Fe3O4/金属-有机框架复合材料合成及应用的研究进展

金属-有机框架材料是一类新型多孔材料,由于其合成简单,比表面积大,孔径可调等特点在超级电容器、催化剂和吸附剂中得到了广泛的应用。磁性金属-有机框架复合材料是将金属-有机框架和磁性金属纳米粒子结合,通过两种材料的协同效应使金属-有机框架材料的部分原有性能增强,甚至使复合材料集成新的性能,形成具有优异协同性能的复合材料,解决金属-有机框架材料稳定性差、机械强度弱、不易回收等问题,拓展其应用范围。文章综述了目前研究中最常使用的磁性金属纳米粒子Fe₃O₄与金属-有机框架形成的复合材料的合成和应用的最新进展。详细介绍了混合法、嵌入法、逐层生长法、干凝胶转化法等合成Fe₃O₄/金属-有机框架复合材料的方法,并且讨论了复合材料在环境修复,生物医药,催化和化学分析中的应用。最后,对Fe₃O₄/金属-有机框架复合材料的发展和应用提出了未来展望。     

Co-Mn金属有机骨架衍生的双金属硫化物及其在锂离子电池负极材料中的应用

介绍了一种通过简单的室温搅拌合成具有多孔结构的 Co-Mn 金属有机框架(metal-organic-framework, MOF)材料的方法, 并对制备的双金属 MOF 进行气相硫化, 得到多孔 CoS介绍了一种通过简单的室温搅拌合成具有多孔结构的Co-Mn金属有机框架(metalorganic-framework,MOF)材料的方法,并对制备的双金属MOF进行气相硫化,得到多孔CoS_2/MnS双金属复合材料.与相同方法制备的单金属MnS与CoS2材料对比发现,CoS_2/MnS双金属复合材料表现出了类似花瓣状的多孔片状结构以及更小的粒径,在作为锂离子电池电极材料使用时表现出了最好的储锂性能.这主要归因于类花瓣状的多孔结构:一方面为锂离子提供了更短的传输路径以及更多的接触位点;另一方面也缓解了材料锂化/去锂化过程的体积变化.此外,两种金属硫化物的有机结合也抑制了材料在循环过程中由于体积变化而导致的容量快速衰减.最后,MOF有机配体衍生的碳骨架也为增强材料的导电性起到了积极的作用.     

杭州市复合材料工业发展现状及方向

目前复合材料已与金属、高分子材料、无机非金属材料并列为四大材料。复合材料是以金属材料、高分子材料、无机非金属材料为原料,经过材性设计,相互复合而成的新材料。复合材料区别其他传统材料的最大特点是：其技术特性可根据使用要求进行设计,材料的形成和产品成型可在同一生产过程中完成。并具有高模量、高强度、高尺寸稳定性、耐温、隔热、保温、绝缘、电磁屏蔽、耐磨、耐腐蚀、耐油、耐溶剂、阻燃、低发烟。高回弹、低透气、隔音等优良性能。已成为现代高技术丁程中不可缺少的重要新材料。复合材料有三要素——一基体材料、增强材料…     

复合材料与战略性新兴产业

 复合材料是20世纪最重要的人工材料之一,也是继金属、陶瓷、高分子材料之后的第四类材料.复合材料是由两种或两种以上材料复合而成的,组分材料间具有明显界面,能够充分发挥组分材料各自的优势,并能获得各组分材料所不具备的性能.复合材料的发展源于国防、航空航天领域需求的牵引,经过研发与应用水平的提高而不断更新换代后,被推广到船舰、交通、能源、建筑、桥梁以及休闲等领域.从“二战”时期,玻璃纤维增强复合材料应用开始,到目前以碳纤维增强复合材料为代表的各种先进复合材料,均以其优越性能和可设计性等突出优点,备受关注.     

利用频率选择表面提高镀银生物多孔碳的微波吸收性能

多孔碳（PC）因其重量轻、比表面积大、表面缺陷多等特点，成为一种具有应用前景的吸波材料，然而电导率和石墨化程度低的缺点限制了其性能的提高。本研究利用杉木作为生物碳模板，采用一步水热合成法制备了镀银多孔碳（Ag@PC）材料，并对其物相组成、显微结构和电磁吸波性能进行了研究。结果表明，金属银被成功地从溶液中还原出来，并以Ag颗粒的形式均匀分布在多孔碳表面和孔洞内部。金属Ag的存在不仅提高了多孔碳的电导率，同时促进了无定型碳的石墨化过程。乙烯吡咯烷酮（PVP）的加入抑制了晶体的结晶形核的过程，起到了细化Ag颗粒粒径的作用。然而，由于形成了更连续的导电网络，未添加PVP的Ag@PC复合材料表现出更高的介电常数和更强的电磁波耗散能力。将Ag@PC与频率选择表面（FSS）复合后，其吸波性能得到了进一步的提高，在频段8.20–11.75 GHz范围内材料的反射损耗值低于?10 dB，反射损耗最小值达到了?22.5 dB。由此可见，利用金属Ag颗粒与FSS相结合是增强多孔碳材料电磁波吸收能力的有效途径。     

新型材料固定化氧化还原酶研究进展

氧化还原酶可催化许多关键反应,在生物制造中具有重要应用价值.本文关注新型材料在氧化还原酶固定化中的应用和研究进展,总结碳材料、导电高分子、金属-有机框架材料等以及复合材料固定化酶的研究现状,分析各种材料的介观结构、理化性能,及其在酶固定中的优势和缺点.探讨以提高材料生物相容性从而提升氧化还原酶稳定性和催化效率为导向的界...     

