磁性纳米材料作为一种新型的高分子材料,具有比表面积大、可进行表面修饰以及在外加磁场作用下易于从复杂基质中分离的特性。分子印迹技术(MIT)是通过模拟抗原-抗体结合原理制备出具有预定性、稳定性以及特异性识别聚合物的方法。以磁性纳米材料制备的分子印迹聚合物,由于具有高效、高选择性,近年来在食品分析领域的应用备受关注。综述了磁性纳米分子印迹聚合物(MMIPs)的制备方法及其在食品安全检测中的应用。

关于相变微胶囊工艺条件、制备方法和壳芯材等方面研究的相关文献较多,并且大多以高分子材料为壳材。但是这些高分子壳材导热系数低,使得相变储能微胶囊存在导热性能差、热存储与释放效率低、功能单一、易破裂的问题,这一点直接影响相变储能微胶囊对环境温度的调控能力及其应用范围。因此,改善相变储能微胶囊的导热率、制备多功能微胶囊及以无机材料为壳材的微胶囊成为了新的研究方向。

国内外关于TiO₂基光催化剂的设计有着广泛的研究,应用驱动式的光催化剂设计本质是从结构设计到改性设计的过程。首先综述了目前TiO₂基体结构的形态和制备方法,完整阐述了TiO₂纳米管的优势和阳极氧化过程,进而综述了TiO₂纳米管的改性方式,特别说明了表面等离子体光催化技术的原理和应用潜力,介绍了大气污染防治中挥发性有机化合物(VOCs)降解对TiO₂基光催化剂的需求和应用案例,最后指出表面等离子体TiO₂纳米管在大气污染防治过程中作为技术革新点的可能性和工业应用前景。

TiO₂由于其优异的光电性能在环境保护、太阳能电池、抗菌抑菌等领域都有重要的应用。而纯TiO₂因为太阳能利用率较低以及光生电子空穴对较快的复合使其性能不能得到充分发挥。稀土元素掺杂能减小禁带宽度以及捕获光生电子或空穴,使光催化性能以及光电转换效率提高。综述了近年来稀土元素单掺杂、稀土元素共掺杂TiO₂的制备以及研究最新进展。

壳聚糖是自然界唯一的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,是一种安全无毒的生物大分子。多酚具有很强的抗氧化能力和自由基清除活性。多酚/壳聚糖复合材料兼具二者的生物活性。综述了多酚/壳聚糖复合材料的制备、特性及应用方面的研究进展。

聚丁二酸丁二酯(PBS)基脂肪族聚酯是目前广受关注的可生物降解高分子材料之一,总结概述了其制备、改性、降解及应用等方面的进展。其中,PBS基脂肪族聚酯的制备工艺主要包括熔融缩聚法、溶液聚合法、酯交换法和扩链法等,改性方法涵盖物理共混改性、增塑改性、扩链改性和交联改性等。此外,阐述了PBS基脂肪族聚酯生物降解方面的现状,包括土壤掩埋降解、微生物降解和酶降解等,最后概括了PBS基脂肪族聚酯的应用及未来发展方向。

碳泡沫材料不同于常规碳材料,是一种以碳原子相互连接成为骨架结构的轻质多孔固体材料,具有新颖的结构和形貌。空腔的结构包括五边形十二面体和球形等。由于具有独特的微观结构、较高的孔体积和较大的表面积以及优良的热导率和抗压性等特点,使其在众多领域里显示出潜在的应用价值,可应用于催化剂载体材料、复合材料和电化学等领域。因此,新型的碳泡沫材料及其应用研究迅速成为碳材料研究领域的热点之一。综述了新型碳泡沫材料的制备及其应用的研究进展,探讨了碳泡沫材料制备和应用方面所面临的实际问题以及今后在实际应用中的发展趋势和前景。

近些年来,利用静电纺丝法制备出的纳米纤维种类逐渐丰富,综述了将聚乳酸与不同种类的抗菌剂混合后通过静电纺丝技术制备的聚乳酸复合纤维纳米材料在抗菌性能方面的表现。

银纳米线因呈现出与宏观银或单个银原子不同的特性(如小尺寸效应、介面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等)而受到越来越多研究人员的关注。综述了多元醇法、溶剂热法、紫外线照射法和模板法等四种常用的银纳米线制备方法的特点及银纳米线在催化、电学、光学和传感器等方面的应用进展。模板法可获得规整的银纳米线;紫外线照射法可应用于惰性金属纳米结构的制备;溶剂热法和多元醇法均适用于量产银纳米线,但溶剂热法因需要高温高压环境使得其生产成本提高,而多元醇法的制备工艺简单、成本低、效率高,因此具有更好的应用前景。银纳米线由于拥有良好的导电性和光学性被广泛应用于液晶显示器、可穿戴电子器件和太阳能电池等领域,而银纳米线良好的生物相容性、抗菌性以及大比表面积等特点使得其在生物传感器和催化电极等领域也有广泛的应用。

