1991年、2004年分别发现了一维和二维碳纳米材料—碳纳米管和石墨烯，这两种新型碳材料具有优良的物理、力学性能，通过改变制备方法和处理工艺得到高性能的碳纳米管连续纤维和石墨烯纤维，还广泛用作改性材料制备聚合物复合纤维，从而获得具有优良力学性能和物理性能的新型纤维。本书从碳纳米管、石墨的制备、结构与性能及应用入手，详细介绍碳纳米管连续纤维、碳纳米管阵列纤维、薄膜、聚合物/碳纳米管复合纤维、石墨烯、石墨烯连续纤维和聚合物/石墨烯复合纤维等领域的研究进展，以期读者全面了解该领域的进展情况。
样章试读
目录
前言
第1章碳纳米管1
1?1概述1
1?2碳纳米管的制备2
1?2?1CNT的制备方法2
1?2?2CNT的生长机理12
1?2?3CNT的纯化13
1?3碳纳米管的结构15
1?3?1CNT的结构特征16
1?3?2CNT的分类18
1?3?3CNT的表征20
1?4碳纳米管的性能23
1?4?1力学性能23
1?4?2电学性能24
1?4?3热学性能24
1?4?4储氢性能26
1?4?5吸波性能27
1?4?6光学性能27
1?5碳纳米管的产业化27
1?5?1产业现状27
1?5?2CNT的生产成本27
1?5?3CNT的标准化28
参考文献28
第2章碳纳米管纤维35
2?1概述35
2?2由碳纳米管制备连续纤维36
2?2?1电场作用下制备CNT连续纤维36
2?2?2酸作用下制备CNT连续纤维36
2?2?3浸润剂作用下制备CNT连续纤维38
2?2?4表面活性剂作用下制备CNT连续纤维39
2?3碳纳米管/聚合物(高分子)连续纤维42
2?3?1CNT/聚乙烯醇复合纤维42
2?3?2SWCNT/聚乙烯亚胺复合纤维47
2?3?3SWCNT/生物质复合纤维48
2?3?4SWCNT/钛纳米管/甲壳素复合纤维51
2?4碳纳米管阵列纱线52
2?4?1CNT阵列纱线的制备52
2?4?2影响CNT阵列可纺性的因素56
2?4?3影响CNT纱性能的因素56
2?5气相法制备碳纳米管连续纤维 77
2?6碳纳米管连续纤维的断裂机理81
2?7碳纳米管纤维(纱线)的应用82
2?7?1高性能增强纤维82
2?7?2防静电?电磁屏蔽材料83
2?7?3超级电容器84
2?7?4发光?变色材料86
2?7?5传感器87
2?7?6驱动器89
2?7?7导线89
2?7?8电池?电极材料90
2?7?9催化剂载体91
2?7?10生物医用材料92
2?7?11超级弹簧92
2?7?12亲疏水性可控材料92
参考文献92
目录 v
iv 碳纳米管?石墨烯纤维及薄膜
第3章碳纳米管薄膜102
3?1概述102
3?2碳纳米管薄膜的制备102
3?2?1直接生长法102
3?2?2CNT溶液的制备104
3?2?3溶液沉积法108
3?2?4CNT薄膜的转移116
3?2?5CNT薄膜的修饰118
3?3碳纳米管薄膜的性能125
3?3?1电学性能125
3?3?2传输性能130
3?3?3光学性能131
3?3?4机械性能134
3?3?5稳定性能136
3?4碳纳米管薄膜的应用138
3?4?1薄膜晶体管139
3?4?2传感器141
3?4?3触摸屏143
3?4?4太阳能电池144
3?4?5有机发光器件145
3?4?6显示器147
3?4?7静电消散与电磁屏蔽147
3?4?8能量存储148
参考文献149
第4章石墨烯与石墨烯连续纤维160
4?1概述160
4?2石墨烯的制备161
4?2?1固相法162
4?2?2液相法163
4?2?3气相合成法165
4?3石墨烯的结构166
4?4石墨烯的性能167
4?4?1电学性能167
4?4?2力学性能168
4?4?3热学性能168
4?4?4光学及其他性能168
4?5石墨烯纤维概述169
4?5?1水热一步自组装法169
4?5?2液晶纺丝法171
4?5?3化学气相沉积法173
4?5?4湿法纺丝173
4?6石墨烯纤维的结构与性能176
4?7石墨烯连续纤维的应用182
4?7?1高性能复合材料182
4?7?2超导材料183
4?7?3电子器件186
4?7?4纳米过滤膜领域应用187
参考文献187
目录 vii
vi 碳纳米管?石墨烯纤维及薄膜
第5章石墨烯薄膜191
5?1概述191
5?2石墨烯薄膜的制备191
5?2?1机械剥离法191
5?2?2化学气相沉积法192
5?2?3等离子体增强化学气相沉积法197
5?2?4石墨烯薄膜的后转移处理200
5?3石墨烯薄膜的性能208
5?3?1石墨烯的性能表征208
5?3?2电学和光学性能210
5?4石墨烯薄膜的应用213
5?4?1在发光器件LED中的应用214
5?4?2在太阳能电池中的应用217
5?4?3在显示器方面的应用219
