B和N原子掺杂超长(3,3)单壁碳纳米管的从头算研究

用从头算的周期边界条件方法,建立了(3,3)型超长单壁碳纳米管的新模型.使用B3LYP/3-21G方法计算了B和N掺杂纳米管的结构参数、掺杂能量、能带结构以及能隙.研究表明,B和N原子掺杂的(3,3)型单壁碳纳米管具有直接带隙半导体特征,其α轨道计算所得能隙值分别为1.797和2.041 eV.     

累托石/聚丙烯插层纳米复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了有机改性累托石 (OREC)粘土 均聚聚丙烯 (PP)纳米复合材料 ,以X 射线衍射分析 (XRD)及透射电子显微镜分析 (TEM)观察了复合材料的相貌结构 ,研究了复合材料的力学性能及热性能 .结果表明 ,OREC在添加份数较少时可与均聚聚丙烯熔融插层形成插层型聚丙烯纳米复合材料 ,该复合材料与纯PP相比 ,具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度 .在有机粘土添加 2 %时 ,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度最高 ,与纯PP相比 ,2 %添加量的聚丙烯纳米复合材料拉伸强度提高 6 5 7% ,断裂伸长率提高 2 89 3% ,冲击强度提高 14 1% ,10 %失重率时对应的热分解温度提高 50K .     

AIE聚硅氧烷的结构与发光性能研究

聚集诱导发光(AIE)的聚硅氧烷不含传统共轭基团,且其中的硅元素赋予了其优良的光物理性能和优异的生物相容性。近年来,我们制备了一系列含双键、羟基、胺基和环氧基的超支化和线性聚硅氧烷,发现其发光性能随结构的不同而改变,且具有一定的规律性,但对其发光机理缺乏深刻的认识。因此,探究并揭示聚硅氧烷的发光机理及结构与发光性能之间的关系具有很强的挑战性。本文综述了影响超支化聚硅氧烷发光性能的一系列因素,并利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对它的发光机理进行了阐释,提出了"硅桥强化发光"(SiEE)的概念。在此基础上,简述了聚硅氧烷的应用,并指出了其今后的研究方向。     

三聚磷腈的制备新工艺

三聚磷腈是生产聚磷腈和环磷腈的主要原料 ,通过采用有机亲核试剂取代活性氯原子 ,可以生成多种化合物 ,具有多种用途 ,可以用作新型高效阻燃剂、侧链液晶、特种橡胶和电子材料等 [1,2 ] .自 1 960年 Lund等以五氯化磷和氯化铵为原料合成出三聚磷腈以来 ,主要集中在原料的选择和产品的分离提纯上 .可以选用 NH3和 HCl代替NH4 Cl作为原料 [3] ,也可选用 PCl3和 Cl2 代替PCl5作为原料 [4 ] ,使产品的收率得以提高 ;还可选用不同的催化剂来进行催化反应 [5] ,缩短了反应时间 .我国目前三聚磷腈的合成 ,大多数仍然采用传统的以五氯化磷和…     

C在不同位置掺杂(n,n)型BN纳米管的密度泛函研究

用密度泛函B3LYP/3-21G(d)方法,并利用周期边界条件,研究了C原子在不同位置掺杂的(n,n)型BN纳米管的结构与性质.揭示了几何结构特征、能量、稳定性和能带结构的变化规律.研究了C原子在B位或N位置分别掺杂的BN纳米管的模型(掺杂浓度x=1/(4n),n=3—9),部分B位掺杂管发生了变形,而所有N位掺杂管则几乎不变形,而且N位比B位的掺杂能更低(管更稳定),B位掺杂管的能隙为1.054—2.411 eV,N掺杂管的能隙为0.252—1.207 eV,所有掺杂管都是半导体,所有掺杂管都具有直接带隙.     

