碳纳米管作为一维纳米材料,具有优异的力学、电学和化学等性能,在智能纺织品、生物传感、重金属吸附、电储能、生物医学等诸多领域有着广泛的应用。为应对不同应用领域,对碳纳米管进行功能化得到广泛的关注。针对目前碳纳米管的功能化方法、应用机理和应用范畴进行综述,并分析所面临的主要问题及其发展前景。

聚偏氟乙烯(PVDF)因其独特的压电效应,具有较好的科研价值和应用前景。通过优化PVDF的压电性,综述了近年来PVDF薄膜的制备和表征方法,尤其是PVDF在柔性压电传感器、能量收集、电子皮肤、振动检测和结构健康监测等领域的应用,并展望PVDF电子器件的前景。

简要介绍了国内外碳纤维(CF)改性聚醚醚酮(PEEK)复合材料摩擦磨损性能的研究进展,分析了不同因素对CF/PEEK复合材料摩擦磨损机制的影响,简述了CF/PEEK复合材料在不同领域的应用研究,最后展望了CF/PEEK复合材料在未来的研究方向。

隔膜的选择直接影响着超级电容器的能量密度、功率密度、自放电、充放电和循环寿命等关键性能。通过对近期相关文献的探讨, 综述了用于超级电容器隔膜的研究热点及最新进展, 包括可调孔隙率隔膜、自放电抑制隔膜、柔性超级电容器隔膜、压电自充电隔膜等。并对隔膜未来研究关键点和发展方向进行了总结。

油水混合物不仅对生态环境造成破坏,同时也危及人类身体健康。针对油水混合物进行高效分离,不仅可以实现油、水资源的重复使用,还可有效地避免其直接排放所造成的严重环境污染问题。因此开发高效油水分离材料对于资源节约,实现双碳目标和践行习总书记“绿水青山就是金山银山”理念具有重要意义。特殊润湿性因其对油水两相的响应不同在油水分离领域中显示出良好的应用前景,具备该特性的油水分离膜材料分离效率高、分离速度快、能耗低、可扩展性好、操作简单且可回收利用,因此针对油水分离膜材料制备过程中基底材料选择的不同,详细介绍了以金属、聚合物、生物质和无机物为基底材料制备油水分离膜材料及其应用研究进展,并对油水分离膜材料领域研究进行展望。

硅基材料理论容量高、电位低、自然资源丰富,是最理想的锂离子电池负极材料。但是硅基负极在锂化和脱锂过程中巨大的体积变化,导致了硅基负极的循环稳定性与导电性差,阻碍了其实际应用。硅碳复合材料可将碳材料的高导电性和机械性能与硅基材料的高容量和低电位的优势相结合。综述了硅碳负极材料的主要制备方法,总结了硅碳复合材料的结构设计,并对未来碳硅材料的研究工作进行了展望。

聚氨酯是一种重要的膜材料,其制备的膜具有良好的力学性能、渗透性和选择性,近几年在膜分离领域受到大量关注。现综述了用于分离领域的聚氨酯膜以及改性膜的研究情况和最新进展,简述不同软段材料聚氨酯的合成方法、结构特点和分离性能,并重点介绍了共混、填充和接枝这3种改性方法的反应原理、改性思路及其对聚氨酯膜结构和分离性能的影响等。同时分析了不同软段材料和改性方法在膜分离中的优点和不足,并对聚氨酯膜的研究方向和未来应用潜力进行了展望。

通过现有文献的研究总结了生物质基的制备方法, 主要通过物理改性方法制备出生物质基三维多孔碳载体、生物质气凝胶等封装相变材料防止泄露;通过高分子聚合、静电纺丝等化学制备法实现对相变材料的封装。针对复合相变材料导热性能差提出多孔材料吸附、微胶囊化、添加导热材料等方法以提高导热性能。对比了以无机多孔材料为载体和以生物质多孔基为载体的不同复合材料的导热系数, 分析两种载体的优缺点。同时指出多元混合相变材料与生物质微胶囊化的研究方向, 且目前在生物质基的基础上添加高导热材料的研究相对较少, 对此不足之处进行探究, 在未来可以制备出性能更佳的复合材料应用于更多领域。

