磁流变体的制备及性能

对以羰基铁粉、硅油和烃类油为悬浮相和悬浮介质,通过适当添加剂和工艺制备的磁流变体材料,制备方法、磁流变性能及影响因素进行了研究,认为是具有良好综合性能的磁流变体材料.制备的磁流变体具有较低的零场粘度(0.4～1.5 Pa s),较高的剪切应力(τ=50～75 kPa)和良好的稳定性及阻尼性能.     

温度对磁流变胶复合材料动态力学性能的影响研究与分析

磁流变胶(MRG)是新一代磁流变材料,其有效克服了磁流变液易沉降等缺点。磁流变胶是由软磁颗粒悬浮在凝胶状基质中形成的,其流变特性主要受磁场和温度两个因素控制。本文制备了含有羰基铁粉质量分数为60%的聚氨酯基磁流变胶。系统研究了温度对磁流变胶流变特性的影响。结果表明,温度对磁流变胶的粘弹性有显著影响。测量了频率分别为0.1、5和15 Hz,振幅分别为10%和50%的谐波应变信号在5个温度水平下的迟滞响应,分析了磁流变胶的粘弹性特性,并采用粘弹塑性模型预测了磁流变胶的非线性迟滞特性。分析结果表明,粘弹塑性模型能够准确预测磁流变胶在不同温度下的迟滞特性。     

轻质磁性材料的制备及在磁流变液中的应用

研究了使用化学镀的方法在轻质载体上包覆具有磁性的镍、钴等物质.该材料具有密度低的优点(有效密度为2～3 g/cm3).对比于几种羰基镍粉制备的磁流变液的沉降稳定性,使用该轻质磁性材料制备的磁流变液不用加防沉剂,其稳定性类似于加入较多防沉剂的羰基镍粉磁流变液.其在磁场下表观粘度比零磁场下的粘度有几十倍的变化.因此,使用该轻质磁性材料有望解决磁流变液普遍存在的沉降问题,得到综合性能良好的产品.     

聚乙二醇包裹羰基铁核壳粒子的制备及水基磁流变液的性能

以羰基铁粉(CI)为原料用共溶胶-凝胶反应制备CI/聚乙二醇核壳复合粒子，并将其与水组成了磁流变液. 用SEM、TEM、FT-IR和VSM表征了核壳复合粒子的微观结构和静磁特性，并测试了水基磁流变液的性能. 结果表明，核壳复合粒子表面有SiO_x和聚乙二醇的包覆层，它有较好的亲水性和优良的软磁特性，用它组成的水基磁流变液具有抗沉降性优良、零场粘度低、磁流变效应显著等特点.     

磁流变液组分选择原则及其机理探讨

从磁流变液的流变机理及其性能指标出发,探讨了磁流变液组分母液、磁性颗粒、表面活性剂的选择原则及其对磁流变液性能的影响;及磁流变液的分散工艺;并在此基础上,研制成功了一种性能优良的磁流变液,其沉降稳定性较好,长时间(一个月左右)存放基本不沉降.     

一维有机微纳米光功能材料研究进展

近年来,一维有机小分子微纳材料因为其新颖的光学性能和在未来小型化器件中的广泛应用,受到了人们越来越多的关注.相比于传统无机半导体材料,有机小分子材料具有结构多样性、功能可设计性、易大量制备、易机械加工等显著优势.本文将从一维有机小分子纳米材料的制备方法、形貌调控、光学性能(如光波导、受激发射、电致发光等),及其在光学器件上的应用出发,对近十年来的相关研究进展及成果进行总结和介绍.     

结晶氮化碳的制备与改性策略

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是最具代表性的二维有机聚合物半导体材料,其具有可见光响应性能、稳定化学结构和优良的生物相容性等优点,在环境和能源领域有非常广阔的应用前景。但是,普通g-C_3N_4材料的热聚合不完全,其体相和表面的缺陷多,因此光生载流子易复合,光催化活性不高。近年来,高活性结晶氮化碳(CCN)的研究得到了国内外学者的广泛关注。本文总结了目前CCN制备及其改性方法:5种代表性制备方法,包括传统熔盐法、预热熔盐法、固态盐法、溶剂法和质子化法;4种代表性CCN的改性方法,包括缺陷引入、形貌控制、单原子修饰和材料复合。文章重点介绍了 CCN制备原理、结构特征与光催化性能。最后,对CCN的制备与改性方法进行了评价,并对其研究方向进行了展望。     

