二元乙丙橡胶的环氧官能化及其增韧尼龙6的研究

在双螺杆挤出机中制备了环氧官能化的二元乙丙橡胶(gEPR) ,采用红外光谱工作曲线法测量了EPR的接枝率.将环氧官能化的EPR与尼龙6 (Nylon- 6 )熔融共混,并对共混体系的相形态、断裂形貌、增韧机理、力学性能进行了研究.结果表明,gEPR的环氧官能团与Nylon- 6的端羧基和(或)端氨基发生了化学反应生成Nylon -6 co EPR共聚物,该共聚物作为界面改性剂降低了Nylon -6与EPR之间的界面张力,使EPR在Nylon -6基体中均匀、稳定地分散,而且随着EPR接枝率的增加,EPR的粒径尺寸逐渐减小.断面形貌观察发现,与Nylon -6 EPR体系相比,Nyon -6 gEPR共混体系呈现明显的韧性断裂特征.通过对Nylon -6 gEPR共混体系缺口冲击形变区的研究得出EPR增韧Nylon -6的机理是橡胶粒子的空洞化和塑料基体的剪切屈服.力学性能测试表明gEPR的引入显著提高了Nylon -6的缺口冲击强度.     

Cr,Fe,Cu/Al2O3界面化学结构的光电子能谱

应用Ｘ－射线光电子能谱，通过离子刻蚀，原位研究第四周期过渡金属与氧化铝所形成界面的化学状态，结果表明，Ｃｒ，Ｆｅ在界面处有不同程度的氧化，氧化程度Ｃｒ＞Ｆｅ，而Ｃｕ则无明显氧化。化学成份的定量分析表明，界面过渡层的厚度与界面化学反应强弱直接相关。     

掠射椭偏术对K4[Fe（CN）6]／K3[Fe（CN）6]电极反应的研究

提出掠射椭圆偏振测试技术的实验方案，应用该掠射式技术循环 安法研究了在镀有Ｉｎ２Ｏ３玻璃片上进行的Ｋ４「Ｆｅ（ＣＮ）６」／Ｋ３「Ｆｅ（ＣＮ）６」电极反应，结果证明：掠射椭圆偏嗥中在电化学反应过程中现场测定椭圆偏振参数及其变化规律，这些规律与所发生的表面电化学反应规律相对应，由此可以对电极体系进行研究，现场掠射椭圆偏振术还能用于分析表面扩散层的性质，弥补其它界面研究方法的缺陷。     

羟基取代烷基苯磺酸盐界面扩张粘弹性质

研究了2-羟基-3,5-二癸基苯磺酸钠(C10C10OHphSO3Na)表面和正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质, 考察了平衡时间对界面性质的影响. 研究结果表明, 羟基取代烷基苯磺酸钠具有十分特异的界面性质, 其扩张模量比一般表面活性剂大一个数量级, 达到平衡的时间较长, 形成的界面膜弹性较大. 界面张力弛豫测定结果表明, 平衡时界面上存在特征时间长达103 s的慢过程. 上述实验结果可能是由于羟基间形成氢键造成的.     

受限于纳米狭缝中的四缔合Lennard-Lones流体的相平衡和界面张力研究

分别用改进的基础测量理论和平均球近似理论表达短程作用和长程作用对四缔合Lennard-Jones流体的过剩自由能的贡献. 在密度函泛理论的框架下, 研究了平均密度等温线, 密度分布, 未缔合分子在平衡汽相和液相中的分布, 相平衡以及平衡时的界面张力等热力学性质. 分析了缔合能量, 流体-固体作用和孔宽对受限于纳米狭缝中的四缔合Lennard-Jones流体相行为的影响.     

聚乙撑二氧噻吩/二氧化锰纳米复合物的界面聚合制备及其电化学性能

采用界面聚合法制备聚3,4-乙撑二氧噻吩/二氧化锰(PEDOT/MnO2)纳米复合物. 通过红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)、BET比表面积、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征. 结果表明, 产物是具有丰富的多孔孔道结构的无定型纳米材料, 孔径主要分布在5-25 nm范围内, 比表面积可达98 m2·g-1. 同时用循环伏安(CV)、恒流充放电和交流阻抗(EIS)等电化学测试表明, 在0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中, -0.2 - 0.8 V(vs SCE)的电化学窗口下, PEDOT/MnO2纳米复合物显示出良好的电化学性能, 当电流密度为0.5 A·g-1时, 所制备的PEDOT/MnO2单电极比容量达196.3 F·g-1, 500次循环后样品放电比容量保持90%左右.     

