柔性热电材料的研究进展及应用

热电材料是能够实现热能和电能直接相互转化的一类新型能源材料,在温差发电和半导体制冷两方面有重要应用。与传统热电材料相比,柔性热电材料具有形状可弯曲、重量轻和环境友好等优点,在可穿戴设备及其他柔性电子领域具有较好的应用前景。当前,如何进一步提高柔性热电材料的性能,特别是如何协同优化其柔韧性能与热电性能是研究的关键。本文结合近年的研究热点,综述了聚合物基柔性热电材料、碳基柔性热电材料和无机半导体类柔性热电材料的研究进展,详细介绍了这三类柔性热电材料的特点、性能优化以及制备方法,总结了柔性热电材料在电子、医疗和工业等领域的应用,并结合现存的一些问题和不足对柔性热电材料今后的研究方向进行了展望。     

柔性复合热电材料及器件的研究进展

热电材料能够将热能与电能直接相互转化,在废热回收及绿色制冷领域中具有巨大的应用潜力。相比无机块体热电材料,柔性热电材料具有可弯折、体积小、质量轻等优点,还适用于制备可穿戴电子设备。近10年来,基于导电高分子、碳材料和无机纳米材料等的柔性复合热电材料及器件逐渐成为炙手可热的研究领域,受到了业内广泛的关注。本文综述了近年来基于不同材料体系的柔性热电材料及器件的研究进展、存在的亟待解决的问题和未来的发展方向。大量研究结果表明,材料的热电性能可以通过化学合成和分子设计战略、形貌控制及掺杂技术等进行有效的调控。研发满足实际应用需要的先进柔性热电材料仍然极具挑战性。     

有机--无机纳米复合材料的制备方法

本文综述了无机--有机纳米复合材料的制备方法,介绍了其结构和性质,并展望了其应用前景.     

有机-无机复合粒子的制备技术研究进展

有机 无机复合粒子作为一种新型复合材料 ,结合了有机物和无机物的特点 ,已广泛应用于生物、医学、化工、电子、军事等领域。本文概述了有机 无机复合粒子的制备机理及制备技术的研究进展。     

Ag-PVA和Ag-PVA/TiO2复合超薄膜的制备及性能研究

用3种方法制备了银纳米粒子-聚乙烯醇复合体系,其中用加热还原法所得体系中Ag纳米粒子的尺寸较大(15nm),其表面等离子体共振吸收峰较宽,最大吸收波长位于420nm;用室温硼氢化钠还原法得到的复合体系的吸收峰蓝移至409nm,且峰形较窄,Ag纳米粒子的平均粒径为8.7nm;低温NaBH4还原法所得体系吸收峰进一步蓝移至397nm,此时Ag纳米粒子粒径最小(3.5nm).将室温还原法所得Ag-PVA复合体系旋涂成膜,所得薄膜光滑、透明、均匀性好,该法适用于制备多层薄膜,以调控薄膜的厚度和光谱性质.将Ag-PVA复合体系与钛酸四丁酯(Ti(O_nBu)₄)的乙醇溶液交替旋涂得到Ag-PVA/TiO₂有机/无机复合薄膜.紫外-可见吸收光谱研究表明,随着Ag-PVA层数的增加,薄膜的表面等离子体共振吸收强度呈线性增加,但是TiO₂层数的增加对吸收光谱没有明显影响.Ag-PVA/TiO₂有机/无机复合薄膜将金属纳米粒子、有机高分子与无机半导体材料结合在一起,这种多层纳米结构在光电、催化功能薄膜等方面具有潜在的应用前景.     

多孔金属有机框架的组装与性能研究进展

对多孔金属有机框架的组装及其对气体的吸附性能的研究进展进行了评述,并对磁性和手性多孔金属有机框架进行了介绍.     

非共价键合聚酯/SiO2杂化材料的制备与性能

非共价键合聚酯/SiO2杂化材料的制备与性能;聚己内酯;有机无机杂化;溶胶-凝胶;透明材料     

镶嵌钨硅酸的新型有机-无机纳米复合薄膜的制备及光致变色性能研究

将超分子自组装技术与Sol-gel过程相结合,制备了镶嵌Keggin结构钨硅酸的MAAM/VTEOS/TEOS纳米复合薄膜,并采用IR,XRD和TG-DSC等方法对薄膜进行了结构表征.在复合薄膜光照变蓝后,通过UV-Vis和ESR光谱对薄膜的光致变色性能及其机理进行了研究.结果表明,钨硅酸在复合网络中仍保持Keggin结构,与有机-无机复合基体中的-NH₂通过氢键发生强烈的相互作用,经紫外光照后发生电荷转移,[SiW₁₂O₄0]₄^-被还原为[SiW₁₂O₄0]₅^-,同时产生氨基自由基.褪色过程则与氧气存在与否有关,实验结果表明,该薄膜具有良好的光致变色性能,对光有较快的响应恢复速度和良好的可逆重复性.     

