铜粒子负载泡沫基相变复合材料的制备与性能

以三聚氰胺泡沫(MF)经高温碳化后制得的碳泡沫(CF)为基体, 以氯化铜(CuCl₂)和水合肼(N₂H₄·H₂O)溶液为前驱体, 利用氧化还原反应在泡沫骨架上生成铜粒子, 然后通过真空浸渍法将聚乙二醇(PEG)封装在基体中制得相变复合材料. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)、 差示扫描量热仪(DSC)和红外热成像仪等研究了相变复合材料的形貌、 结构和热性能. 结果表明, 当CuCl₂浓度为1.0 mol/L时, Cu粒子均匀致密地沉积在CF骨架表面, 制得的相变复合材料在具备良好密封性能的前提下, 相变潜热可高达145.2 J/g, 热效率超过80%, 光热转换效率达到83.8%, 且呈现出优异的储热能力和调温性能. 本文为制备综合性能优异的相变复合材料提供了一种策略, 有利于拓宽相变复合材料的应用领域.     

煤基碳泡沫/聚氨酯相变复合材料的制备及储热性能

以煤基碳泡沫(CCF)作为骨架材料来封装改性固-固相变材料聚氨酯(PU),并实现其功能化应用。使用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(PXRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热(DSC)分析仪、热导测试仪对所得到的复合材料(PU@CCF)进行结构和特性表征。结果显示,聚乙二醇(PEG-6000)与异氰酸酯(HDI)反应制备聚氨酯的最优摩尔比例为1:2,煤基碳泡沫可以很好地阻止聚氨酯从复合材料中泄露出来。相较于聚乙二醇,复合材料的导热率上升了54%,经过200次热循环,复合材料保持了良好的稳定性,而且其相变主体材料PU的过冷度降低了10℃以上。基于碳泡沫骨架良好的导电性,加载高于0.8V的低电压就可实现聚氨酯电热相变储能,在1.1V电压驱动下,其电热转换效率可达75%。该工作是目前报道的最低电压下可实现电热相变转换的复合功能材料,为实现低成本相变复合材料的制备与功能化提供重要参考。     

甲基三氯硅烷改性三聚氰胺阻燃疏水泡沫的制备及其性能

以软质三聚氰胺泡沫为基材,甲基三氯硅烷作为改性剂,使用化学气相沉积法成功制备得到包含二维聚硅氧烷涂层和三维多孔网络骨架结构的三聚氰胺改性泡沫。这种独特的结构赋予三聚氰胺改性泡沫优异的疏水、油水分离、吸油以及阻燃性能,其水接触角、吸油量、氧指数、热释放速率、热释放速率峰值和总热释放量下降比例分别可以达到104（°）、155.6 g/g、38.5%、57.4%、59.5%和31.1%。兼具独特结构、优异疏水和阻燃性能的三聚氰胺改性泡沫的设计制备,为今后多功能油水分离材料的设计以及处理油污问题的解决提供了一种新的途径。     

负载纳米银复合微球制备及其催化性能

以具有温度和pH双重敏感性能的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚丙烯酸(AA) P(NIPAM-co-AA)高分子微凝胶为模板, 以乙醇为还原剂, 原位还原得到负载纳米银的微米尺度Ag/P(NIPAM-co-AA)复合微凝胶材料. 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和紫外-可见(UV-Vis)分光光度计等对复合材料的形貌、组成和催化性能进行表征. 研究结果表明, Ag/P(NIPAM-co-AA)复合微球具有均一的表面结构, 微凝胶的限域作用显著提高了纳米银的分散性和稳定性. 另外, Ag/P(NIPAM-co-AA)复合微球对对硝基苯酚(4-NP)的还原具有较好的催化活性, 且其催化活性与微凝胶网络结构的溶胀、收缩行为有一定关系, 即模板微凝胶的温敏特性可以实现对对硝基苯酚催化反应活性的调控作用.     

