Microstructure and Thermal and Tensile Properties of Poly(vinyl alcohol) Nanocomposite Films Reinforced by Polyacrylamide Grafted Cellulose Nanocrystals

Abstract

Polyacrylamide grafted cellulose nanocrystals (CNC-g-PAM) were incorporated into poly(vinyl alcohol) (PVA) by a solution casting method to fabricate nanocomposite films with enhanced thermal and tensile properties. The microstructure and the thermal and tensile properties of the PVA/CNC-g-PAM nanocomposite films were investigated as a function of CNC-g-PAM content. Infrared spectroscopy corroborated the presence of hydrogen bonds between PVA and the PAM on the surface of the CNC. Polarized optical microscopy and scanning electron microscopy revealed good dispersion of the CNC-g-PAM in the PVA matrix and good interfacial compatibility. Accordingly, the initial degradation temperature of the nanocomposite films was elevated slightly compared to pristine PVA film. The glass transition temperature, melting temperature, and crystallinity of the PVA also varied slightly after the incorporation of the CNC-g-PAM. At both 0% and 50% RH, the nanocomposite films showed an obvious increase of elastic modulus, no apparent change of breaking strength and a drastic reduction of elongation at break with increasing CNC-g-PAM content.     

含硫氨基酸与本征及缺陷石墨烯表面的相互作用

半胱氨酸及蛋氨酸是人体的两种含硫氨基酸,在生物活性中发挥着巨大的作用.本研究采用密度泛函理论方法对以上两种氨基酸在本征及缺陷石墨烯表面的吸附机理进行了详细研究.主要考虑了两种吸附体系:半胱氨酸及蛋氨酸平躺在两种石墨烯表面;两种氨基酸垂直地放置于两种石墨烯表面,且含硫的基团靠近表面.研究结果表明,半胱氨酸及蛋氨酸初始构型对它们之间的相互作用有一定的影响.两种氨基酸平躺时有较大的吸附能.此外,吸附能的结果显示两种氨基酸可以更好的与缺陷石墨烯表面紧密结合.同时,蛋氨酸与本征及缺陷石墨烯相互作用均大于半胱氨酸与本征及缺陷石墨烯相互作用.模拟结果有望为含硫氨基酸的石墨烯传感器提供有用的指导.     

高压下发射药燃气的状态方程

 本文从分子运动论出发，考虑到高密度下分子碰撞及高温下分子间作用的特点，提出了简化的三分子碰撞模型，并引进屏蔽效应，给出了描述高压下火药燃气实际状态行为的多项式型状态方程式。在800 MPa的压力范围以内，本文对不同组分的发射药进行了计算，其计算压力与实验有较好的一致性。比目前美国三军所用程序BLAKE编码的计算结果有所改进。     

一种基于复数域微分的资料同化新方法

提出了一种基于复数域微分的资料同化新方法. 针对变分资料同化中目标泛函梯度计算复杂和精度不高的问题, 首先利用复变量求导法把梯度分析过程转化为复变泛函的数值计算, 进而高效和高精度地获得梯度值; 然后结合经典的最优化方法, 给出了非线性物理系统资料同化问题的新求解算法; 最后对典型混沌系统和包含“开关”现象的单格点比湿发展方程进行了资料同化数值实验, 结果表明新方法能非常有效地估计出非线性动力预报模式的初始条件. 关键词： 资料同化 复数域微分 非线性物理系统 梯度分析     

On the structure of split Leibniz triple systems

We study the structure of arbitrary split Leibniz triple systems with a coherent 0-root space. By developing techniques of connections of roots for this kind of triple systems, under certain conditions, in the case of T being of maximal length, the simplicity of the Leibniz triple systems is characterized.     

微颗粒样品X射线定量分析Monte Carlo模拟计算软件

基于作者前文[1,2]的物理模型和计算方法,编制了适用于多元微颗粒样品x射线定量分析的Monte Carlo程序软件,给出了对颗粒中电子散射,x射线激发、吸收和荧光效应等复杂物理过程进行严格计算的一系列公式,程序中建立了数据文件,具有较强的自动处理数据功能,本程序还适用于平厚块样品及薄膜样品的定量分析计算。     

摩擦点火Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧产物的组织特征

采用摩擦氧浓度实验方法, 结合原位观察、扫描电镜、能谱仪和X-射线衍射分析, 系统研究Ti-V-Cr 阻燃钛合金燃烧产物的微观组织形貌、燃烧反应过程的合金元素分布规律及微观机理. 结果表明: Ti-V-Cr 阻燃钛合金燃烧过程发出闪亮耀眼的白光, 具有典型金属燃烧的火焰特征. 燃烧产物主要有TiO₂, V₂O₅和Cr₂O₃三种氧化物, 该混合氧化物以分散颗粒和致密连续体存在. 分散颗粒为规则的球形; 致密连续燃烧产物的微观组织具有分区特征, 从合金基体至燃烧表面依次为过渡区、热影响区、熔凝区和燃烧区. 其中, 过渡区存在一些微小的颗粒状凸起, 且有一定方向性; 热影响区中形成大量V基固溶体相和少量的Ti基固溶体相, V基固溶体相上存在Ti的含量远高于基体的针状析出物; 熔凝区中, 大量的Ti基固溶体中存在少量的V基固溶体; 燃烧区主要为Ti, V和Cr的氧化物混合物. 热影响区的V基固溶体相降低了Ti元素向熔凝区的迁移速率, 减慢了燃烧区Ti与O的优先反应; 燃烧区形成的TiO₂, V₂O₅和Cr₂O₃混合氧化物和熔凝区O在Ti中大量固溶共同终止了O向合金基体的继续扩散, 从而使Ti-V-Cr阻燃钛合金表现出优异的阻燃功能性.     

实四元数矩阵的数值半径

本文定义了实四元数矩阵的数值半径,并讨论了它与矩阵迹、谱范数的关系,得到了一些等式与不等式.     

LaOBr:Ce3+,Tb3+中Ce3+与Tb3+间能量传递

本文利用毫微秒技术在ns秒量级测量了不同浓度组分的LaOBr:Ce3+,Tb3+中Ce3+发射带的衰减常数τCe值和时间分辨光谱,确立了Ce3到Tb3+能量传递过程模型,建立了动力学方程和导出能量传递的计算公式。据此计算出Ce3+到Tb3+的能量传递几率和效率,得出Ce3+,Tb3+的最佳浓度。     

轴对称低雷诺数空塞流动的有限元解法

管道中的空塞流动问题,由于其自由面上边界条件的非线性性质,使问题的求解困难很大。本文用罚函数有限元方法,数值计算了无重力的低雷诺数空塞流动问题。对非线性的自由面边界条件,本文采用了一种基于流线的迭代方法。数值计算的结果与实验相吻合,且收敛速度较快。