微胶囊相变材料的原位聚合法合成与性能

采用RT31石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材,利用原位聚合法制备相变材料微胶囊,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和光学显微镜考察了乳化剂种类对微胶囊微观形貌和热性能的影响,同时考察了不同乳化剂用量和乳化转速下制备的微胶囊的平均粒径及其分布和热性能,最后讨论了制备过程中不同酸化时间对微胶囊微观形貌的影响.实验结果表明:由52%的吐温60和48%的司盘60组成的复合乳化剂,其用量为芯材质量的5%、乳化转速为3000r/min时,制备的微胶囊呈现呈粒径均一、表面光滑、密封良好的球状,相变温度为303.10K,潜热最高达63.85J/g,平均粒径为9.32μm;在微胶囊的制备过程中,适宜的酸化时间为90min.     

原位合成NiCo-MOF/MXene材料的电容性能研究

在不使用任何黏合剂的情况下,将镍钴双金属有机框架材料(NiCo-metal organic framework,NiCo-MOF)和MXene材料附着在泡沫镍(nickel foam,NF)表面,合成了高性能电极材料,这两种材料结合生长出的层状结构有利于离子的快速传导,减少了活性材料的无效堆砌,同时表现出理想的电化学性能。当投入原料的镍钴物质的量之比为1∶2时,制得的电极材料在5 mA/cm²的电流密度下表现出4.96 C/cm²的优良比电容。得到的电极与活性炭(activated carbon,AC)负极组装成不对称超级电容器后,在10.09 W/cm²的功率密度下,得到的超级电容器的能量密度可达到1 530 mWh/cm²,并且当功率密度升高到102.29 W/cm²时,能量密度仍可以保持在770 mWh/cm²。在15 mA/cm²的电流密度下,经过5 000次充放电循环后,不对称超级电容器的电容保持率为98.52%。     

原位聚合法制备微胶囊相变材料及其性能研究

本文通过原位聚合法制备了以脲醛树脂为壁材的微胶囊相变材料。采用SEM,DSC,光学显微镜等测试仪器考察了乳化剂种类、用量及乳化转速对微胶囊性能的影响;分析了助剂NaCl和分散剂NNO的用量对微胶囊微观形态、相变潜热和平均粒径的影响。实验结果表明,在乳化转速为3000rpm下,使用用量占芯材质量5%的复合乳化剂合成的微胶囊热性能良好,球体表面光滑,粒径均一。加入NaCl溶液后,微胶囊的相变潜热增加;当NaCl浓度为10%时,相变潜热达到最大,包覆率达到92.04%。同时加入占芯材质量2%的NNO,微胶囊的分散性好。     

均匀沉淀法合成纳米氧化铁

以尿素为均匀沉淀剂、氯化铁为原料,采用均匀沉淀法在不同的条件下合成具有实用价值的α型纳米氧化铁.用XRD和TEM测定产品的形貌并确定产品的纳米尺度.实验表明,所合成的Fe2O3为α型,粒径在20～40nm范围,且分散性好.初步探讨了煅烧温度等合成条件对晶体粒径和形貌的影响以及均匀沉淀法合成纳米氧化铁的机理.     

溶液法合成聚氨酯的形状记忆材料及其性能

为了得到玻璃化转变温度高于 75℃、可在工程上应用的聚氨酯形状记忆材料 ,以 MDI、双酚 A环氧丙烷加成物和 1,4丁二醇为原料 ,甲苯为溶剂由两步溶液聚合法制备了一种新型的聚氨酯形状记忆材料 ,用 Fourier红外光谱对聚合物的结构进行了分析。以本工艺合成的聚氨酯形状记忆材料的玻璃化转变温度由 TMA方法测得 ,其温度范围在75～ 90℃之间。该聚合物试样在 10 0℃的记忆形状恢复时间不超过 10 s。研究表明 ,当 MDI的比例增加时 ,所得聚氨酯形状记忆材料的玻璃化转变温度升高 ,形状记忆恢复所需的时间缩短。用这种材料试制了铆钉 ,铆合效果相当好     

纤维原位合成硅酸钙及其造纸性能

研究了以粉煤灰脱硅液和石灰乳为原料,在针叶木浆纤维的细胞腔壁以及分丝帚化形成的网络空间内原位合成硅酸钙的工艺条件,并利用纤维原位合成硅酸钙复合纸浆抄造文化用纸.实验确定该方法制备文化用纸的最佳工艺条件:纤维在脱硅液内的润浸时间为4,h,纸浆打浆度40,°SR,粉煤灰脱硅液中Si O2质量浓度50.0,g/L,石灰乳中有效钙(Ca O)质量浓度185.0,g/L,搅拌速率400,r/min,反应温度90,℃,反应时间60,min.在此条件下,文化用纸中的填料留着率可达到80%,以上,强度符合复印纸国标要求.采用扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDAX)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)对合成产物及文化用纸的结构、性能进行了表征.结果表明,硅酸钙在纤维细胞腔和细胞壁以及分丝帚化形成的网络空间内均有生成.     