聚合物存在下纳米银复合材料的制备与表征

以聚丙烯腈聚乙二醇嵌段共聚物PAN-b-PEG-b-PAN为稳定剂, 在超声辐照下成功地制备了分散性较好、尺寸均匀的纳米银颗粒. 用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和热分析(TGA)等对制备的纳米银复合材料进行了表征. 红外结果表明超声辐照并没有破坏聚合物的链结构. 聚合物的引入, 对纳米银颗粒起到了很好的分散保护作用. 用低浓度的硝酸银溶液, 得到粒径较小的纳米银颗粒; 随着硝酸银浓度增大, 纳米银颗粒粒径也增大. 而聚合物的浓度增大时, 所得银纳米颗粒粒径减小. 对银纳米颗粒的形成机理进行了讨论.     

纳米银的制备及抑菌性能研究

本文主要采用液相还原法,以硼氢化钠为还原剂,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,通过改变反应条件制备银纳米颗粒。利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对所制得的纳米银的结构和形貌进行表征,并统计所制得的纳米银溶胶的粒径,结果表明：当m_AgNO3∶m_PVP=1∶20时,所制得的纳米银颗粒均一性较好,此时粒径约10 nm;同时,利用紫外-可见分光光度计(UV-vis)对所制得的纳米银的光学性能进行研究;并研究纳米银对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果,结果显示,用此法制得的纳米银对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的均显示出较好的抑菌效果。     

不同结构烷基苯磺酸钠水溶液的泡沫性能及动态表面张力

研究了一系列直链三取代和支链双取代烷基苯磺酸钠水溶液的动态表面张力(DST)和泡沫性能, 考察了分子结构变化对烷基苯磺酸钠水溶液的DST和泡沫性能的影响. 探讨了动态表面张力参数(t*, n, R1/2)的变化规律及其与泡沫性能的关系. 结果表明, 随着取代烷基链长度增加, t*和n值增大, R1/2减小, 动态表面活性降低. 由于双取代支链烷基苯磺酸钠分子具有特殊的柔性长支链, 使得吸附膜排列紧密、膜弹性增大, 因而其泡沫稳定性明显优于多取代直链烷基苯磺酸钠的稳定性. 在气流法产生泡沫的过程中, 动态表面张力是控制起泡高度的关键因素.     

n-C20@TiO2-x相变微胶囊及其调温羽绒的制备与性能

通过溶胶-凝胶法制备了以二氧化钛(TiO₂)为壳材、正二十烷(n-C₂₀)为芯材的相变微胶囊n-C₂₀@TiO₂,利用水合肼(N₂H₄·H₂O)溶液对其外壳TiO₂进行还原反应得到了微胶囊n-C₂₀@TiO_2-x,随后以水性聚氨酯(WPU)为介质,将羽绒(DF)与n-C₂₀@TiO_2-x结合制得蓄热调温羽绒n-C₂₀@TiO_2-x/DF.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和差示扫描量热仪(DSC)等对相变微胶囊及n-C₂₀@TiO_2-x/DF的形貌结构和热性能进行表征.结果表明,n-C₂₀@TiO_2-x粒径约为...     

Ni(OH)2修饰的三聚氰胺泡沫用于可压缩超级电容器电极

通过化学镀和电化学镀的方法制备了一种Ni(OH)₂电化学活性材料修饰三聚氰胺泡沫(MF)可压缩骨架的超级电容器电极材料MF/Ni(OH)₂。MF/Ni(OH)₂可压缩电极材料表现出最佳的电容性能,例如循环稳定性(即使在40 mA/cm^-3的电流密度下经过2000次充放电循环后,可压缩电极仍能保持90.63%的初始电容)和可压缩稳定性(即使在压缩率为50%时,仍具有97.88%的电容保持率)。层状可压缩超级电容器由MF/Ni(OH)₂弹性材料作为阳极,镍/碳(Ni/C)为阴极以及实验室中常用的滤纸作隔膜材料组成。这种超级电容器装置在不同的压缩下表现出良好的电化学性能和优异的压缩稳定性。最后,使用可压缩的超级电容器来点亮LED灯,以展示其在柔性电子设备中的应用。这些优化的电化学和机械性能表明MF/Ni(OH)₂可作为可压缩超级电容器的应用中的候选电极。     

还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵的制备与吸附性能

以天然石墨为原料,用Hummers法和超声剥离法制备了氧化石墨烯(GO).将氧化石墨烯浸渍,涂覆于三聚氰胺海绵表面,在线还原制得还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵(RGOME).通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪及光学接触角测定仪等分析了RGOME的结构,考察了RGOME对多种油品的吸附性能,并对其油水选择吸附性能和循环使用性能进行了研究.结果表明,RGOME具有疏水超亲油性,对油品的吸附量达到56~127 g/g,可用Bangham方程描述RGOME对甲苯和煤油的吸附动力学过程;在选择吸附过程中,油品浓度急剧降低,吸附量不断升高,分离效率达到74.49%,可较好地实现油水分离;吸附油品的RGOME经脱附可多次循环使用.     

