表面改性是一種具有吸引力的策略,可擴展、改善或改變碳納米管(CNTs)的性質和功能,這開辟了廣泛的新型應用。本文開發了一種簡單、高效的合成Cr
2O
3涂層CNTs體系的方法,并系統地研究了CNTs表面涂層的形貌和微觀結構以及退火溫度。結果表明:采用該涂層工藝可將厚度約為3-4 nm的連續非晶(Cr
2O
3)
1/2·(H
2O)
3/2涂層修飾在CNTs上,在500℃退火0.5h后可轉化為連續的非晶Cr
2O
3涂層。隨著退火溫度進一步提高到700℃,以犧牲非晶Cr
2O
3涂層為代價,形成了高結晶度的納米Cr
2O
3顆粒,當退火溫度達到800℃時,CNTs表面的涂層可以完全消耗,轉化為結晶Cr
2O
3納米顆粒。研究結果為CNTs的表面改性提供了重要的指導,并為新型Cr
2O
3涂層CNTs的工業應用奠定了基礎。

圖1. (a) XRD圖案和(b) Coating@CNTs-X℃(X: 50、500、700、880)的拉曼光譜。

圖2. Coating@CNTs-50℃的顯微結構和成分。(a)亮場TEM圖像和SAED圖像,(b)元素映射結果,(c)單CNTs無定形Cr(OH)
3涂層的特寫視圖,(d) HRTEM圖像。

圖3. Coating@CNTs-500℃的微觀結構和成分。
圖4. Coating@CNTs-700℃的微觀結構和成分。

圖5. Coating@CNTs-880℃的微觀結構和成分。
圖6樣品的XPS圖。

圖7鉻化合物涂層的制備及演化機理示意圖。
相關科研成果由暨南大學先進耐磨腐蝕與功能材料研究所Baisong Guo等人于2023年發表在Materials Characterization(https://doi.org/10.1016/j.matchar.2023.113069)上。原文:A novel Cr
2O
3 coated CNTs system: Synthesis, microstructure regulation, and characterization。
轉自《石墨烯研究》公眾號