相较于传统纤维材料,纳米纤维膜因其高比表面积和超细孔隙率更适合用作空气过滤材料,此外传统的聚丙烯(PP)过滤材料亲水性差,水汽易聚集从而降低其过滤性能;针对传统空气过滤材料亲水性差的问题,基于静电纺丝的方法,以聚丙烯腈(PAN)和强亲水性的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为纺丝原料,制备了PAN/PVP纳米纤维膜,探讨了亲水材料PVP对其纳米纤维膜亲水和过滤性能的影响。采用傅里叶红外光谱、扫描电镜表征了纳米纤维膜的结构,由于亲水性材料PVP的引入,纺丝时纤维中静电导通性好,纺丝液能很好地被拉伸,使纤维直径变小,PVP添加质量为30%时纳米纤维膜的平均直径最小为358.12nm;此外,PVP的引入提高了纳米纤维膜的亲水性能,PVP添加质量为40%时其静态接触角为(11.5±2.5)°;但纳米过滤膜亲水性的增加会影响其过滤效率,PVP添加质量为10%时纳米纤维膜的过滤效率最高为83.4%±3.6%,纤维膜克重为1.17g/m²时品质因子最高为0.10Pa^-1,纳米纤维膜具有优异的循环稳定性,300min内过滤稳定性好且过滤压力较低,可应用于对循环过滤性能有更高要求的空气过滤材料领域。

纳米颗粒具有传统颗粒所不具备的优异性能,但其在液相中的团聚现象严重影响了自身特性,限制了其应用和发展。总结分析了纳米颗粒在液相中的分散过程和稳定机制,重点综述了分散方法、分散稳定性的评价方法及影响因素,并展望了未来的发展方向,为纳米颗粒的应用提供了理论基础,促进纳米技术的发展。

可再生能源的有效利用已成为节能技术的发展方向之一, 利用相变材料进行热能储存是节能技术的重要选择。如何将相变材料与载体相结合, 减少泄露量, 构建形貌可控、具有高潜热、高性能的定型复合相变材料成为了目前研究的热点。对定型复合相变材料近年来的研究进展进行了综述, 介绍了微胶囊复合和孔道结构复合两种方法各自的优缺点、实用性及存在的问题, 并对未来相变材料的应用和发展趋势进行了展望。

聚四氟乙烯(PTFE)是实际生活中应用较广泛的一种高分子材料, 但其性能上的不足一直是国内外学者研究的热点领域。回顾了近年来国内外学者对无机非金属材料二氧化硅(SiO₂)填充改性PTFE的一些研究成果, 分析了几种改性手段及填料SiO₂含量与偶联剂的表面处理对SiO₂/PTFE复合材料的摩擦学性能、力学性能和介电性能的影响, 并从填充物的粒度分布等方面对改性方法、改性效果以及影响因素等进行了归纳总结。

超级电容器具有充放电速度快、能量密度高、循环稳定性好等优点, 而电极材料决定超级电容器的电化学性能。可再生生物质经过高温炭化可制备不同微观结构的碳材料, 然而, 这些碳材料存在比容量低的缺点;MnO₂具有高理论比电容, 缺点是循环稳定差。生物质衍生碳与MnO₂复合可以实现两者优势互补。首先介绍了生物质衍生碳/MnO₂复合材料的制备方法, 包括化学法、水热法和电沉积法。然后, 按照不同生物质衍生碳的微观结构进行分类, 综述了多孔碳/MnO₂、碳球/MnO₂、碳纤维管/MnO₂、碳纳米片/MnO₂和三维碳/MnO₂复合材料的制备及在超级电容器中的应用性能。最后, 总结了综合性能最优的生物质衍生碳/MnO₂复合材料, 并针对该领域存在的问题提出了其未来发展方向。

环氧丙烯酸酯树脂是一类用量最大的光固化树脂, 具有固化速度快、硬度大、光泽度高及耐化学药品性能优异等优点, 但是存在黏度大、韧性差等缺点。因此, 环氧丙烯酸酯树脂改性引起了学者的广泛关注。在环氧丙烯酸酯树脂主链或侧链上引入柔性链段或功能基团可有效改善树脂的黏度, 提升固化膜的柔韧性、附着力等性能。从有机酸改性、多元醇改性、有机硅改性和聚氨酯改性等改性方法入手, 总结了化学改性增韧环氧丙烯酸酯树脂的研究进展, 并对未来环氧丙烯酸酯树脂增韧改性的研究方向进行了展望。