聚酰亚胺泡沫材料的制备与性能表征

采用3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(酮酐,BTDA)和4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)为主要原料制备了一种聚酰亚胺泡沫材料.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、扫描电镜(SEM)、导热系数测定仪、热失重分析(TGA)、差式扫描量热分析(DSC)及驻波管分别对前聚体粉末化学结构、泡沫泡孔结构、热性能及声学性能进行了表征.研究结果表明前聚体粉末以聚酰胺酯和铵盐两种形式存在,所得泡沫泡孔均匀,并且随前聚体干燥温度升高,泡孔尺寸变小.泡沫的导热系数λ为7.62×10-3W/(m.K),失重5wt%的分解温度Td5为540℃,玻璃化转变温度Tg为306℃,表明其具有优良的隔热耐热性.并且由声学测试可知在0～2000Hz频率范围内,吸声系数可达0.79,传声损失可达19.4dB,具有低频吸声、隔声性.     

N-N二甲基甲酰胺/纳米银修饰电极的制备与应用研究

用N-N二甲基甲酰胺和纳米银对导电玻璃(ITO)进行修饰得到了N-N二甲基甲酰胺/纳米银修饰电极。研究了电极的电化学行为,在pH=6.64的PBS缓冲溶液中,盐酸二甲双胍在0.075～0.2mg/mL浓度范围内与氧化峰电流呈现很好的线性关系,线性方程为y=317.19x+30.076,最低检出限为0.000 7mg/mL,线性相关线性系数R2为0.959 5。平行测量5组数据,其RSD值为0.75%,在盐酸二甲双胍缓释片溶液中5次加标回收率平均值为101%。精密度和准确度的分析结果表明方法可应用于药物中盐酸二甲双胍含量的测定。     

N-N二甲基甲酰胺/纳米银修饰电极的制备与应用研究

用N-N二甲基甲酰胺和纳米银对导电玻璃(ITO)进行修饰得到了N-N二甲基甲酰胺/纳米银修饰电极。研究了电极的电化学行为,在pH=6.64的PBS缓冲溶液中,盐酸二甲双胍在0.075~0.2mg/mL浓度范围内与氧化峰电流呈现很好的线性关系,线性方程为y=317.19x+30.076,最低检出限为0.000 7mg/mL,线性相关线性系数R2为0.959 5。平行测量5组数据,其RSD值为0.75%,在盐酸二甲双胍缓释片溶液中5次加标回收率平均值为101%。精密度和准确度的分析结果表明方法可应用于药物中盐酸二甲双胍含量的测定。     

纳米银负载的炭气凝胶制备及抗菌性能研究

以常压干燥法制备的酚醛有机气凝胶为原料,通过在硝酸银溶液中浸渍使银吸附或沉积在有机气凝胶上,在常压条件下干燥并炭化制得纳米银负载的炭气凝胶。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD),比表面积及孔径分析等方法研究了浸渍前后凝胶密度和结构的变化,以及制备条件对银负载炭气凝胶的载银量和凝胶结构的影响;研究了载银炭气凝胶对大肠埃氏杆菌(ATCC25922)和金黄色葡萄球菌(ATCC25923)的抗菌效果。结果表明,这类银负载炭气凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很强的杀灭能力,预期炭气凝胶在作为催化剂或吸附杀菌材料方面有良好的应用前景。     

