合物/CNT复合纤维性能的因素

6.5.1CNT种类的影响

6.5.2CNT含量的影响

6.5.3CNT取向度对性能的影响

6.5.4工艺条件优化对物理力学性能的影响

6.5.5聚合物基材性质的影响

6.6聚合物/碳纳米管复合纤维的应用

参考文献

……

第7章聚合物/石墨烯复合纤维

第8章碳纳米纤维

第9章碳纳米管改性碳纤维

第10章聚合物/碳纳米管复合中空纤维膜

《碳纳米管、石墨烯纤维及薄膜》可供从事新材料制备、表征和应用开发的专业技术人员使用，也可供高等学校相关专业师生阅读参考。

碳纳米管纤维作为一种新型的碳基纤维材料，其独特的结构和优异的性能吸引了人们的广泛关注。

《碳纳米管纤维》系统介绍了碳纳米管纤维的研究进展，主要包括碳纳米管纤维的常用制备方法，碳纳米管纤维的多级结构/性能关系，碳纳米管纤维在功能器件、轻质线缆以及复合材料等领域的潜在应用。

此外，《碳纳米管纤维》对另一种纳米碳纤维——石墨烯基纤维——的研究进展也进行了简单介绍。

《碳纳米管纤维》可供从事高性能纤维及复合材料研究与生产的科研人员和工程技术人员使用，也可供材料科学相关专业的高等院校师生和科研单位科研人员参考。

碳纳米管薄膜是经过物理或化学方法，填充自由排列的碳纳米管阵列形成的二维碳纳米管网络结构。

第1章 碳纳米管纤维发展概论

1．1 高性能纤维及其复合材料

1．2 碳纳米管及其复合材料

1．2．1 碳纳米管

1．2．2 碳纳米管复合材料

1．3 碳纳米管薄膜及其复合材料

1．3．1 溶液法制备碳纳米管薄膜

1．3．2 化学气相沉积法制备碳纳米管薄膜

1．4 碳纳米管阵列及其复合材料

1．5 碳纳米管连续纤维及其复合材料

1．5．1 湿法制备碳纳米管纤维

1．5．2 阵列纺丝法制备碳纳米管纤维

1．5．3 化学气相沉积法制备碳纳米管纤维

1．6 总结

参考文献

第2章 碳纳米管结构、性能及可控制备技术

2．1 概述

2．2 碳纳米管的结构与性能

2．2．1 石墨烯的结构与性能

2．2．2 由石墨烯卷曲成碳纳米管

2．2．3 碳纳米管的力学性能

2．2．4 碳纳米管的电学性能

2．2．5 碳纳米管的热学性能

2．3 碳纳米管粉体的制备

2．3．1 电弧放电法

2．3．2 激光蒸发法

2．3．3 化学气相沉积法

2．4 碳纳米管水平阵列的制备

2．4．1 碳纳米管水平阵列的取向控制

2．4．2 碳纳米管水平阵列的结构控制

2．5 碳纳米管垂直阵列的制备

2．5．1 催化剂种类的影响

2．5．2 催化剂大小及分布的控制

2．5．3 生长环境对碳纳米管垂直阵列的影响

2．6 总结与展望

参考文献

第3章 湿法制备碳纳米管纤维

3．1 概述

3．1．1 纺丝液

3．1．2 凝固浴

3．2 碳纳米管分散技术

3．2．1 碳纳米管分散机理

3．2．2 碳纳米管分散的影响因素

3．3 碳纳米管/聚合物复合纤维湿法纺丝

3．3．1 CNT/PVA复合纤维

3．3．2 CNT/PEI复合纤维

3．3．3 CNT/生物分子复合纤维

3．4 纯碳纳米管纤维湿法纺丝

3．4．1 选用盐溶液为凝固浴

3．4．2 选用小分子为凝固浴

3．4．3 选用有机溶剂为凝固浴

3．5 液晶纺丝

3．6 总结与展望

参考文献

……

第4章 阵列纺丝法制备碳纳米管纤维

第5章 化学气相沉积法制备碳纳米管纤维

第6章 碳纳米管纤维的力学性能

第7章 碳纳米管纤维多功能特性及应用

第8章 轻质碳纳米管导电纤维

第9章 碳纳米管在复合材料中的应用

第10章 石墨烯基纤维及其应用2100433B