综述了近年来国内外聚酰亚胺(PI)薄膜在摩擦纳米发电机(TENG)领域中的研究与应用进展情况。从TENG的工作原理、TENG对摩擦电材料的性能需求以及PI薄膜在摩擦纳米发电机中的应用等角度进行了论述。着重介绍了TENG用PI材料的结构改性方法,包括分子结构改性、多孔结构改性、静电纺丝改性、复合改性以及电荷存储层植入改性等的研究进展。最后对PI薄膜应用于TENG的未来发展趋势进行了展望。

氢能因其可再生、能量密度高和环境友好的特点而被认为是很有前景的清洁能源。然而,由于氢气的体积密度低,氢能存储存在挑战。开发合适的储氢材料是实现高效低成本氢能存储的关键。金属有机骨架材料(MOFs)是一类具有高比表面积、高孔隙率和结构可调变的新型多孔纳米材料,近年来在储氢领域引起了广泛的关注。综述了MOFs作为储氢材料的研究进展,并对MOFs在储氢方面未来的主要研究方向进行了展望。

将焦磷酸哌嗪(PAPP)、三聚氰胺磷酸盐(MPP)、季戊四醇(PER)复配用于聚丙烯(PP)阻燃改性, 研究PAPP、MPP、PAPP-MPP、PAPP-MPP-PER阻燃剂对PP力学及阻燃性能的影响。通过拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度研究其力学性能, 采用极限氧指数(LOI)、UL-94燃烧等级测试、热重分析、烟密度、锥量测试分析阻燃PP复合材料的阻燃性能。结果表明:PAPP-MPP-PER复配能起到良好的阻燃协同作用, 能有效地提升聚丙烯复合材料的阻燃抑烟性能。当PAPP-MPP-PER阻燃剂添加量为30%时, LOI达30.8%, UL-94通过V-0级(1.6mm), 800℃时残炭率为13.73%, 燃烧最大比光密度(D_{S, max})相比于纯PP降低了26.9%。

为了应对工业废水带来的环境污染以及解决高值化利用木质素资源的问题, 综述了近年来国内外以木质素为原料制备水凝胶的研究进展, 介绍了木质素基水凝胶的制备方法, 以及木质素水凝胶在废水处理中的研究进展。木质素基水凝胶的制备方法主要包括:互穿或半互穿网络聚合法、交联共聚法、木质素与单体接枝聚合法及原子转移自由基聚合(ATRP)和逆加成断裂转移(RAFT)聚合法, 其中化学交联共聚法是目前制备木质素基水凝胶流程最简便、最环保的方法。木质素基水凝胶对废水中的有机污染物和重金属有很高效的吸附去除效果, 其对亚甲基蓝的吸附效率高达9646.92mg/g, 此外, 还可通过解吸实现重金属等的回收, 且吸附-解吸循环10次仍可达到100%的有效率。同时, 还发现木质素基水凝胶是良好的载体, 可负载纳米金属、荧光碳点等功能性材料, 实现催化降解、高效检测等多种功能。建议今后对木质素基水凝胶制备方法工业化及对实际废水中污染物的选择性及竞争性吸附等方面展开研究, 以实现木质素废料的高效资源化利用。

聚酰亚胺复合材料是一种常见的摩擦材料, 具有良好的抗磨减摩性能。通过总结近几十年来聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能的研究情况, 综述纤维、晶须、固体润滑剂、纳米材料填充改性、聚合物共混的改性方法, 分析并讨论不同改性方法对聚酰亚胺复合材料摩擦学性能的影响。指出对于聚酰亚胺摩擦学研究所面临的问题, 并展望未来聚酰亚胺复合材料在摩擦磨损方面的发展方向。

共聚阻燃尼龙可以有效解决尼龙可燃性和燃烧熔融造成火势扩散的问题,在航天航空、建筑、纺织等领域中有着重要的应用前景。对尼龙主要的阻燃改性方法进行了介绍,详细阐述磷系阻燃尼龙、氮系阻燃尼龙、协效阻燃尼龙等新型共聚阻燃尼龙材料的研究与应用进展,并从阻燃性能、综合性能、阻燃剂的研发角度对阻燃尼龙材料的发展进行了展望。

在能源安全和环境污染的双重压力下,发展煤基炭材料是实现煤炭清洁高效利用,助力实现“碳达峰”和“碳中和”目标的有效途径。煤炭由于储量丰富、碳含量高、具有特殊的芳香结构等特点使其在合成炭材料方面表现巨大潜力。主要综述了煤基炭材料如活性炭、碳点、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维等的制备技术和应用,并展望了煤基炭材料发展趋势。