多金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展

在对单金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展的基础上进行了拓展,继续研究了多金属MOF衍生多孔碳材料做微波吸收材料的吸波原理和相较于单金属MOF衍生多孔碳的优势。分别从双磁性金属MOF多孔碳、单磁性金属MOF多孔碳和三金属MOF多孔碳3个方面论述了其研究进展。综合上述进展分析了多金属MOF衍生多孔碳做吸波材料存在的问题并对其未来发展方向做出了展望和预测。     

CB/ABS导电复合材料导电性能的影响因素

对高分子聚合物ABS进行纳米碳黑填充改性及其导电高分子材料的导电机理进行了研究.实验结果表明:采用特殊工艺合成的CB/ABS纳米复合材料具有优良的导电性能.合成样品的表面电阻和体积电阻率可降到104Ω和102Ω.m以下.CB/ABS纳米复合材料的电导性能很大程度上受基体材料ABS的主链结构、对纳米添加剂、分散剂和偶联剂的影响,这些因素决定着合成复合材料中"葡萄状"导电网络的形成过程.     

ZIF-8衍生多孔碳-铁复合物的制备及合成氨性能研究

精确调节金属中心的协调环境,进一步最大化过渡金属催化剂的活性是电催化领域的迫切需求.以金属有机框架(MOFs)的沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8为前驱体,通过高温碳热还原制备了多孔碳-铁(Fe/C)复合材料,并用于电化学催化合成氨.利用XRD,SEM等手段对其进行了表征,再在H型电解池中电解2 h测试其催化合成氨的性能...     

金属复合材料在机械制造中的应用研究

近些年来,随着金属复合材料的兴起,其具有的高强度、耐磨损、质量轻等优势使其被广泛应用于机械制造行业当中.分析应用于机械制造的金属复合材料的性能及优势,介绍金属复合材料在机械制造中的具体应用,以期提升机械制造的整体水平.     

Porous Fe-Mn-O nanocomposites: Synthesis and supercapacitor electrode application

Transition metal oxide micro-/nanostructures demonstrate high potential applications in energy storage devices. Here, we report a facile synthesis of highly homogeneous oxide composites with porous structure via a coordination polymer precursor, which was prepared with the assistance of tartaric acid.The typical product, Fe-Mn-O composite was demonstrated here. The obtained Fe-Mn-O product was systemically characterized by X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, elemental mapping analysis, and X-ray photoelectron spectroscopy. It was demonstrated that the Fe-Mn-O nanocomposite shows interconnected porous structure, in which iron,manganese, and oxygen are uniformly distributed. In addition, the Fe-Mn-O nanocomposite was then fabricated as capacitor electrodes. Operating in an aqueous neutral solution, the Fe-Mn-O composite electrodes showed an wide working potential window from 0.2 to 1.0 V(vs. SCE), and a specific capacitance of 86.7 Fg~(-1)or 0.4 Fcm~(-2)at a constant current density of 1 Ag~(-1)with good cycle life. This study offers a new precursor approach to prepare porous metal oxide composites, which would be applied in energy-storage/conversion devices, catalysts, sensors, and so on.     

植物结构铝基复合材料的制备及热学性能

为研制新型复合材料,将植物结构引入到金属基复合材料的制备中.该文以柳桉木材为模板,先将其转变为多孔碳,再通过铝合金和硅树脂的浸渍,制备了具有木材结构的Al/C、Al/(SiC+C)两种铝基复合材料,并通过扫面电镜、热膨胀仪和导热仪对复合材料的微观结构、热膨胀性能及导热性能进行了研究,建立了导热模型.结果发现该复合材料的结构由所选模板的结构决定,这与以往结构完全由人为控制的金属基复合材料不同;并且其热膨胀系数明显低于铝合金,导热系数(98.2和95.4 W·m~(-1)·K~(-1))远高于由木材转化的多孔碳(2.22 W·m~(-1)·K~(-1)).     