MMA/MAh共聚物的合成及其凝胶聚合物电解质性能

从聚甲基丙烯酸甲酯型凝胶聚合物电解质存在的问题出发,设计制备一种甲基丙烯酸甲酯/共聚马来酸酐型凝胶聚合物电解质.采用溶液聚合法,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、顺丁烯二酸酐(MAh)为单体,其MMA与MAh单体摩尔配比为1∶1,合成了P(MMA-co-MAh)共聚物;采用凝胶色谱(GPC)、傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(MNR)、示差扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)、X-射线衍射分析(XRD)对所合成共聚物的结构进行了表征.结果表明,合成的共聚物为无规非晶型聚合物,其数均分子量Mn为6.40×104,共聚物中MMA与MAh链段摩尔比大约为8∶1,热分解温度为300℃,玻璃化转变温度(Tg)为121.3℃.以P(MMA-co-MAh)共聚物为树脂基体,环状碳酸1,2-丙二酯(PC)为增塑剂,LiClO4为电解质盐,制备了凝胶聚合物电解质(GPE),当共聚物含量为45 wt%时,GPE具有好的成膜性,其室温离子电导率为3.0×10-5S/cm.     

PMMA类GPE在锂离子电池应用中的研究进展

综述了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基凝胶聚合物电解质(GPE)在锂离子电池应用中的研究现状,分析了PMMA基GPE存在的主要问题,介绍了GPE的导电机理,并在此基础上,介绍了PMMA基GPE的改性方法,包括聚合物基体的改性、添加纳米粒子以及形成多孔状结构等。     

累托石粘土/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的研究

采用十二烷基季铵盐合成了一种有机累托石 (ORECA) ,并分别采用不同填充量 2 ,5 ,8份的累托石(REC)及ORECA 与热塑性聚氨酯弹性体 (TPUR)通过熔融共混制备出了粘土 /热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料 ;以红外光谱 (FTIR)、广角X 射线衍射分析 (XRD)、扫描电镜 (SEM)及Molau实验方法研究了REC及ORECA 在TPUR中的分散性 ,研究了复合材料的力学性能 .结果表明 ,ORECA 在质量分数小于 5份时可以和聚氨酯弹性体达到纳米复合 ,复合材料的拉伸强度提高 4 2 % ;撕裂强度在所加份数范围内呈现递增趋势 ,8份时撕裂强度提高 4 9% .     

梳状P(MMA-co-MAh)-g-PEGME共聚物的合成及结构与性能

用自制的甲基丙烯酸甲酯和马来酸酐的共聚物P(MMA-co-MAh)为反应物,聚乙二醇单甲醚(PEGME)为接枝单体,合成了梳状P(MMA-co-MAh)共聚物多缩乙二醇酯(P(MMA-co-MAh)-g-MPEG).采用傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)13C谱、1H谱以及H,C-COSP谱对所合成的梳状共聚物结构进行表征;热失重分析(TGA)和示差扫描量热法(DSC)对所合成的共聚物的物理性能进行了分析.FTIR及NMR结果表明,聚乙二醇单甲醚通过酯化反应接枝到P(MMA-co-MAh)共聚物上,形成以MMA/MAh共聚物为主链,聚乙二醇单甲醚为侧链的梳状共聚物,其在马来酸酐上的接枝率大约为20%;热性能分析结果表明,合成的梳状共聚物热分解温度与共聚物P(MMA-co-MAh)的分解温度相差不大,接枝后的梳状共聚物也具有高的热稳定性,起始热分解温度在325.9℃左右,且该梳状共聚物具有两个玻璃化转变温度,一个是由于侧链的玻璃化转变引起的,温度为32℃左右;一个是主链的玻璃化转变引起的,温度为120℃左右.在主链玻璃化转变温度以下,侧链是可以移动的,有利于电活性物质和离子等在聚合物基体中的扩散和迁移.     

纳米Si3N4填充聚双马亚酰亚胺摩擦磨损性能研究

采用烧铸成型法制备纳米Si3N4颗粒填充聚双马来酰亚胺复合材料,考察了纳米Si3N4质量分分别为0．5％、1．0％、1．5％及2．0％的复合材料的摩擦学性能,并且扫描电子显微镜对磨损表面形貌和磨屑进行了分析。结果表明,纳米Si3N4颗粒对聚双马亚酰亚胺的摩擦磨损性能具有明显的改性作用,尤其是当纳米Si3N4的质量分数为1．5％时,复合材料的磨擦磨损性能最佳,摩擦系数降为0．25,磨损率降低72％。