碳量子点是一种新型荧光纳米材料, 尺寸通常在10nm以下, 具有优异的光致发光性、良好的生物相容性、低毒性和易于表面功能化等特点, 被应用于环境监测和环境中污染物的去除。制备碳量子点的原料种类很多, 能够通过自上而下和自下而上两种方法制备。综述了碳量子点的制备方法以及碳量子点在环境领域的应用, 并对其发展前景进行展望。

锂离子电池单晶型高镍三元正极材料因其稳定的晶体结构和优异的循环性能,已成为目前正极材料研究的热点。但其制备过程采用的过高烧结温度和过量锂源等方法,也会导致杂质相和锂残留的产生,引起比容量降低和倍率性能下降。对单晶高镍三元正极材料的结构特点做了介绍,总结了现有制备单晶高镍三元正极材料的手段,并对提升材料性能的改性工作做了介绍,探讨了结构变化对材料电化学性能的影响,以期为后续高性能单晶高镍三元正极材料的研究提供借鉴。

笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是一种兼具有机和无机特性的杂化材料, 不仅熔点高、密度低、介电性能好, 而且还具有耐热、耐压、阻燃和高硬度等优点。凭借出色的性能, POSS被广泛应用于聚合物改性。介绍了POSS的基本结构, 并从耐热性能、力学性能和介电性能这三方面对POSS改性聚合物进行综述。最后, 对未来POSS的重点研究方向进行展望。

n型半导体氧化锌(ZnO)和p型半导体聚苯胺(PANI)通过一定的合成工艺可以获得异质结结构的ZnO/PANI二元或三元纳米复合材料, 表现出比纯ZnO和纯PANI更优良的性能, 在许多领域内具备广泛的应用前景。梳理了该复合材料的常用制备方法和发展现状, 以及在传感器、光催化剂、超级电容器、防腐、吸波等方面的应用, 指出了存在的不足, 展望了未来的发展方向。

二氧化硅(SiO₂)气凝胶是一种纳米多孔固体材料,具有比表面积和孔隙率较大、热导率较低等特点,但其力学性能较差。引入力学性能优良、耐高低温、热稳定性好的聚酰亚胺(PI)与SiO₂气凝胶复合,可制备出兼具二者优势的复合材料。综述了PI/SiO₂气凝胶复合材料的研究进展,介绍了该复合材料的类型及其性能,归纳了该复合材料在隔热、阻燃、防水等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。

以聚偏氟乙烯(PVDF)为纺丝溶质,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与四氢呋喃(THF)为混合溶剂,配制不同浓度和不同溶剂配比的纺丝溶液,利用静电纺丝技术制备了PVDF纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、光学接触角测量仪、ImageJ软件对所制纳米纤维膜的微观形貌、疏水性能、纤维直径等进行分析,研究了不同浓度和不同溶剂配比对纳米纤维膜的影响。结果表明:当溶液浓度为10%(PVDF质量分数),DMF/THF溶剂配比为3/2时静电纺丝制备的纳米纤维膜纤维形貌良好,直径分布均匀,具有良好的疏水效果。

氧化石墨烯(GO)因其尺寸优势和独特的分子结构而具有丰富且优异的性能, 氧化石墨烯改性沥青表现出的优异性能受到研究学者的关注。将氧化石墨烯与路面材料结合起来已成为纳米改性沥青中一个新的研究热点。基于现有文献成果简单介绍了氧化石墨烯改性沥青的制备方法, 主要综述了氧化石墨烯单一改性沥青、复配改性沥青和作用机理研究进展, 并对氧化石墨烯改性沥青的未来发展进行了展望。

以外消旋乳酸(D, L-LA)和聚乙二醇(PEG)为原料, 合成了不同比例的聚乳酸-聚乙二醇共聚物(PLEG), 通过红外光谱和核磁共振测试了所得共聚物的结构。以PLEG为软段, 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与 1, 4-丁二醇(BDO)为硬段制备了聚氨酯膜材料(PPU)。通过红外光谱、扫描电镜、热重测试、力学测试和接触角测试等手段分析了PPU结构中PLA链段含量对其结构和性能的影响。在磷酸盐缓冲液中对PPU的可降解性进行测试, 同时考察了其生物相容性。结果表明:随着PLA链段比例的升高, PPU的透明性、热分解温度、力学强度、韧性、亲水性均有所下降, 而降解性能显著增强。此外, PPU膜具有优异的生物相容性, 将在生物医用和化工环保等领域具有广阔的医用前景。