Fabrication and Properties of Porous Film/Fabric Composites for Vascular Scaffold Application

A composite vascular scaffold combining textile reinforced structure and biodegradable polymer is introduced, which may possess high porosity and connectivity. Moreover, the porous size could be controlled. The proposed scaffold consists of a warp-knitted poly （ethylene terephthalate ） （PET） fabric with well-defined macropores, which is embedded with a porous biodegradable polymer membrane. The aim of this paper is to study the fabrication and properties of porous polymer membrane through optimizing the parameter of composite methods from freeze drying/particle leaching （ FD/PL ） and gas foaming/particle leaching （ GF/PL ）, subsequently combining with the warp-knitted fabric. Weighing method was utilized to analyze the porosity of the samples and the scanning electron microscope （SEM） images were taken to observe the porous structure of the vascular membrane. In addition, ,the static contact angle （CA） was measured to estimate the hydrophilicity of the samples, and the tensile testing of the composites was performed on the universal mechanical tester. Furthermore, the water permeability of the membrane was also calculated. The results showed that the porosity and pore connectivity of the vascular membrane were diverse, became of solution concentration, particle size, ratio of content, etc. Meanwhile, the stress-strain curves and the bursting strength showed the different mechanical properties among composite scaffolds in different structures.     

Exploration of Al-based matrix composites reinforced by hierarchically spherical agents

Al-based composites reinforced with Al-Ti intermetallic compounds/Ti metal hierarchically spherical agents were successfully fabricated by powder metallurgy. This kind of structure produces strongly bonded interfaces as well as soft/hard/soft transition regions between the matrix and reinforced agents, which are beneficial to load transfer during deformation. As expected, the resultant composites exhibit promising mechanical properties at ambient temperature. The underlying mechanism was also discussed in this paper.     

石墨烯/聚合物纳米复合材料研究进展

 石墨烯是由单层碳原子通过共价键结合形成的二维片层状结构,是一种新型碳类纳米材料,具有优异的力学、电学和热学等性能,被认为是一种非常有前景的材料,近年来广泛用于改性各种聚合物。本文回顾了石墨烯/聚合物纳米复合材料的制备方法、性能和应用现状;综述了石墨烯/聚合物纳米复合材料的强度、刚度、韧性、电学和热学等性能的研究进展。主要内容包括石墨烯改性聚合物常见的3种制备方法(溶液共混、熔融共混和原位聚合)及其对石墨烯在聚合物基体中分散性的影响,石墨烯/聚合物纳米复合材料力学性能变化规律与作用机理,石墨烯微观结构等因素对材料热学性能以及导电阈值的影响等;讨论了石墨烯/聚合物纳米复合材料的潜在应用和面临的挑战和机遇,并展望了其低成本产业化的发展前景。     

三维石墨烯/铜基复合材料的制备及耐腐蚀性能研究

在实际应用中,铜基复合材料经常存在腐蚀失效的现象,而石墨烯以其独特的结构显示出卓越的耐腐蚀性能。为了改善铜基复合材料的耐腐蚀性能,设计并烧结制备了三维石墨烯/铜基复合材料。研究表明,在三维石墨烯/铜基复合材料中,石墨烯形成三维互联互通结构,充分发挥了对铜基体的保护作用。与孔隙铜相比,在质量分数为3.5% NaCl溶液中,三维石墨烯/铜基复合材料的腐蚀速率降低了约50%。石墨烯在金属防腐蚀领域将得到更加广阔的应用。通过研究三维石墨烯/铜基复合材料在FeCl₃溶液中的腐蚀行为,进一步揭示了三维石墨烯的耐腐蚀机理。     

煤/聚苯胺复合材料制备方法研究进展

煤基聚苯胺复合材料是以煤为模板,引入苯胺原位聚合制得的导电高分子材料,具有良好的光电性能、氧化还原性和可加工性,应用于防腐蚀、抗静电、二次电池、电极材料和电磁屏蔽等领域.文中综合阐述了近年来煤基聚苯胺制备方法的研究进展,对煤/聚苯胺复合材料制备方法如苯胺抽提/溶胀法、氧化处理法、磺化处理法等做了介绍,探讨了各种处理方法对煤和煤基聚苯胺结构和性能的影响,分析总结了现有方法制备的聚苯胺复合材料的优缺点,并对今后的研究方向作了展望.     

聚合物/层状无机物纳米复合材料研究进展

从聚合物/层状无机物纳米复合材料的类型和制备方法、结构与性能表征等方面,总结了聚合物/层状无机物纳米复合材料的研究进展.利用插层复合原理制备各种聚合物/层状无机物纳米复合材料,赋予材料独特的结构,更优异的力学,热学,电、磁和光学及其气体阻隔性能,具有重要的科学意义和应用前景.     

聚合物/层状粘土纳米复合材料的制备、结构与性能

聚合物／层状粘土纳米复合材料是近十几年的研究热点。与传统颗粒增强或纤维增强聚合物基复合材料相比，含有2％～5％质量分数的粘土就使复合材料的模量和热变形温度显著提高，强度提高，并具有良好的阻燃性、防气体透过性以及电、磁、光学方面的特性，同时保持了聚合物材料质轻、透明和良好的流动性。介绍了聚合物／层状粘土纳米复合材料的制备方法、结构和性能，认为今后聚合物／层状粘土纳米复合材料在众多领域将会有可观的应用前景。