低温等离子体制备与改性纳米催化材料的研究进展

低温等离子体属于非热平衡等离子体,它具有较高的电子温度和较低的气体温度,是一种纳米催化剂制备与改性的新方法。 低温等离子体因其高效、环境友好、材料易实现功能化等特点在制备和改性纳米催化材料方面引起了广泛关注,在纳米催化材料的非常规制备、掺杂、缺陷和空位制造中展现了突出的优势,因而被广泛用于各类催化剂的制备与改性中。 本文主要综述了低温等离子体在氧还原(ORR)、氧析出(OER)、析氢(HER)和燃料氧化反应(FOR)催化剂制备与改性方面的研究进展,从不同角度阐述了上述各类催化剂性能改善的原因,并对低温等离子体在纳米催化剂制备与改性方面存在的成本相对较高、反应器放大、材料可控制备等挑战进行了总结,最后对等离子体制备与改性纳米催化剂的发展趋势进行了预测。     

磁性Fe3O4负载Schiff碱材料的合成及其吸附Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的性能

分别采用均相法和异相法,将SiO_2包裹的Fe_3O_4与三乙氧基氨丙基硅烷和水杨醛及其衍生物反应,合成了一系列磁性Fe_3O_4负载Schiff碱的吸附材料,并通过红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法对制备的材料进行了全面表征。同时对这类材料在30℃时对水体中的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能进行了研究,考察了合成方法、pH、离子浓度、材料结构等因素对吸附性能的影响,并研究了吸附材料的再生性能。研究结果表明,这类材料对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)三种金属离子都表现出良好的吸附性能,在pH=1～6范围内,随着pH值的升高吸附量增加。相比较而言,异相法制备的吸附材料的吸附性能优于均相法,而Schiff碱上含有给电子基团的材料的吸附性能比其他基团更优异。这类吸附材料表现出优异的再生性能,经过4次循环后再生率为89.4%。     

层状双金属氢氧化物及其复合材料加速电解水制氢的研究进展

随着经济社会的不断发展和能源的不断消耗,开发清洁能源已引起研究者们的广泛关注。层状双金属氢氧化物(LDH)具有典型的层状结构、制备难度低、组成易调节等优点,在电催化分解水方面表现出可与贵金属催化剂相媲美的性能。目前LDH催化剂仍然存在稳定性不足、活性位点辨别不明、电催化反应机理模糊不清等科学问题亟待解决。本文首先介绍了LDH材料的性质和制备方法,重点从元素和化合物对LDH材料结构和性能的调控、取代阳极OER以及海水氧化三个方面综述了LDH材料在电催化制氢方面的研究进展,阐述了LDH复合材料的形貌、界面作用及化合物之间的协同作用。最后对LDH材料更深层次的研究方向作出展望。     

PVDF-HDPE双相PTC材料的制备、结构与性能

分别以聚偏氟乙烯(PVDF)、高密度聚乙烯(HDPE)为基体,炭黑(CB)为导电填料,采用两步熔融混合法,制备了PVDF-HDPE-CB导电复合材料。通过差示扫描量热(DSC)、溶剂抽提、扫描电子显微镜(SEM)等方法表征了复合材料的结构,采用电阻测试仪等仪器测试了复合材料的性能。研究了PVDF与HDPE体积比与复合材料结构的关系,以及对复合材料导电性、正温度系数(PTC)特性、耐电压性能的影响。结果表明,复合材料具有双相PTC材料结构,在复合材料中,HDPE易形成连续相,少量添加即可显著提高以PVDF为基体的PTC材料的导电性和耐电压性能。     

以胶体粒子为模板制备核壳纳米复合粒子

核壳纳米复合粒子具有许多不同于单组分胶体粒子的独特的光、电、磁、催化等物理与化学性质,是构筑新型功能复合材料的重要组元,在光子带隙材料、微波吸收材料、电磁流变液、催化剂和生物等领域有重要应用.本文从控制核壳复合粒子的微观结构及壳层均匀性与厚度的角度,详细评述了目前以胶体粒子为模板制备粒径从纳米到微米尺度的核壳复合粒子的方法.指出利用胶体粒子模板表面与壳层物质或其前驱物间的特殊相互作用(包括静电和化学相互作用),是完善现有制备方法和发展新方法来制备具有设定组成、结构和性能的核壳复合粒子的关键,同时也是将来的粒子表面纳米工程和获取有序的、先进纳米复合材料的主要方向。     

稀土壳聚糖杂化材料的制备、表征及抑菌活性研究

在室温条件下,以天然高分子材料壳聚糖和稀土纳米氧化物为原料,用表面接枝法制备了两种RE2O3-TDI-壳聚糖(TDI=甲苯-2,4-二异氰酸酯,RE=镧,钕)杂化复合物,借助红外(IR)、热重(DSC-TG)、扫描电镜(SEM)等测试技术对所制备的壳聚糖杂化材料的物化性能进行了表征,并采用培养基扩散法和营养肉汤稀释法等抑菌实验方法对其进行了抑菌活性实验,结果表明该稀土纳米壳聚糖杂化材料具有很好的热稳定性及抑菌性能。     

