高导电性和催化活性的Janus-TiNbCO2析氢反应催化材料

探寻具有高导电性和高催化活性的析氢反应（HER）催化材料一直是可持续能源发展研究中的热点。Ti₂C具有表面活性位点多和优良的力学稳定性、导电性等,已成为潜在的制氢催化剂。然而,终端O修饰Ti₂C表面,会降低该材料的导电性,进而限制了电子在价带与导带间的输运。本研究通过Nb掺杂,构建双电层Janus-TiNbCO₂,并借助VASP软件研究了Janus-TiNbCO₂的能带结构、HER性能和HER反应路径过渡态。结果表明,Janus-TiNb-CO₂为导体材料,其在应力、氧空位缺陷和H*覆盖度的影响下,均表现出极优异的催化活性,计算获得的最优ΔG_H*值为0.02 eV。H*在Janus-TiNbCO₂上可能以Heyrovsky路径进行反应,该路径的迁移能势垒为0.23 eV。Janus-TiNbCO₂是一种具有HER应用前景的催化材料。     

聚氨酯改性TDE-85/ MeTHPA树脂的固化反应机理及动力学研究

 以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯为原料，合成了聚醚型聚氨酯预聚体(PUP)。采用该预聚体、扩链剂1,4-丁二醇、交联剂三羟甲基丙烷对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐（MeTHPA)环氧树脂体系进行改性，通过示差扫描量热法与红外光谱法分析，探讨了聚氨酯(PU)改性环氧树脂体系固化反应机理及固化反应动力学特征。固化反应机理研究表明，TDE-85与MeTHPA之间的固化反应形成环氧聚合物网络Ⅰ，1,4-丁二醇及三羟甲基丙烷同PUP进行了扩链、交联反应形成了PU聚合物Ⅱ。异氰酸酯基同环氧基反应，使得聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ形成了接枝化学键。固化反应动力学研究表明，PU的加入可明显降低环氧树脂固化反应的表观活化能，活化能由TDE-85/MeTHPA树脂体系时的83.14 kJ/mol降至PU改性后的67.91 kJ/mol。     

聚氨酯改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂的力学性能研究

 采用自制的聚氨酯预聚体(PUP)制备聚氨酯(PU)改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂体系，探讨了聚醚二元醇(PPG)分子量的大小、PUP加入量等因素对PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂体系力学性能的影响。研究结果表明，PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂的拉伸强度和冲击强度随着合成的PUP加入量的增加先呈上升趋势，达到最大值后又开始下降。采用的PPG分子量不同，得到的改性材料的力学性能相差悬殊。当PPG分子量为1 000，PUP质量分数为15%时，改性材料的拉伸强度达到69.39 MPa，冲击强度达到23.56 kJ/m²，力学综合性能显著提高。