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Electrophoretic deposition of carbon nanotube-ceramic nanocomposites

机译:电泳沉积碳纳米管-陶瓷纳米复合材料

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摘要

The purpose of this paper is to present an up-to-date comprehensive overview of current research progress in the development of carbon nanotube (CNT)-ceramic nanocomposites by electrophoretic deposition (EPD). Micron-sized and nanoscale ceramic particles have been combined with CNTs, both multiwalled and single-walled, using EPD for a variety of functional, structural and biomedical applications. Systems reviewed include SiO_2/CNT, TiO_2/CNT, MnO_2/CNT, Fe_3O_4/CNT, hydroxyapatite (HA)/CNT and bioactive glass/CNT. EPD has been shown to be a very convenient method to manipulate and arrange CNTs from well dispersed suspensions onto conductive substrates. CNT-ceramic composite layers of thickness in the range
机译:本文的目的是介绍通过电泳沉积(EPD)开发碳纳米管(CNT)-陶瓷纳米复合材料的最新研究进展。微米级和纳米级的陶瓷颗粒已与碳纳米管(多壁和单壁)相结合,使用EPD可以用于各种功能,结构和生物医学应用。审查的系统包括SiO_2 / CNT,TiO_2 / CNT,MnO_2 / CNT,Fe_3O_4 / CNT,羟基磷灰石(HA)/ CNT和生物活性玻璃/ CNT。已经证明,EPD是一种非常方便的方法,可将分散良好的悬浮液中的CNT布置和排列在导电基材上。已经生产出厚度<1-5μm的CNT-陶瓷复合层。已经研究了层状纳米复合材料的顺序EPD以及两相悬浮液的电泳共沉积。 EPD成功的关键步骤是通常通过在酸性溶液中对其进行处理来使CNT预先官能化,以便在CNT表面上形成官能团,以便它们可以均匀地分散在溶剂(例如水或有机介质)中。讨论了稳定的CNT和CNT /陶瓷颗粒悬浮液的制备,表征以及相关的EPD机理。讨论了关键处理阶段,包括碳纳米管的功能化,碳纳米管和悬浮液中陶瓷颗粒的定制zeta电位以及特定的EPD参数(例如沉积电压和时间),它们对已开发的CNT /陶瓷纳米复合材料的质量有影响。 。文献分析证实,EPD是开发复杂的CNT-陶瓷纳米复合层和具有高结构均质性和可再现性的涂层的首选技术。重点介绍了所得CNT-陶瓷复合涂层的潜在和实际应用,包括燃料电池和超级电容器电极,场发射器件,生物电极,光催化膜,传感器以及各种功能,结构和生物活性涂层。

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