新一代太阳电池——量子点敏化太阳电池(QDSSC)由于具有吸收广、多激子和高稳定等独特优势近年来已得到初步发展。从量子点敏化太阳电池的原理入手综述了QDSSC中光阳极半导体氧化膜、量子点敏化剂的种类及两者间的结构调控、量子点制备方法这三大模块的研究进展,从原理上对光阳极半导体氧化膜、敏化剂的性能进行了简要合理的解释,并结合现存的问题提出了今后的发展方向。

采用动态吸附实验,研究了石墨碳纤维薄膜作为电极材料在高压静电吸附过程中的性能。研究结果表明:电场强度为50kV/m,薄膜透气率为155mm/s条件下,石墨碳纤维薄膜对微尘的吸附效率达到17.5%;增加石墨碳纤维薄膜集尘面积,可以增加对微尘的吸附效率,在石墨碳纤维薄膜集尘面积为0.28m²条件下,对微尘的吸附效率达到72.4%。

采用机械球磨法快速合成了高活性的Zn-Fe双金属氰催化剂(DMC),继而在无溶剂的条件下催化氧化石墨烯(GO)、苯酐、CO₂和环氧丙烷(PO)原位聚合制备了GO/聚碳酸亚丙酯苯酐(GO/PPCPA)复合材料。通过红外光谱、扫描电镜和X射线衍射对催化剂的结构和微观形貌进行了表征,并采用热重分析研究了复合材料的热稳定性能。结果表明:4-二甲氨基吡啶(DMAP)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)羧基活化剂对GO/PPCPA复合材料的热稳定性能有较大的影响,当GO/DMAP/EDC的质量比为1∶1∶1时,复合材料表现出最佳的热稳定性,失重为5%的热解温度(T_5%)、失重为50%的热解温度(T_50%)和最大分解温度(T_max)分别为118.8、349.3和361.6℃,相比PPCPA分别提高了23.7、54.1和49.5℃。

采用间歇式紫外辐照法,以聚砜(PSF)和聚丙烯(PP)中空纤维膜为探针,以丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为单体,研究光敏剂对膜表面紫外接枝反应的影响。结果表明,光敏剂存在与否对膜表面结构有较大影响。无光敏剂时,PSF中空纤维膜表面虽有亲水性单体成功接枝,但PSF膜基体结构受到损伤,表面孔结构增大,改性膜的截留率降低;存在光敏剂时,PSF和PP中空纤维膜表面均有单体成功接枝,膜表面结构得到调控,改善了膜的亲水性和抗污染性,为亲水性膜的表面结构设计提供了一定的理论基础,对新型亲水膜的制备具有指导意义。

聚亚苯基砜(PPSU)是一种具有高机械强度、热稳定性和耐化学性的膜材料,而利用水滴模板法制备蜂窝状有序多孔膜是分子自组装领域一个极大的发展。通过考察聚合物浓度、溶剂和添加剂等因素对蜂窝状有序多孔PPSU膜孔径的影响。结果表明:当聚合物浓度从20g/L上升到70g/L时,平均膜孔径由11.5μm减小到4.4μm,呈下降趋势;相比CH₂Cl₂和CH₂Cl₂/CHCl₃共混溶液,CHCl₃是最佳溶剂;丙酮作为添加剂,当丙酮与CHCl₃溶剂比由0.1∶20增加到0.5∶20时,膜孔径由8.9μm增加到13.3μm,但膜孔数量会减少。

首先以聚乳酸(PLA)为成膜材料,采用水蒸汽辅助法制备了PLA多孔薄膜。利用电子显微镜(EM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了有机溶剂、铸膜液浓度、环境湿度和表面活性剂等因素对多孔膜结构和形貌的影响;然后在铸膜液中添加TiO₂制备了PLA/TiO₂复合膜,采用SEM和X-射线衍射仪(XRD)对其表面形貌和结构进行表征,采用分光光度计评价了PLA/TiO₂复合多孔膜对亚甲基蓝染料的光催化降解性能。结果表明:水蒸汽辅助法制备PLA多孔膜的最佳条件为以CH₂Cl₂为溶剂、PLA质量浓度3%、环境湿度为83%、不添加表面活性剂;TiO₂的加入降低了多孔膜的有序性,使得PLA的结晶度略有降低,晶粒尺寸略有减小,复合膜对亚甲基蓝的光催化降解效果较好。

采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布单面和双面分别沉积了纳米结构的Cu薄膜,利用矢量网络分析仪对所制备样品的电磁屏蔽效能进行了测试,并理论计算分析了单面屏蔽材料和双面屏蔽材料的屏蔽效能。结果表明:在总镀膜时间相同的情况下,双面屏蔽材料的电磁屏蔽效能要明显优于普通单面屏蔽材料的电磁屏蔽效能;普通单面屏蔽材料只对低波有相对较好的屏蔽效果,而双面屏蔽材料对低波和高波都有相对较好的屏蔽效果,且随着电磁波频率的增大,其屏蔽效能呈增大的趋势。