综述了Co₃O₄及掺杂材料的性质、结构和电催化性能。Co₃O₄中的钴离子是Co²⁺和Co³⁺的混合价。由于Co₃O₄具有独特的尖晶石晶体结构,有利于Co²⁺和Co³⁺离子之间的电子传导,具有空电子轨道且易实现晶格氧化可作为氧还原反应(ORR)催化剂。综述了Co₃O₄的电催化性能的影响因素主要由其表面积和电子态决定,表面积通过调整纳米结构的大小和形貌来调节,电子态可以通过掺入第三种元素或氧空位来调控。综述了Co₃O₄掺杂不同材料后均表现出优异的催化性能与良好甲醇耐受性。Co₃O₄与Pd掺杂可以提高金属Pd在载体表面的分散性,降低金属颗粒团聚;Co₃O₄与P的组合使催化剂的内在活性增强;Co₃O₄与Ni掺杂,在ORR方面表现比Pt/C更好的稳定性和甲醇耐受性;Co₃O₄掺杂氮原子,这种复合催化剂表现出良好的抗甲醇中毒能力与稳定性。

铁基金属有机骨架材料[MOF(Fe)]可作为非均相芬顿试剂, 有效地进行氧化还原循环, 在废水处理方面具有广阔的应用前景。介绍了MOF(Fe)复合材料的类型及其结构, 总结了MOF(Fe)复合材料在去除有机污染物、无机污染物和生物污染物等方面的应用研究进展, 阐述了MOF(Fe)复合材料催化去除有机污染物、无机污染物和生物污染物的机理, 提出了MOF(Fe)复合材料今后的发展方向。

以聚四氟乙烯(PTFE)悬浮液为疏水性原料, 聚乙烯醇(PVA)为粘结剂, 采用静电纺丝法制备了质量比不同的PTFE/PVA纤维膜, 研究了PVA与PTFE质量比对纤维膜形貌、结构及疏水性能的影响。通过扫描电子显微镜、光学接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对纤维膜的表面形貌及疏水性能进行了表征和测试。结果表明:当PVA与PTFE质量比为1∶6时, 制备的纤维膜形貌良好且水接触角高达160°, 该纤维膜在超疏水领域具有广阔的应用前景。

随着超浸润界面理论的揭示和制备技术的成熟,超疏水功能材料已被广泛应用于环境、能源、健康等重要领域。基于一体化成型、规模化制备、按需结构设计、表面精细结构控制等优势,智能化3D打印技术也开始在超疏水功能材料的制备中发挥关键作用,然而关于其制备技术和实际应用的评述较为匮乏。因此,首先阐述了固体表面浸润理论和超疏水界面构筑机理,然后回顾了超疏水材料的传统制备方法,重点介绍了基于不同3D打印成型原理的超疏水材料制备技术,并重点综述了3D打印超疏水功能材料的应用研究现状,最后提出了当前研究领域尚存在的问题与挑战。

锂硫电池具有较高的理论比容量(1675Wh/kg)和能量密度(2600Wh/kg), 远远高于目前已经商用的锂离子电池, 是极具应用潜力和发展前景的新一代可充电电池储能体系。但在实际应用中, 锂硫电池高比能和长循环的优势很难实现:可溶解多硫化锂在充放电过程中不断地在正负极来回穿梭, 锂枝晶刺穿隔膜造成电池短路, 以及硫的不导电性和体积膨胀等问题, 严重阻碍了锂硫电池迈向实用化的脚步。介绍了钒基氧化物、钒基硫化物和钒基氮化物在锂硫电池中的应用, 包括正极硫宿主材料体系、隔膜改进、中间层设计等, 最后总结了钒基化合物在锂硫电池体系中的作用, 并对钒基化合物应用于高性能锂硫电池的未来前景和挑战做出展望。

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)组成的膨胀阻燃剂(IFR)为主阻燃剂, 有机蒙脱土(OMMT)为协效阻燃剂, 马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂, 以聚酰胺6(PA6)为聚合物成炭剂, 采用熔融共混法制备了PP/PA6/POE-g-MAH/IFR/OMMT阻燃复合材料, 并研究了PA6对PP阻燃复合材料阻燃性和力学性能的影响。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、热重分析、扫描电子显微镜和力学性能测试等手段对PP阻燃复合材料进行了测试与表征。结果表明:成炭剂PA6的加入, 可显著地提高PP阻燃复合材料的阻燃性能, 当PA6含量为5%时, PP阻燃复合材料的LOI由原来不含PA6时的25.5%提高到了30.0%, 垂直燃烧等级由原来的无等级提高到了UL-94 V-0级, 且随着PA6含量的进一步增加, LOI在逐渐增大。但PA6的加入, 会使PP阻燃复合材料的力学性能下降。