纳米二氧化钛粉体及薄膜制备的研究进展

本文对近几年有关纳米二氧化钛粉体及薄膜的制备研究进行综述。重点介绍及评述了以无机钛盐和有机钛盐为前驱体制备纳米二氧化钛粉体及利用自组装方法制备二氧钛薄膜的最新研究成果。对今后研究工作的趋势进行了探讨。     

导电高分子及其纳米复合材料的热电性质

与无机热电材料相比, 有机热电材料具有资源丰富、 成本低、 质量轻、 柔韧性好及热导率低等优点, 成为热电研究领域关注的热点. 理论和实验结果表明, 低维化和小尺度化是热电材料研究和开发的发展方向. 本文对低维有机热电材料的合成、 器件组装及热电性质的影响因素等进行简要评述, 并对低维有机热电材料的研究方向进行了讨论.     

新型微胶囊负载环多胺锰配合物的催化氧化性能

采用乳化溶剂蒸发的方法制备了负载型催化剂环多胺锰/乙基纤维素微胶囊(MnAcL-EC), 并确认了MnAcL在微胶囊内负载后结构的完整性, 对其进行了形貌结构表征, MnAcL-EC微胶囊负载型催化剂内部呈特殊的多芯结构. 该催化剂在活性蓝(C.I. Reactive Blue 49)的氧化反应中表现出了优异的催化性能. 催化反应后微胶囊粒径增大, 球体表面孔道增多; 元素分析结果显示, 微胶囊内负载的MnAcL在催化反应后几乎没有减少, 表明负载后的MnAcL是在微胶囊内部催化了外界底物分子的氧化反应. 所制备的MnAcL-EC微胶囊具备很好的循环利用性, 可以有效减少催化活性组分的流失, 方便回收利用.     

由含铝金属有机骨架材料制备的多孔碳在锂硫电池中的应用

采用水热法制备了一种含铝金属有机骨架材料, 其在高温下发生炭化得到多孔碳, 最后与硫复合制得锂硫电池正极材料. XRD图谱显示在高温炭化时多孔碳样品出现了部分石墨化. N₂等温吸附-脱附测试分析显示合成的多孔碳材料含有微孔和介孔结构. 对不同载硫量的锂硫电池进行了充放电性能测试, 结果显示S质量分数为46.3%的样品在0.01 C倍率下首次放电容量达到1272 mA·h/g; 在0.1 C倍率下首次放电容量为934 mA·h/g, 循环性能良好.     

一步水热法制备铜掺杂纳米碳点及其在白光器件中的应用

以一水合乙酸铜和苯胺为原料, 合成了铜掺杂纳米碳点(Cu-CDs). 通过优化实验参数, 确定了合成Cu-CDs的最佳反应时间、 反应温度和原料摩尔比分别为5 h, 210 ℃和1∶1. 与相同条件下的对照实验相比, Cu的掺杂使碳点(CDs)的荧光强度明显提高, 并实现了良好的多色发光性能. 在365 nm紫外光激发下, Cu-CDs可直接发射强烈的白光. 进一步与紫外发光二极管(LED)芯片结合, 得到白色发光器件, 色坐标为(0.337, 0.337), 非常接近纯白光的色坐标(0.33, 0.33). 这种制备Cu-CDs材料的方法及突出的白光发射性能, 拓宽了碳点在发光器件中的应用.     

2,3,4-三甲氧基苯基-苯基-烯酮与乙氧基乙炔的加成重排反应

研究了2,3,4-三甲氧基苯基-苯基-烯酮(9)与乙氧基乙炔的加成-重排反应, 得到2种薁酮异构体产物(11和12), 其结构经核磁共振波谱和X射线单晶衍射分析进行了确证. 该研究结果为Woodward所提出的分步反应机理提供了实验依据.     

光量热法初探甲基橙光催化原位降解过程

通过在室温下还原前驱体制备了Ag@AgCl催化剂, 并利用X射线粉末衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对产物进行表征. 设计了新型光化学-微热量系统, 用该系统获得了Ag@AgCl光催化降解甲基橙实时、 在线的热力学和动力学瞬态信息. 研究结果表明, 该降解过程首先经历吸热再迅速进入放热阶段, 最后曲线恒定于一个长的放热平台, 计算得到ab, ac和ad段的热效应分别为-0.2609, 2.5845和40.7289 J, 放热平台cd的平均速率为2.581 mJ/s, 并详细探讨了该过程的微观降解机制.     