为了拓宽低温可逆热致变色材料变色温度和变色时间的范围,以聚乙二醇400(PEG400)为辅剂,十二醇等为隐色剂,变色母料为显色剂,无水乙醇为溶剂制备了超低温热致变色复合物;采用原位聚合法制备了以阿拉伯树胶为壁材,热致变色复配物为芯材的微胶囊,并对其进行显微结构、粒径、变色温度和变色时间等方面的测试与分析。结果表明:使用十二醇时,变色温度为5～15℃,变色时间为210s,颜色按照深蓝-蓝色-浅蓝的顺序变化。聚氨酯的引入使变色膜变色温度下降,但降幅较小,可以起到保温隔热的作用。微胶囊化后材料具有优良的耐疲劳性能,还扩展了变色材料的应用领域。

在银纳米线透明导电网格结构的交叉部分采用原位还原银的方法提升了银纳米线网格结构的抗破坏能力,并与硅橡胶复合制备出了透明导电的可拉伸电极膜材料,其拉伸性能较好,电阻变化率较低,在LED、太阳能电池、医用传感器、超级电容器、电磁屏蔽以及高温电池中具有广泛应用前景。

以硝酸铜为铜源、硝酸铝为铝源,以草酸为沉淀剂,采用微波辅助合成p型半导体CuAlO₂纳米晶。通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和激光粒度分析仪对其物相结构、化学性能、光学性质和粒径大小进行了表征分析,并对反应机理进行了讨论。研究了煅烧温度、原料配比等因素对产品结构的影响。结果表明:当Cu²⁺和Al³⁺摩尔比为1∶1,煅烧温度为1200℃时,样品为纯的CuAlO₂晶相,晶粒大小为41nm;样品含有与氢键缔合的OH基;其禁带宽度为4.53eV,与块体材料相比,发生了蓝移,其归因于晶粒减小而产生量子效应所致。

采用水解-缩聚法,以苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷为原料,以乙烯基双封头(VV)为封端剂,以盐酸为催化剂,合成了具有高折射率的苯基乙烯基硅树脂,利用FT-IR、核磁共振、热重分析等对产物进行表征。研究了苯基含量对产物折射率的影响,将制得的苯基乙烯基硅树脂与苯基含氢硅树脂按一定比例硫化成型,制得适用于LED封装的有机硅树脂。研究结果表明:苯基用量为40.5%(摩尔百分数)时,制得的苯基乙烯基硅树脂的折射率为1.5370,热稳定性良好,固化后产物的性能最佳,透光率大于90%,符合LED封装要求。

采用溶胶-凝胶法制备SiO₂溶胶,并将其按不同比例添加到实验室自制的膨胀型光固化磷氮阻燃剂(PETA/MATPT/DAPMP)中制得紫外光固化有机-无机杂化膨胀阻燃涂层,并对其进行表征。研究结果表明:SiO₂溶胶添加量达到15%(wt,质量分数)时,紫外光固化有机-无机杂化膨胀阻燃涂层的膨胀行为基本保持不变,其单向膨胀度仍然能达到126倍,基材背火面的温度最低为338℃,对基材的保护作用显著改善,具有较好的阻燃性能。

采用4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐和1,4-萘二甲酸为原料,在磷酸、多聚磷酸介质中经溶液缩聚,制得聚苯并[1,2-d∶5,4-d′]二噁唑-2,6-二(1,4-亚萘基)(PNBO),并对制得的PNBO进行表征。研究结果表明:在P₂O₅添加量为84%(wt,质量分数),减压、氮气保护条件下,制得的PNBO产率达到86.73%,黏度达到17.95dL/g,并具有较好的耐热性能。

以苯胺为单体,过硫酸铵及过硫酸钾为氧化剂,盐酸为掺杂剂,通过化学氧化法制备了掺杂导电聚苯胺。采用XRD、FT-IR、SEM对样品的结构微观形貌进行了分析。将上述聚苯胺作为组分,环氧树脂粉末涂料为成膜物质制备聚苯胺/环氧树脂防腐粉末涂料,并将其采用静电喷涂的方法涂覆在钢板上,160℃固化15min。通过盐雾实验对其防腐性能进行了研究,并与普通粉末涂料及含有磷酸盐的防腐粉末涂料的防腐性能进行了比较。结果表明,聚苯胺防腐粉末涂料具有更好的防腐效果。

以季戊四醇磷酸酯(PEPA)、三氯氧磷和1,4-丁二醇(BDO)为原料合成了一种含有磷氧螺环结构的封端阻燃剂。通过红外光谱和核磁共振谱等方法对该化合物的结构进行表征,通过热重分析评价其热稳定性,探讨了聚双季戊四醇双磷酸酯螺环丁二醇磷酸酯(PASPB)用量对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)端羧基含量的影响,并测试了其抗水解性能和与次膦酸铝复配的阻燃性能。结果表明:热重分析表明其初始分级温度为346℃,800℃时残炭率为41.11%,热稳定性良好;PASPB用量在3.5份以上时,残留的端羧基浓度已达到10mmol/kg以下,可满足PBT抗水解的基本要求:当PASPB添加量为6份,二乙基次膦酸铝添加量为9份时,阻燃复合材料的极限氧指数(LOI值)达到了30.5,拉伸强度为51.2MPa。