锂离子电池硅负极材料具有比容量高、电压平台低等优势, 粘结剂的结构和类型对硅负极的电化学储能性能具有较大影响。选取不同结构的粘结剂(聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺)分别与硅/多孔石墨烯复合材料混合制浆涂布, 组装成锂离子半电池。在相同的电流密度下, 研究不同粘结剂对硅/多孔石墨烯复合负极材料的电化学储能影响。测试结果表明, 以聚丙烯酰胺作为粘结剂的硅/多孔石墨烯复合负极材料, 首次放电循环比容量为2623mAh/g, 初始库伦效率为84.4%, 循环100次后比容量仍保持为1462mAh/g。相较于其他粘结剂, 聚丙烯酰胺的三维交联网络结构具有较强的机械强度, 可以通过其共价网络结构来缓解Si负极体积膨胀造成的容量衰减现象。本研究可为锂离子电池硅复合负极材料粘结剂的选择和设计提供依据。

近年来, 碳纤维(CF)以其优异的力学性能和导电性能, 被广泛用作复合材料的增强体。CF增强水泥基复合材料的机械性能在很大程度上取决于CF的分散性, 以及CF与水泥基体之间的界面特性。利用氧化石墨烯(GO)来改性CF的表面特性, 提高CF在水泥基中的分散性及CF与水泥基体之间的键合, 从而提高水泥基复合材料的性能。重点综述国内外GO改性CF(GO-CF)水泥基复合材料的应用现状, 并在此基础上, 对GO-CF水泥基复合材料的研究趋势及前景进行展望。

随着现代信息技术的不断发展,集电、磁于一身的多铁复合薄膜材料因其独特的物理特性已在换能器、传感器、存储器等领域应用广泛。然而,尽管多铁复合薄膜克服了陶瓷因高温烧结造成磁电耦合系数较小的缺点,但多铁复合薄膜中的铁电相也存在韧性差、脆性大,从而限制其在柔性器件中的应用。通过将铁磁相与具有柔性的铁电相复合而成的柔性多铁复合薄膜理论上可获得强的磁电耦合性能,同时因其具有优异的柔韧性和延展性,有望应用于便携式可穿戴设备、医疗设备、磁电传感器设备等领域。但是,柔性多铁复合薄膜的磁电耦合效应与磁电相的性能、组成、两相的接触面积以及两相间的复合形式等因素有关,其中,复合形式是影响耦合系数的关键因素。因此,综述了国内外复合形式影响柔性多铁复合薄膜磁电耦合效应的研究进展,并提出了一些亟待解决的问题。

在100W功率条件下,用氧等离子体对国产T800级碳纤维进行处理,通过扫描电子显微镜,原子力显微镜,X射线光电子能谱、单丝拉伸强度测试等方法对处理前后碳纤维表面物理化学特性进行表征,采用微脱粘方式研究了等离子体处理前后碳纤维环氧树脂复合材料界面的结合性能。结果表明:等离子体处理使碳纤维表面发生明显刻蚀,显著地提高了其表面化学活性;处理时间为3min时,碳纤维力学性能未发生降低,而其复合材料界面剪切强度值(IFSS)可达最高的88.61MPa,相比于未处理碳纤维复合材料而言,IFSS增幅为97.39%。

金属有机骨架(MOF)及其衍生物具有丰富的孔隙率、巨大的表面积和配位不饱和位点,在储能等多领域越来越受到关注。然而,大多数MOF固有的低电导率以及MOF衍生物在循环过程中体积变化限制了进一步发展。MXene具有二维结构,类金属的导电性,可调节的层间距,丰富的表面端基和优异的亲水性,已广泛应用于储能领域。然而,相邻纳米片之间的强范德华相互作用和氢键不可避免地造成MXene纳米片的堆叠,限制了电化学活性。近年来,研究人员综合了MOF及其衍生物与MXene的优势,其复合材料在储能领域表现出优异的性能,广受关注和研究。基于此,综述了MOF及其衍生物与MXene复合材料的制备方法,并介绍其在金属离子电池、超级电容器、锂硫电池等储能领域的应用现状,提出现阶段存在的主要问题并对未来的发展方向作了展望。