化学气相沉积中影蔽效应对硅薄膜表面形貌和微结构的影响

采用斜入射热丝化学气相沉积技术(OAD-HWCVD),研究了气流入射角度(θ)对氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜表面和微结构的影响.实验发现,薄膜厚度为1μm时,均方根粗糙度与tanθ成指数关系;在入射角度为75°时,薄膜表面由自仿射表面转变为mound表面.采用拉曼谱和红外谱表征了硅薄膜的微结构随气流入射角度的变化.在薄膜转变为mound表面生长之前,随入射角度的增加,准局域的影蔽效应使得薄膜中微空洞的数目及尺寸增加,导致薄膜微结构因子升高、致密度下降、薄膜质量变差.在薄膜转变为mound表面生长之后,非局域的影蔽效应导致大尺度的空洞,同时薄膜中以Si-Hn(n 2)形式存在的氢增多.本文以非晶硅薄膜为例,结合标度理论,分析了薄膜生长过程中的表面形貌和微结构与影蔽效应的关系.     

结晶/无定形PMMA-b-PHBV-b-PMMA三嵌段共聚物的合成及热稳定性表征

以生物质聚酯聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为结晶组分、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为无定形组分,通过原子转移自由基聚合法(ATRP)制备了ABA型结晶/无定形三嵌段共聚物.采用凝胶色谱法(GPC)、傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了三嵌段共聚物的分子量及其分子量分布和化学结构;使用热失重分析仪(TG)测试了三嵌段共聚物的热稳定性,并通过Horowitz-Metzger法计算了嵌段共聚物的降解表观活化能.研究表明,三嵌段共聚物的最大转化产率为92.39%;当单体与大分子引发剂的比例为8∶1时,三嵌段共聚物的T0、T5%、T max温度分别提高25 K、15 K和40 K,三嵌段共聚物降解表观活化能E a可由纯PHBV的428.25 kJ·mol-1降低至169.83 kJ·mol-1.     

电镀非晶态镍磷合金在织物上的应用

制备了一种镍磷非晶态合金电磁屏蔽材料,并对制备工艺及其性能进行了初步的研究与探讨,选择了一条较为成功的工艺流程.选用已化学镀铜导电涤纶织物,经过电镀处理,得到稳定、光亮的非晶态镍磷镀层.利用正交试验方法,研究了镀液组成、温度、时间、pH值等对镀层的K/S值与电阻值的影响,优选出了最高K/S值和最低电阻值的工艺条件,分析了各因素对电沉积过程的影响.得出工艺条件:硫酸镍250g/L、氯化镍55 g/L、次亚磷酸钠70g/L、硼酸45 g/L、时间10 min、温度65℃、pH=2.0.实验表明,此电镀镍磷非晶态合金柔性电磁屏蔽材料具有良好的导电性能及耐磨擦、耐腐蚀性能.     

一种共轴微通道反应器设计及单分散生物质聚合物微珠的可控制备

采用不同尺寸的聚四氟乙烯(PTFE)微管为内外管、玻璃毛细管(glass capillary)或聚丙烯(PP)中空纤维为内管管头设计制作了一种共轴微通道反应器(N-CAMFR).以聚乳酸(PLA)/二氯甲烷(CH2Cl2)溶液和海藻酸钠(Na-alginate)水溶液分别作为分散相,在N-CAMFR内形成O/W和W/O乳液后,收集乳液并使其中的液滴固化,制备出单分散的生物质聚合物微珠(BPM).研究了固定管头尺寸时,改变连续相的流速及表面活性剂的种类对微珠尺寸的影响.结果表明,使用N-CAMFR制备微珠,反应过程流畅,所制得的微珠粒径分布均匀,其分散系数(f)可低至2.16%;通过改变内管管头的尺寸可方便地调控N-CAMFR的尺度,与传统微通道反应器相比,降低制作成本的同时拓宽了其应用的范围,而且降低了微通道反应器堵塞的几率.为粒径范围200~800μm的单分散聚合物微珠的可控连续制备提供了快捷绿色的新方法.     

涤纶化学降解单体产物的高效结晶提纯研究

为了解决废旧涤纶(PET)纺织品乙二醇醇解法循环利用中存在的醇解产物对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)纯化困难的问题，通过研究BHET晶体的独特的相变性质，发展了BHET纯化新技术.实验结果表明，对结晶的、醇解反应产物BHET使用减压升华操作，在1.33 kPa,130℃的条件下，可获得纯度达99.7%，收率达86.4%，白度(L^*值)达99.8的纯化BHET.回收所得的BHET可再缩聚制备再生PET.该再生PET在相同条件下与由石油基BHET缩聚所制得的PET具有类似的性质，包括白度、分子量及分子量分布等.本文还验证了该种醇解法回收废旧涤纶纺织品的技术的普适性：考察各种含有不同成分及颜色的涤纶纺织品样品的醇解行为及产物分离纯化效果.所研究的BHET纯化方法步骤短、产物纯度高、不额外使用有毒化学试剂，并有效地克服了粉末状BHET在加热纯化时容易发生缩聚的关键难题，为高品质回收废旧涤纶纺织品提供了一种新的路径.