液相色谱-质谱联用技术结合多探针底物法研究人参皂苷Rb1的体外代谢

以奥美拉唑、 苯妥英、 卡马西平和非那西丁为检测肝药酶细胞色素P450酶(CYP450)亚型的专属探针药物, 通过原型药物减少量测定法考察药物体外代谢的变化, 评价人参皂苷Rb1对CYP450不同亚型酶的作用. 结果表明, P2C9, P2C19和P3A4实验组与对照组差异不显著, P1A2实验组与对照组差异显著, 表明人参皂苷Rb1能诱导P1A2亚型酶的活性, 促进底物与酶反应, 加快底物的代谢, 而对P2C9, P2C19和P3A4三个亚型酶有弱的诱导或无诱导作用. 根据快速分离液相色谱-质谱联用(RRLC-MS/MS)检测结果推断, 人参皂苷Rb1在CYP450酶中的代谢产物可转化为人参皂苷Rb1氧化产物(Rb1+O)及人参皂苷Rd和F2.     

硫代多联吡啶铂(Ⅱ)配合物的合成、性质及在光催化制氢中的应用

合成了2个新配体4-(4-硫代乙酸)甲苯基-6-苯基-2,2'-联吡啶HC^N^N(PhCH₂SCOCH₃)(L3)和6-(4-硫代乙酸)甲苯基-2,2'-联吡啶 HC^N^N (CH₂SCOCH₃)(L5)及其发光的铂(Ⅱ)配合物ClPtC^N^N(PhCH₂SCOCH₃)(C3)和ClPtC^N^N(CH₂SCOCH₃)(C5). 通过¹H NMR谱和质谱对它们的结构进行了表征, 采用X射线单晶衍射分析确定了C3的晶体结构. 利用紫外-可见吸收光谱、 发射光谱及激发态寿命测定研究了它们的光物理性质和电化学性质, 以及配合物作为光敏剂在光催化制氢中的应用. 通过系列配合物产氢效率的比较, 揭示了它们的产氢效率和激发态寿命的关系.     

生物组织中丝氨酸对映体的毛细管电泳-非接触式电导分离检测

采用高效毛细管电泳-非接触电导检测法, 使用未涂层石英毛细管(50 μm i.d.×45 cm, L_eff=40 cm), 以3.2 mmol/L氢氧化钠+0.4 mmol/L柠檬酸+2.5 mmol/L乙酸铜+5.0 mmol/L L-精氨酸+15.0 mg/L 羟丙基甲基纤维素为电泳运行液, 实现了未衍生化的D,L-丝氨酸对映体的基线分离和检测. 其线性范围为0.35~30 mg/L, 检出限(S/N=3)为0.10 mg/L. 对影响分离度的因素如手性选择剂、 电泳运行液的组成和浓度、 分离电压和进样方式等进行了探讨. 结果表明, 该方法无需衍生化预处理, 高效低耗, 可实现常见氨基酸共存组分的不干扰测定, 能有效测定小鼠脑组织样品中的D-丝氨酸含量.     

纳米尺度超声显影微囊的制备及性能表征

采用双乳液-溶剂挥发法制备了内部包封氟碳液体的聚乳酸-甲氧基聚乙二醇两嵌段共聚物(MePEG-b-PLA)基超声显影纳米微囊; 用2种不同嵌段比的MePEG-b-PLA共聚物研究共聚物组成与纳米囊性能的关系; 选用聚乙烯醇(PVA)、 羧甲基葡聚糖(CMG)和壳聚糖(CS) 3种乳化剂对纳米囊表面进行亲水性修饰. 对所制备纳米囊的粒径、 Zeta电位、 形貌和水溶液稳定性进行了表征. 结果表明, 利用质量分数为1%的PVA和质量分数为1%的CMG组成的复配乳化剂和m(MePEG)∶m(PLA)= 1∶3的聚合物制得的纳米囊的平均粒径为432.9 nm, 水溶液稳定性优良. 利用超声仪对纳米囊体外超声显影性能进行研究, 结果表明, 所得聚乳酸-甲氧基聚乙二醇纳米囊具有更好的中心成像区域灰度值和更持久的体外超声显影效果. 结合3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)比色法研究证实该纳米囊具有低细胞毒性. 在超声影像学领域具有良好的应用前景.