通过多步法成功制备了核壳结构的Fe₃O₄@SiO₂-Ag介孔复合催化剂。采用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱、透射电镜、紫外可见吸收光谱和氮气吸脱附仪等测试手段对复合催化剂的结构、形貌和催化性能进行了表征。在制备过程中,由于加入了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮,提高了银纳米粒子的分散性,使得复合材料的催化性能得到了显著的提高。结果表明:银氨溶液浓度的改变对复合催化剂的结构和催化性能有一定的影响:当[Ag(NH₃)₂]⁺溶液的浓度为0.2mol/L时,使用硼氢化钠为还原剂对染料污染物罗丹明B的催化降解性能最佳。Fe₃O₄@SiO₂-Ag-0.2复合催化剂的循环催化性能良好。在经过5次的循环催化测试后,其催化效率仍可达89%。

采用浸渍还原法制备了负载型非晶态合金Ru-B/ZrO₂催化剂,并考察了ZrO₂织构性质、第四周期过渡金属助剂、催化剂量、反应温度和催化剂循环使用性能对Ru-B/ZrO₂催化剂催化硼氢化钠水解产氢性能的影响。结果表明:随载体ZrO₂比表面积增加,Ru-B/ZrO₂催化剂比表面积增加,活性组分Ru-B比表面积增加,催化剂活性升高。第四周期过渡金属作助剂不利于Ru-B/ZrO₂催化剂催化硼氢化钠产氢速率的提高。载体ZrO₂比表面积为90m²/g,Ru-B/ZrO₂催化剂的比表面积最大为86m²/g。在303K时,0.005g该催化剂催化硼氢化钠水解产氢速率为13264mL/(min·g)(Ru),活化能为35.33kJ/mol。循环使用5次后,催化剂产氢速率仍保持初次速率的88%。

为了研究不同水解条件下制备掺杂稀土离子发光材料的发光差异,通过溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯和硼酸三甲酯为原料,制备了稀土离子Tb³⁺掺杂的以B₂O₃-SiO₂为基质的发光材料。通过荧光激发光谱和发射光谱分析了不同酸碱催化条件下制备材料的发光情况,结果显示酸碱二步催化下制备的材料发光性能最好。利用FT-IR、XRD等对其结构进行分析,发现在300℃退火处理后有B₂O₃晶体生成,此时激发光谱蓝移;600℃退火处理后有Si—O—B键存在,此时发光性能最好,表明B掺杂SiO₂的网络有利于材料的发光。结合结构分析在酸碱条件下的水解机理,认为酸碱二步催化法能调节正硅酸乙酯和硼酸三甲酯的水解速率,更有利于B掺杂进SiO₂结构中,使制备的材料发光性能增强。

以季铵化壳聚糖(QCS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,借助交联剂戊二醛(GA),通过溶胶-凝胶法制得有机-无机QCS/TEOS杂化膜,并考察其对罗丹明B(RB)的吸附效果。结果表明:当温度为40℃、吸附时间为20min、溶液pH=6、TEOS用量为20%(wt,质量分数)、RB初始浓度为8mg/L条件下,QCS/TEOS杂化膜对RB的吸附效果最好,吸附量达到3.402mg/g。

将改性三聚氰胺甲醛树脂与粘胶溶液共混,经真空脱泡后,制得高强度的纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜。并对纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜进行表征。研究结果表明:当改性三聚氰胺甲醛树脂添加量为20%(wt,质量分数)时,制得的纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜的力学性能达到最大值,断裂强力达到116.55N,伸长率达到205.27%,拉伸强度达到97.13MPa,具有较好的性能。

以毛竹叶为原料,使用丙酮作为提取剂,通过振荡水浴预处理,辅助超声波作用提取毛竹叶叶绿素,并且对叶绿素提取效率进行测试。对主要参数(如振荡时间、超声时间、超声功率等)设计了单因素试验。得出较适宜的提取工艺为:振荡水浴处理时间10min,超声波清洗器处理时间20min,超声功率140W,在此条件下,叶绿素提取效率较高,提取含量达到2.39mg/g。同时,采用不同方法制备聚乙烯醇(PVA)/叶绿素膜,通过荧光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对制得PVA/叶绿素膜进行观测。结果表明,PVA/叶绿素膜保持叶绿素的荧光特性;在纺丝工艺中,叶绿素吸附在纤维表面形成PVA/叶绿素膜。

通过X射线衍射、扫描电镜、恒流充放电、循环伏安和阻抗(EIS)等技术对材料的形貌和电化学性能进行分析,研究了Mg、Al同时掺杂对溶胶-凝胶法合成单斜晶型Li₃V₂(P0₄)₃/C材料电化学性能的影响。结果表明:相对纯的磷酸钒锂/C(LVP/C),少量的掺杂没有影响材料的结构,电化学性能有显著提升,并且Li_2.9Mg_0.05V_1.9Al_0.1(PO₄)₃/C材料具有最好的电化学性能。在室温3～4.3V充放电平台下,以0.1C首次放电比容量达到130.7mAh/g,第50次循环的放电比容量仍有127.2mAh/g,容量保持率为97.3%。