导热增强聚乙二醇相变复合材料的制备及其性能

本文以聚乙二醇(PEG)为相变材料,通过添加不同的无机填料,采用熔融共混浇筑方式制备了导热增强型相变复合材料。 通过扫描电子显微镜(SEM)、热常数分析仪、差示扫描量热仪(DSC)、红外热成像和热重分析仪研究了所制备复合材料的微观结构、导热性能与相变过程。 研究结果表明,相比于碳酸钙和氧化铝,在相同添加含量下,氮化硼(BN)可有效提高PEG的导热系数,当BN质量分数为40%时,导热系数可达到3.40 W/(m·K);当填料添加量相同时,片状BN和不规则纳米碳酸钙(CaCO₃)比球形氧化铝(Al₂O₃)对PEG具有更加优良的定型效果,在相变过程中,能够更加有效阻隔PEG的流动,保持复合材料的形状稳定性。     

石蜡/膨胀石墨/石墨烯复合相变储热材料的制备及性能

以石蜡(PA)作为相变储热材料、 膨胀石墨(EG)作为主导热材料和支撑材料, 石墨烯气凝胶(GA)作为导热增强材料和辅支撑材料制备了PA/EG/GA复合相变材料, 研究了GA添加量对复合相变材料相变温度、 相变潜热、 导热性能以及循环稳定性的影响. 结果表明, 所制备的80%PA-17%EG-3%GA复合相变材料导热性能良好, 循环稳定性出色. 与80%PA-20%EG复合材料相比, 该材料的相变温度、 相变潜热以及循环稳定性无明显变化, 但导热系数由4.089 W/(m·K)提升到了5.336 W/(m·K), 显示出良好的应用前景.     

草鱼鳞胶原蛋白纳米银溶胶的制备及其对水中Cr(Ⅲ)的检测

以草鱼鳞胶原蛋白为稳定剂,AgNO_3为银源,茶多酚(TP)为还原剂,采用化学还原法快速合成了草鱼鳞胶原蛋白纳米银(Col-nAg)溶胶。考察了AgNO_3浓度、pH值及TP浓度对Col-nAg溶胶制备的影响。得到Col-nAg溶胶的最优制备条件为0.02 mol/L AgNO_3,pH 7.0和2 mol/L TP,所得纳米银平均粒径为4.45 nm,且可在4℃下保存60 d无明显变化。将Col-nAg溶胶用于Cr~(3+)检测,纳米银颗粒与Cr~(3+)之间发生非交联团聚,溶胶颜色由黄色变为褐色,纳米银粒径变大,检测范围为0～10μg/mL,检出限为0.5μg/mL。最优检测条件为pH 7.0,25℃下反应5 min。该反应对Cr~(3+)具有高选择性。     

聚乙二醇/二醋酸纤维素相变材料的组成与储能性能间的关系

以刚性的二醋酸纤维素 (CDA)链为骨架 ,接枝上聚乙二醇 (PEG)柔性链段 ,可得到一种具有固固相变性能的网状储能材料 .利用该材料的PEG支链从结晶态到无定形态间的相转变 ,可以实现储能和释能的目的 .具体研究了PEG的百分含量及PEG的分子量对材料储能性能的影响 .研究结果表明 ,通过改变PEG的百分含量与PEG的分子量 ,可以得到不同相变焓和不同相变温度的材料     

间乙炔基苯偶氮线性酚醛泡沫的结构与性能研究

采用高温化学发泡法制备了一种间乙炔基苯偶氮酚醛树脂泡沫(EPANF).采用傅里叶红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、导热系数分析仪、临界氧指数分析仪和热重分析(TG)等表征了间乙炔基苯偶氮酚醛树脂(EPAN)结构和EPANF的泡孔结构、压缩强度、隔热性能、阻燃性能和热性能.研究结果表明,当所用发泡剂含量为18%,泡沫体的表观密度为0.179 g/cm~3时,EPANF泡孔均匀微细,闭孔率高,泡孔平均粒径为350μm左右.随着表观密度增加,泡沫体压缩强度增大,热导率系数增大,隔热性能略有下降,但其临界氧指数变大,阻燃性能提高.当表观密度为0.363 g/cm~3时,EPANF的压缩强度达到最大为5.63 MPa.EPANF的5%和10%热失重温度分别为333、381℃,其700℃的残炭率和1000℃的残炭率分别为65.8%和58.2%,耐热性和耐烧蚀性较普通线性酚醛树脂有明显提高.EPANF作为热结构材料和烧蚀材料有望在航天航空等领域应用.