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       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(zhì)和功能，這開辟了廣泛的新型應(yīng)用。本文開發(fā)了一種簡單、高效的合成Cr₂O₃涂層CNTs體系的方法，并系統(tǒng)地研究了CNTs表面涂層的形貌和微觀結(jié)構(gòu)以及退火溫度。結(jié)果表明:采用該涂層工藝可將厚度約為3-4 nm的連續(xù)非晶(Cr₂O₃)_1/2·(H₂O)_3/2涂層修飾在CNTs上，在500℃退火0.5h后可轉(zhuǎn)化為連續(xù)的非晶Cr₂O₃涂層。隨著退火溫度進(jìn)一步提高到700℃，以犧牲非晶Cr₂O₃涂層為代價，形成了高結(jié)晶度的納米Cr₂O₃顆粒，當(dāng)退火溫度達(dá)到800℃時，CNTs表面的涂層可以完全消耗，轉(zhuǎn)化為結(jié)晶Cr₂O₃納米顆粒。研究結(jié)果為CNTs的表面改性提供了重要的指導(dǎo)，并為新型Cr₂O₃涂層CNTs的工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
 

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(jié)構(gòu)和成分。(a)亮場TEM圖像和SAED圖像，(b)元素映射結(jié)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(jié)構(gòu)和成分。

  
圖4. Coating@CNTs-700℃的微觀結(jié)構(gòu)和成分。

 
圖5. Coating@CNTs-880℃的微觀結(jié)構(gòu)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(guān)科研成果由暨南大學(xué)先進(jìn)耐磨腐蝕與功能材料研究所Baisong Guo等人于2023年發(fā)表在Materials Characterization（https://doi.org/10.1016/j.matchar.2023.113069）上。原文：A novel Cr₂O₃ coated CNTs system: Synthesis, microstructure regulation, and characterization。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號