以工业粗酚、多聚甲醛及聚醚胺作为起始原料,通过无催化的Mannich反应,在温和条件下合成出一种新型的苯并噁嗪树脂预聚体。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹H-NMR)和示差扫描量热法(DSC)对上述苯并噁嗪树脂预聚体的化学结构和固化过程进行了研究。对固化后树脂的弯曲及拉伸等机械性能进行了检测。结果表明:树脂预聚体在185℃开始固化,固化后树脂具有近乎为零的体积收缩率、良好的抗溶蚀性及低吸水率,弯曲强度达92.71MPa,拉伸强度达25.79MPa。

以经处理过的多壁碳纳米管(MW-CNTs)为导热导电填料、三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,采用机械共混法制备了MW-CNTs/EPDM复合材料。研究了碳纳米管填料在低填充量(6%)下对复合材料体积电阻率、热导率、热稳定性及力学性能的影响,并通过扫描电镜观察分析MW-CNTs在复合材料中的分布。结果表明:处理后的MW-CNTs在EPDM基质中能形成良好的聚合物填料界面,分散均匀,形成有效的导电导热网链。复合材料的体积电阻率随着MW-CNTs填充量的增加而呈数量级的递减,导热系数随之增加,热稳定性提高,填充后的复合材料具有较好的物理机械性能。

双相炭黑是新型的填料,螺旋纳米碳纤维(HCNF)是具有特殊结构的炭材料。以气相生长HCNF为基础,通过原位生成法制备了双向炭黑——SiO₂/螺旋纳米碳纤维(SiO₂-HCNF),研究了SiO₂-HCNF的制备与性质。最后与炭黑N330和HCNF进行结合胶性能对比。结果表明:SiO₂-HCNF结合胶的抗拉强度较天然橡胶(NR)提高了0.2MPa,较HCNF结合胶提高了0.098MPa,并且结合胶量也提高了8.27%。

用无转子硫化仪、万能材料试验机和溶胀实验研究了硫化温度及共交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)用量对四丙氟橡胶(TFE-P)的硫化特性、拉伸性能和溶胀性能的影响。结果表明,TAIC对TFE-P有增塑作用,可以延长混炼胶的流动时间;交联速率随一段硫化温度和TAIC用量的增加而提高,在TAIC-P为5份之后变化很小;TFE-P硫化过程存在断链反应并导致交联密度减小;交联密度随一段硫化温度升高而降低;增加TAIC可提高交联密度,在TAIC-P为7.5份之后变化很小。一段硫化温度和TAIC用量对最终的交联密度具有调控作用,并影响最终硫化胶的拉伸性能和溶胀性能。

在不同处理时间和功率的条件下,对苎麻纤维表面进行冷等离子体处理。通过分析纤维表面能以及纤维拉伸强度的变化,选取了3组处理纤维与未处理纤维作为复合材料的增强纤维,并且运用模压工艺制备苎麻纤维增强复合材料。经过扫描电镜分析、弯曲强度和剪切强度测试以及单纤维断裂实验,探究了冷等离子体处理对苎麻纤维表面性能及其复合材料性能的影响。结果表明:冷等离子体处理去除了苎麻纤维表面的胶质和杂质,提升了纤维与环氧树脂的粘附功。随着处理时间与功率的增加,复合材料板的力学性能随之提升。与未处理纤维复合材料相比,当处理条件为3min、200W时,复合材料的弯曲强度与剪切强度分别提升了37.0%和30.5%。

采用熔融共混的方法,制备系列共混组成比的聚酰胺6/季戊四醇磷酸酯(PA6/PEPA)复合物,并对其结构和性能进行分析。结果表明,PEPA在与PA6熔融共混过程中并未发生化学反应,并均匀分散于PA6基体中;PEPA对PA6具有一定的增塑作用,复合物的玻璃化转变温度、冷结晶及热结晶温度均降低,复合物的结晶度下降。在PEPA用量低于10%(wt,质量分数,下同)时,复合物的断裂强度基本不变,其后随着PEPA用量的增加,断裂强度逐渐降低,但断裂伸长率呈明显上升的趋势;动态力学分析表明复合物的弹性模量和T_g均呈下降趋势;阻燃测试结果表明,PEPA可以提高PA6的阻燃性能。当其用量为20%时,复合物的残炭量增加至17.9%,LOI提高至27%,燃烧时复合物的总释放热、质量损失速率和总燃烧时间降低,但并未改善PA6的抗熔滴性能。