形状记忆高分子材料的新型共混制备方法

形状记忆高分子材料(shape memory polymers,SMPs)作为一种特点突出、性能优良的智能材料具有极高的研究和实用价值,受到各国研究人员的广泛关注,新的制备方法和材料体系不断涌现,显示出巨大的发展潜力.本文总结了近年来出现的以共混方式为基础的多种重要制备方法,包括聚合物与聚合物直接熔融共混、溶液共混、借助增容剂或交联剂进行共混、通过新型微层共挤出技术进行交替层状共混、以及利用静电纺丝技术进行三维网络结构共混等.相较于化学合成方法,这些共混方法具有操作简单、原料易得、制备效率高、产品性能调节方便、制备过程更为环保等优点,并且能够得到与化学合成方法性能相同甚至更好的产品,优势突出,是今后制备形状记忆高分子材料的一大趋势.本文从这些新型共混材料的制备过程、微观结构、形状记忆性能等角度详细分析了不同方法的特点和优势.这些近年来出现的共混制备方法对于形状记忆高分子材料的发展和未来应用将是至关重要的.     

高内相比乳液模板法合成多孔材料的研究进展

综述了以高内相比乳液作模板制备多孔材料的研究进展,介绍了油包水(W/O)乳液体系法、水包油(O/W)乳液体系法和超临界CO2法等制备方法、各种多孔材料的泡孔及通道直径、比表面积、密度等性能,以及这类多孔材料在生物医学、有机化学品清除、化学催化、水溶液中固体杂质分离、液相色谱、电化学传感器等领域的应用,并对其发展前景进行了展望。     

基底材料对脉冲电流法制备的聚苯胺膜性能的影响

本文采用脉冲电流法(PGM)在不同的基底材料表面沉积PANI, 通过平均电位\|时间曲线及扫描电子显微镜(SEM)等方法研究了基底材料对PGM法制备PANI的影响; 并采用循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了不同电极材料表面PANI的电化学性能.     

一种新的WO3纳米管的制备方法

一维纳米材料因可用来构造高性能纳米器件的结构单元而成为纳米材料研究的热点．目前的研究重点集中在材料的制备和结构性能表征方面,已发展了多种制备方法,主要有模板法、V-L-S法、L-L-S法和V-S法等,其中阳极氧化铝(AAO)模板法是制备一维材料的好方法．AAO模板的制备工艺已相当成熟,     

新型整体材料的制备及其在蛋白质组学中的应用

蛋白质组学是后基因时代生命科学研究的核心内容之一,其中发展高分辨、高灵敏度、高准确性和高通量的分析技术至关重要。整体材料具有制备简单、传质速度快、色谱柱反压低、表面易修饰等优点,因此已被广泛用于蛋白质组学研究中。本文对各种整体材料(包括有机聚合物整体材料、硅胶整体材料、有机-无机杂化整体材料)的制备方法及其在蛋白质组学研究(如蛋白质的酶解、蛋白质和肽段的分离以及在线酶解-分离-鉴定的高通量分析)中的应用进行了系统综述。     

核壳结构金属-有机骨架及其衍生物在锂离子电池负极材料中的应用

金属–有机框架(MOFs)材料具有比表面积较大、孔径可调、制备容易、结构与功能多样性等优势,被广泛应用于电化学能源转化与储存领域。其中独特的核壳结构材料由于表面修饰的作用往往更能表现出核内与壳层的协同作用。本文介绍了具有核壳结构MOFs作为锂离子电池负极材料的发展现状,并重点综述其衍生物(多孔碳材料、金属氧化物、金属硫/硒化物以及金属/金属氧化物)的制备方法以及在锂离子电池负极中的应用。MOFs通过高温煅烧或改变化学反应条件的方法,可制备出结构可调的传统无机电极材料并表现出更优异的电化学性能。最后总结了核壳结构MOFs材料作为锂电负极材料存在的问题和挑战,并提出可能的解决途径和未来的应用前景。     

三维石墨烯基材料的制备、结构与性能

石墨烯具有单层碳原子组成的六方晶系晶体结构及独特的电学、化学、力学和热学性质。然而,由于石墨烯片层之间较强的π-π键和范德华力,导致易团聚或堆积,使其比表面积大幅减小,严重损害其性能。解决上述问题的最有效方法之一是构建具有多孔结构的三维石墨烯基材料,不仅保留了石墨烯优秀的导电性能和力学性能等本征特性,而且获得密度低、比表面积大、孔隙率高等结构优点,进而满足吸附剂、催化剂载体、生物传感器及电池与超级电容器电极材料等先进功能材料领域的应用需要。因此,开发三维石墨烯基材料的先进制备方法成为本领域研究的热点方向。本文综述了三维石墨烯基材料的现有制备方法,包括自组装法(水热还原法、化学还原法及冷冻干燥法)、模板法(胶体模板法、模板辅助化学气相沉积法及模板辅助水热还原法)和3D打印法(直写成型法、喷墨打印法、熔融沉积成型法、光固化成型法、选区激光烧结法及选区激光熔融法),总结了上述方法的优点及当前存在的主要问题,并且对三维石墨烯基材料制备技术的发展方向进行了展望。