非线性光学研究水及电解质水溶液界面——空气/电解质水溶液界面特定阴阳离子效应

水及电解质溶液界面在物理、化学、环境及生物等各种过程中扮演着至关重要的角色。百年来科学家用各种实验及理论方法研究水及电解质溶液界面,试图理解其界面的结构及动力学。最近的实验和理论研究表明离子能够影响电解质水溶液界面结构,可极化性大的阴离子甚至会在界面富集。本文综述了我们研究组近年来利用二阶非线性光学方法--非共振的二次谐波与和频振动光谱研究水及电解质溶液界面的进展。首先我们研究了空气/纯水界面非共振二次谐波信号的来源,研究结果证明了空气/纯水界面非共振二次谐波信号完全可以归结为电偶极贡献,为此方法在电解质溶液界面的研究奠定了基础。同时,用偏振及对称性分析对空气/纯水界面和频振动光谱峰进行了归属,提供了纯水/空气界面结构新的物理图像。在此基础上,我们对几种电解质水溶液界面进行了深入研究,结果证明不仅可极化性大的离子会在水界面富集,并使界面层增厚,可极化性小的阴离子对界面层厚度也有影响,甚至阳离子也会在一定程度上影响界面水分子结构。     

微型锂离子电池及关键材料的研究

当前的微型低能耗电子设备以及微机电系统(MEMS)器件大都使用传统的体积较大的外接电源供能,这就限制了这些微型器件的发展和应用.通过设计集成微型电源并将其与这些微器件一体化,可构筑自主微器件系统.本文主要综述了本课题组开展的与微电子技术兼容的全固态微型锂离子电池的研究,包括LiCoO2正极薄膜材料、固态电解质-电极Li...     

Pickering乳液模板法制备有机/无机杂化微胶囊

以亲水性的二氧化硅(SiO2)纳米粒子稳定的水包油Pickering乳液为模板,利用聚氧化丙烯二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物(PPG-TDI)与二乙烯三胺(DETA)在油水界面的聚合反应制备了聚脲(PU)包裹苯乙酸乙酯(EPA)-异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)有机/无机杂化微胶囊.通过控制不同油水比得到不同粒径大小的微胶囊,粒径分布为20~90μm.热重分析表明EPA-IPDI的装载量达到53 wt%.扫描电子显微镜图片可以看出,微胶囊表面光滑,呈规整球形,厚度均一,约2μm.     

界面扩张流变法研究C12mimBr对Gemini12-2-12在空气/水界面聚集行为的影响

采用界面扩张流变技术研究了季铵盐偶联表面活性剂C₁₂-(CH₂)₂-C₁₂·2Br (Gemini12-2-12)及其与离子液体表面活性剂溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑(C₁₂mimBr)复配体系的动态界面张力、扩张流变性质和界面弛豫过程等, 探讨了C₁₂mimBr 对C₁₂mimBr/Gemini12-2-12 混合体系界面性质的影响及C₁₂mimBr 对Gemini12-2-12界面聚集行为影响的机制. 结果表明, 随着离子液体表面活性剂的不断引入, 体系界面吸附达到平衡所需的时间逐渐缩短, 扩张模量和相角明显降低, 界面吸附膜由粘弹性膜转变为近似纯弹性膜; 同时, 界面及其附近的弛豫过程也发生显著变化, 慢弛豫过程消失, 快弛豫过程占主导地位, 且离子液体浓度越高, 快弛豫的贡献越大. 这些界面性质的变化主要归因于离子液体表面活性剂C₁₂mimBr参与界面形成及两表面活性剂在界面竞争吸附的结果. 少量离子液体表面活性剂C₁₂mimBr 的加入可以填补疏松的Gemini12-2-12 界面上的空位, 形成混合界面吸附膜. 随着C₁₂mimBr 含量的增加, 嵌入界面的C₁₂mimBr 分子数不断增多, 导致界面上相互缠绕的Gemini12-2-12烷基链“解缠”, 在体相和界面分子扩散交换的过程中“解缠”的Gemini12-2-12分子从界面上解吸回到体相, 与此同时, C₁₂mimBr 分子相对较小的空间位阻及较强的疏水作用促使其优先扩散至界面进而取代Gemini12-2-12分子, 最终界面几乎完全被C₁₂mimBr分子所占据.