使用氨基、乙烯基、环氧基和巯基4种类型硅烷偶联剂对无烟煤进行干法球磨改性,将改性无烟煤填充丁苯橡胶中制备煤基/丁苯橡胶复合材料。结果表明,硅烷偶联剂分子与煤颗粒表面发生了一定的相互作用,改善了煤的表面性能,煤基/丁苯橡胶复合材料的力学性能得到很大的提高,有较好的补强的作用。当填充质量为50份时,巯基类型硅烷偶联剂改性无烟煤对复合材料的拉伸强度和撕裂强度较纯丁苯橡胶分别从1.66和13.24MPa提高到7.45和25.27MPa。

对(45/0/0/45)、(45/0/45/0/45)和(45/0/45/0/45/0/45)3种典型铺层形式复合材料层合板内部分层损伤分别在中温和常温固化条件下进行挖补修理。并且利用Patran/Nastran有限元计算软件对修理后的层合板进行模拟计算。研究结果表明:中温修理好于常温修理,只有4层铺层常温挖补修理不满足要求,而5层和7层修理后压缩强度和剪切强度均达到80%以上。5层铺层结构在常温挖补修理,压缩强度平均值达到175.83MPa,是原压缩强度的88.70%;剪切强度达到163.90MPa,是原剪切强度的82.90%。

采用溶液共混法制备氟橡胶包覆改性海泡石胶粒,并作为填料,利用机械共混法制备了有机改性海泡石/氟橡胶复合材料。考察不同用量的有机海泡石对复合材料的耐热空气老化性能及耐酸、碱、润滑油腐蚀的影响。结果表明:随着有机海泡石用量的增加,复合材料硬度不断增加,拉伸强度呈现先增后减的趋势;当有机海泡石用量为10份时,复合材料的拉伸强度达到11.93MPa,力学性能较好。经各种介质老化后,有机海泡石用量为10份时,复合材料的性能保持率较高。通过综合性能的对比,4种介质对试样性能的影响大小不同:高温碱(NaOH)介质>高温酸(HCl)介质>高温油介质>热空气介质。

采用硼酸锌、玻璃粉为填料,将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)与三元乙丙橡胶(EPDM)进行共混交联,制得可瓷化EVA复合材料。研究结果表明:采用40%(wt,质量分数)硼酸锌,EVA∶EPDM的质量配合比为85∶15条件下,制得的可瓷化EVA复合材料的综合性能最佳,拉伸强度为12.5MPa,断裂伸长率为654%,熔体质量流动速率为1.7g/10min。

将甲基丙酰氧乙基磷酸酯(P单体)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)及丙烯酸(AA)采用半连续乳液聚合,制备磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳液,并配制乳胶涂料。研究了P单体用量、引发剂用量、乳化剂配合比等对乳液及乳胶涂料性能的影响。研究结果表明:磷酸酯的引入,会形成一种磷化膜减缓燃烧,从而起到阻燃作用;当P单体用量为2.2%(wt,质量分数)、引发剂过硫酸钾(KPS)用量为0.13%(wt,质量分数)、十二烷基硫酸钠(SDS)与乳化剂OP-10质量配合比为3∶1制得的磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳胶涂料的附着力为1级、湿附着力为1级、耐水性达到480h无泡和无锈、耐盐水性达到120h无泡和无锈,具有较好的耐腐蚀性能。

先将壳聚糖(CTS)与甲酰氯经过酰氯化反应后,其产物再与戊二醛发生交联反应,得到具有较好吸附性能的交联壳聚糖(CCTS)。研究结果表明:CTS与戊二醛的质量配合比为1∶1,反应温度为65℃,pH为5.0,反应时间为3h的条件下,制得的CCTS的交联度最高可达87.35%,在中性废水中对铅离子(Pb²⁺)的吸附量最大达到 1.92mg/L。

以1-十八烯(ODE)为反应介质,硬脂酸镉和硒粉分别为镉源和硒源,聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(P3HT)为模板,在无三丁基膦或三辛基膦参与的条件下,采用水热法在较低温度下原位合成了硒化镉/聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(CdSe/P3HT)复合纳米晶。并对CdSe/P3HT复合纳米晶的结构、形貌和性能进行了表征。研究结果表明:制得的CdSe/P3HT复合纳米晶平均粒径5.27nm,分布均匀,排列整齐,晶面间距为0.350nm,荧光淬灭强度为38.7%,用于光电材料可提高光电转化效率。

以电动汽车用磷酸铁锂动力电池为研究对象,采用混合脉冲功率法(HPPC)对磷酸铁锂动力电池进行测试,分析脉冲电流大小、脉冲时间与电池直流内阻、极化内阻的影响。研究结果表明:随着脉冲时间的增加,磷酸铁锂动力电池的内阻呈增长态势;放电电流增大,电池的极化内阻和直流内阻呈减小态势;在32A放电电流,荷电状态(SOC)=100%条件下,磷酸铁锂动力电池的极化内阻为20.89mΩ,直流内阻为62.49mΩ。