5?4?4在柔性薄膜晶体管中的应用219
5?4?5在逻辑电路中的应用224
5?5碳纳米管薄膜和石墨烯薄膜的比较226
参考文献230
第6章聚合物/碳纳米管复合纤维236
6?1概述236
6?2聚合物/碳纳米管混合方式236
6?2?1溶液共混法237
6?2?2熔融共混法237
6?2?3原位聚合法238
6?2?4其他方法238
6?3聚合物/碳纳米管复合纤维及其制备240
6?3?1聚丙烯腈/CNT复合纤维240
6?3?2聚乙烯醇/SWCNT复合纤维250
6?3?3纤维素/MWCNT复合纤维252
6?3?4聚甲基丙烯酸甲酯/MWCNT复合纤维256
6?3?5海藻酸钙/SWCNT复合纤维257
6?3?6聚偏氟乙烯/MWCNT复合纤维258
6?3?7聚苯胺/SWCNT复合纤维258
6?3?8超高相对分子质量聚乙烯/MWCNT复合纤维259
6?3?9聚酰胺/CNT复合纤维260
6?3?10聚碳酸酯/CNT复合纤维269
6?3?11聚酯/CNT复合纤维271
6?3?12聚丙烯/CNT复合纤维272
6?3?13聚氨酯/CNT复合纤维273
6?3?14聚对苯二甲酰对苯二胺/CNT复合纤维273
6?3?15聚芳醚酮/CNT复合纤维274
6?3?16聚酰亚胺/CNT复合纤维276
6?3?17聚对苯撑苯并双唑纤维/CNT复合纤维277
6?3?18聚苯并咪唑/MWCNT复合纤维278
6?3?19沥青/SWCNT复合纤维280
6?3?20丝素蛋白/SWCNT复合纤维280
6?3?21导电聚合物/SWCNT复合纤维281
6?4碳纳米管的增强作用282
6?4?1聚合物与CNT之间的界面作用282
6?4?2CNT增强机理283
6?5影响聚合物/CNT复合纤维性能的因素286
6?5?1CNT种类的影响286
6?5?2CNT含量的影响292
6?5?3CNT取向度对性能的影响294
6?5?4工艺条件优化对物理力学性能的影响294
6?5?5聚合物基材性质的影响295
6?6聚合物/碳纳米管复合纤维的应用296
参考文献297
第7章聚合物/石墨烯复合纤维306
7?1概述306
7?2溶液共混法制备聚合物/石墨烯复合纤维308
7?3熔融共混法制备聚合物/石墨烯复合纤维311
7?4原位聚合法制备聚合物/石墨烯复合纤维313
7?5碳纳米管/石墨烯杂化纤维317
7?6聚合物/石墨烯复合纤维的应用325
7?6?1高性能纤维325
7?6?2超级电容器325
7?6?3催化剂载体326
7?6?4电极材料326
参考文献32
第8章碳纳米纤维332
8?1概述332
8?2碳纳米纤维的制备333
8?2?1化学气相沉积法333
8?2?2静电纺丝法336
8?2?3其他制备方法338
8?3碳纳米纤维的结构及其控制341
8?3?1气相生长CNF的结构及其控制341
8?3?2电纺CNF的结构及其控制350
8?4碳纳米纤维的性能356
8?4?1气相生长CNF的性能356
8?4?2电纺CNF的性能358
8?5碳纳米纤维的性质及其应用361
8?5?1增强材料362
8?5?2电极材料362
8?5?3场发射器件363
8?5?4储氢材料364
8?5?5催化剂载体364
8?5?6吸附材料365
8?5?7电磁屏蔽材料365
8?5?8抗静电材料366
8?5?9其他方面的应用366
8?6碳纳米纤维的发展前景366
参考文献367
目录 ix
viii 碳纳米管?石墨烯纤维及薄膜
第9章碳纳米管改性碳纤维376
9?1概述376
9?2碳纳米管改性碳纤维方法377
9?2?1直接共混法377
9?2?2CVD法380
9?2?3化学接枝法384
9?2?4电泳沉积法388
9?2?5静电喷射沉积法389
9?3碳纳米管改性碳纤维的性能391
9?3?1比表面积391
9?3?2润湿性391
9?3?3拉伸性能392
9?4碳纳米管改性碳纤维在复合材料中的应用进展393
参考文献395
第10章聚合物/碳纳米管复合中空纤维膜399
10?1聚合物/碳纳米管复合分离膜的概述399
10?1?1分离膜简介及分类399
10?1?2膜分离的过程类型及特点400
10?2聚合物/碳纳米管复合分离膜的制备400
10?2?1CNT的前处理400
10?2?2聚合物/CNT复合分离膜的制备方法402
10?3工艺条件对复合中空纤维膜性能的影响408
10?3?1铸膜液的影响409
10?3?2添加剂的影响412
10?3?3凝固浴的影响416
10?3?4其他工艺条件的影响418
10?4聚合物/碳纳米管复合膜的应用和发展展望419
参考文献419]]>
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