采用改进的固相法制备出了电解质锂盐双草酸硼酸锂(LiBOB),其方法比原来的固相法更简单、环保,且产品产率和纯度都很高。通过红外光谱、核磁共振氢谱和X射线衍射分析考察了LiBOB复配电解液。结果表明:LiBOB复配电解液不仅在循环伏安测试中表现出了较高的氧化电位(>5.6V),在高温下(30℃)也呈现出了较好的容量保持率,经过100次循环后,容量保持率在90%以上。

以醋酸为催化剂,乙醇为分散剂,先将偶联剂KH-570经溶胶-凝胶过程,生成表面带烯键的硅溶胶,再将其与工业化生产的常见硅溶胶共混,经过两种硅溶胶的交换、陈化等过程,使得工业化生产的常见硅溶胶的表面带上烯键,实现对工业化硅溶胶表面的烯键修饰。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)等表征手段对修饰改性前后的硅溶胶样品进行了表征。结果表明:硅烷偶联剂KH-570的不饱和烯键成功接枝到纳米硅溶胶的表面。

以面粉为原料,经炭化、磺化制得炭基固体酸催化剂,并对其进行表征。以油酸、甲醇为原料,进行酯化反应,考察了炭化温度、炭化时间、磺化温度和磺化时间对油酸转化率的影响。结果表明:在400℃下炭化2h,130℃下磺化2h,其催化活性最强,油酸转化率高达94%。

以活性炭为研究对象,采用微波加热-水蒸汽法和碱激发提高活性炭的脱硝效果。通过正交设计与多元非线性回归结合获得最优碱激发活性炭的制备工艺参数。采用扫描电镜、全自动比表面和孔隙分析仪及红外光谱测试最优碱激发活性炭的微观结构、孔结构和表面官能团。结果表明:当微波功率为676W、活化时间为5min和氢氧化钾浓度为48%时,碱激发活性炭具有最佳的脱硝效果,即脱硝穿透时间为343min;最优碱激发活性炭具有良好的孔结构,孔容积与比表面积均大幅提高,平均孔径减小,同时表面官能团减少,吸收峰的强度降低。

采用浸渍法和嫁接法将季鏻类离子液体固载于活性炭载体上,并对其进行了红外光谱、热重和扫描电镜表征。研究了离子液体的固载方法及负载量等参数对孔道特征、CO₂吸附选择性、抗水性及循环使用性能的影响。结果表明:浸渍法制备的活性炭固载样品具有较高的固载量,高达26.07%(wt,质量分数,下同),而嫁接法制备的固载样品能较好地保持载体发达的孔道结构。制得的硅胶负载季鏻离子液体对CO₂具有良好的吸附性能,在0.1MPa和25℃下,样品Si-P₈T/AC-Gr对CO₂的吸附量达10.12%,显著提高了CO₂/N₂的吸附选择性和抗水性能,同时具有良好的循环使用性和稳定性。

随着纳米技术快速发展,纳米包装材料已广泛应用于食品包装领域。综述了高阻隔型、抗菌型和保鲜型纳米复合材料在食品包装方面的研究现状,并对其生物安全性进行了分析评价。

采用热解油、尿素和甲醛为主要原料,合成了一种新型热解油脲醛树脂(BUF)固沙剂。采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对BUF进行了微观结构表征,测试了固沙试样的抗风蚀性、保水性、抗压强度、有机质含量及种子萌发率,分析了不同浓度BUF固沙剂的固沙效果。结果表明,BUF固沙剂能将沙土颗粒紧密粘结,形成较大团聚体结构。在BUF浓度为8%的条件下,固沙试样的风蚀率达到0.03%,保水率达到62%,抗压强度达到25mm,有机质含量达到1.29%,种子萌发率达到100%,能够满足实际应用要求。

通过马歇尔稳定度实验、疲劳强度实验、残留稳定度实验等对自行研发的新型温拌沥青混合料各项路用指标以及疲劳强度进行了系统评价,对比分析了3种自行研发的新型温拌沥青混合料与普通热拌沥青混合料的路用性能差异。结果表明新型温拌沥青混合料稳定度、高低温性能、疲劳强度良好,具有优质的物理力学性能。C型温拌沥青混合料能在降低沥青混合料拌和温度的同时,还能提高沥青混合料的疲劳性能,并且不降低沥青混合料的抗水损坏的性能。

为了提高油菜秸秆木质纤维素的能源化利用效率,研究了常压温和条件下利用氧化电解水(EOW)处理油菜秸秆的效果。研究结果表明,在处理时间3h,温度30℃,pH=2.04,EOW有效氯含量105mg/L条件下,EOW对油菜秸秆的还原糖得率达到16.88%,而对照组仅为11.35%,具有较好的处理效果。

采用模压成型法制得复合材料,并进行摩擦磨损性能的测试,研究稻壳用量、纳米CaCO₃含量、偶联剂对聚氯乙烯/稻壳木塑复合材料耐磨性能的影响。结果表明:当稻壳用量为40%时,木塑复合材料磨损量最少,摩擦系数较大;当添加5%纳米CaCO₃时,复合材料的耐磨性能较为优良;采用偶联剂处理有助于其耐磨性能的提高,其中硅烷KH-550的作用尤为明显,钛酸酯对复合材料耐磨性能的提升没有良好的效果。

以羧甲基壳聚糖为原料,聚乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,通过反相微悬浮聚合方法,制备出粒径在300～600μm的交联羧甲基壳聚糖微球,再以硝酸铈铵为引发剂,使2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸在微球表面进行接枝聚合,得到含离子交换基团(—COOH、—SO₃H)的可载药栓塞微球。该微球对抗癌药物盐酸阿霉素载药率24h内可达34.6%,较纯羧甲基壳聚糖微球提高了49.8%。该微球在介入疗法治疗肿瘤领域具有很好的应用前景。

探讨利用超声波的方法将卤胺抗菌剂前驱体接枝在麻纤维上的工艺及效果。首先以三聚氯氰为活性基团,对氨基苯磺酸为水溶性基团,5,5-二甲基海因为卤胺载体,合成一种一氯均三嗪衍生物类卤胺抗菌剂前驱体HB;然后利用超声波的方法将HB接枝到麻纤维上,通过氯化制备抗菌麻纤维。研究了中性盐、碱、整理剂用量、超声温度和时间等因素对接枝效果的影响。结果表明:最佳工艺条件为中性盐200g/L、碱50g/L、整理剂20%、温度70℃、时间2h;并采用红外光谱和扫描电镜对整理后的麻纤维进行表征;氯化后的麻纤维具有优良的杀菌性能,能在10min内杀死10⁵～10⁶CFU的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。

采用剑麻纳米纤维素与吡咯通过原位化学氧化法制备聚吡咯(PPy)@剑麻纳米纤维素(CNF)(PPy@CNF)复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)对PPy@CNF进行形貌和结构表征,研究PPy@CNF在溶液中对偶氮类有机阴离子染料甲基橙(MO)的吸附效果,结果表明,在聚合时吡咯单体浓度为6.0g/L时,PPy@CNF对MO吸附容量最大,达到335.1mg/g。

采用制革产生的残弃牛毛经化学处理后机械粉碎制得的毛粉与丙烯酸树脂(PAA)混合,制备了一种新型毛粉丙烯酸树脂复合物(ACC)。对ACC和PAA分别进行了导热、隔声等测试。实验结果表明:毛粉用量30%(wt,质量分数),膜厚度1.5mm的ACC膜的导热系数为0.012W/(m·℃),隔声量为32db。与市售隔声产品相比,ACC膜隔声性能优于聚氨酯泡沫类,与沥青类和橡胶类接近。

以大米淀粉为原料,氯化铵为脱水催化剂,经一步程序加热得到大米淀粉硬碳,并制得大米淀粉硬碳负极材料。实验结果表明,大米淀粉硬碳的可逆和不可逆比容量随碳化温度升高而降低,1050℃碳化的样品首次库伦效率最高达到75.5%,0.1C首次充电比容量和放电比容量分别为656mAh/g和495.6mAh/g;0.1C、1C循环充放电时,第50次循环的比容量分别是第1次放电比容量的91.96%和85.48%。大米淀粉硬碳负极材料成本低廉、制备过程环境友好,有望在锂离子电池领域得到应用。

以硫酸镍、硝酸铈和氢氧化钠为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,先通过化学沉淀反应,再经过高温煅烧得到Ce掺杂NiO纳米材料,并利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对所得材料进行表征与分析。将所得Ce掺杂NiO纳米材料制成气敏元件,测试其对乙醇气体的敏感性能。结果表明:当Ce掺杂量为3%(质量分数)时,NiO纳米材料对乙醇气体具有较好的气敏响应性能;在工作温度为300℃时,该Ce掺杂NiO纳米材料对5×10^-6乙醇的灵敏度可达到2.20,响应时间小于20s。

以4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和聚醚多元醇为基本实验原料制备了聚氨酯涂料,通过测试不同条件下的拉拔性能,分析造成差异的原因,指导聚氨酯涂料的高效使用。结果表明:一号样型的拉拔结果和稳定性强于二号样型,选氰基丙烯酸乙酯作为粘接剂效果较佳,涂料涂刷操作6h后拉拔效果较佳。

将不同质量分数的稀土铝酸盐夜光粉分别掺杂在水性聚氨酯浆料中制备出复合浆料,然后采用涂覆法对合成革进行夜光涂层处理,所得夜光合成革不仅具有普通合成革的舒适性、透气性、柔韧性、手感和外观等优点,同时还具有蓄能和自发光的功能。对夜光合成革小样进行发光性能、透水汽性能、耐水冲洗性能、热重性能和断裂强度、断裂伸长、撕裂强度、抗弯性等物理机械性能测试。结果表明:复合浆料对夜光粉的发光性能没有影响;当夜光粉在浆料中的含量为20%(质量分数)时,所制备的夜光合成革发光性能良好,能发射出波长为520nm的黄绿色光,同时其透水汽性能与耐水冲洗性能良好,其物理机械性能与耐热分解性能达到实用要求。