黄铁矿材料合成条件的热力学分析

对主元素活度项法优势相图计算机绘制过程作了改进,利用QBasic软件和Origin制图系统计算和绘制了Fe-S-O体系的lgPS2-lgPO2优势区相图和lgPS2-lgPSO2优势区相图,并利用这些优势区相图分析了黄铁矿合成时残余氧气杂质对黄铁矿材料的影响,结果表明:(1)使用流动的高纯惰性气体携带硫化气体(如S2)与加热的Fe或其氧化物起硫化反应制备二硫化铁时,为了保证合成黄铁矿的纯度,合成反应发生前必须让残余氧与硫充分反应去除残余氧;(2)硫磺与Fe或其氧化物一起密封于石英容器中,在573~773 K加热处理从理论上可以制备高纯的FeS2。     

氧化铁负载多孔炭材料的制备及其电化学性能

以杨木蒸汽爆破后的固体残渣(SEP)为原料,采用两步协同活化法制备多孔炭材料,并对制备的多孔炭材料的电化学性能进行分析。结果表明:所制备的多孔炭(PC800-4)的比表面积最高(3 282 m~2/g),首次放电比电容也最高,为319 F/g。以此多孔炭材料为前驱体,硝酸铁为铁源对多孔炭材料进行金属离子的负载。采用比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱技术(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)对负载有金属氧化物的多孔炭材料进行结构表征并对其电化学性能进行分析。结果表明:α-Fe_2O_3成功负载在所制备的多孔炭材料上,其比电容由原来的319 F/g增加到419 F/g.     

双偶氮电荷产生材料的合成及光电性能

以2-(4'-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑为重氮组分、N-苯基-N'-(2-羟基-3-萘甲酰基)脲及其衍生物为偶合组分,设计并合成了6种苯并噁唑类双偶氮化合物.紫外吸收光谱、红外吸收光谱和元素分析结果表明所合成化合物结构与组成正确.以合成的双偶氮化合物为电荷产生材料,以CT-191为电荷传输材料制成有机光导电器件.光电性能测试结果显示,以N-(2-甲基苯基)-N'-(2-羟基-3-萘甲酰基)脲为偶合组分合成的双偶氮化合物的光电性能最佳,V0=600 V,VR=30 V,Rd=15 V/s,E1/2=3.5 lx.s。     

PMMA/MWNT纳米复合材料原位合成及性能

利用相转移反应在羧基化碳纳米管的表面引入具有反应活性的苯乙烯双键,利用双键的反应性,与MMA单体进行自由基原位聚合反应,得到PMMA修饰的碳纳米管.这种聚合物修饰的碳纳米管可以在对PMMA有溶解效力的有机溶剂中溶解,利用FTIR,TGA,TEM等对这种聚合物修饰的碳纳米管的结构、修饰效率以及在有机溶剂中的溶解和分散性能进行了表征.结果表明,通过这种方法可以实现高分子链对碳纳米管表面有效修饰.利用这种原位聚合反应,不进行均聚物的分离可以一步得到聚合物基纳米复合材料.作为比较,相同量未经任何修饰的碳纳米管用相同的方法,在相同条件下也制备了PMMA纳米复合材料,并将两个样品中碳纳米管的分散状态用扫描电镜(SEM)进行了观察,同时对其力学性能与相同条件下得到的PMMA均聚物进行了比较.     

气相法沉积Ag/聚合物复合薄膜及其抗菌性能

将Ag Cl晶体和聚四氟乙烯(PTFE)粉末(质量比1∶1)混合物作为靶材,分别在石英玻璃、单晶硅片、聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃(PMMA)和镀铝聚酯膜基底上,通过低功率电子束蒸发法沉积一定厚度的含Ag/聚合物复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X线光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)分析薄膜成分、结构和表面形貌,运用接触角测试仪评估薄膜表面的疏水性,采用琼脂扩散法测试其抗菌性能。结果表明:复合薄膜厚度约为490 nm,表面存在明显的两相结构,即以CC、C—C、C—CFn、C—F、—CF2基团形成的聚合物基膜里分散着纳米Ag和Ag Cl颗粒;石英和硅片基底上复合薄膜的接触角分别为108.41°和104.38°,表现为疏水性,对标准菌株金色葡萄球菌和大肠杆菌都具有明显的抗菌效果,其中对金色葡萄球菌的抗菌能力比大肠杆菌更显著。     

光电薄膜材料FeS2(黄铁矿)的研制

研究了用电沉积法制作太阳能电池薄膜材料.分别用三种含铁元素和硫元素的水溶液淀积FeS2薄膜,将所得的样品在N2氛围中退火,退火温度分别为400℃和500℃.结果表明,从FeSO4*7H2O+Na2S2O3*5H2O水溶液得到的薄膜中含FeS2的衍射峰比从其它两种水溶液得到的薄膜中含FeS2的衍射峰多而明;退火温度为400℃比500℃更合适;另外,为防止薄膜氧化,在真空中干燥效果最佳.     

光电薄膜材料FeS_2(黄铁矿)的研制

研究了用电沉积法制作太阳能电池薄膜材料。分别用三种含铁元素和硫元素的水溶液淀积 Fe S2 薄膜 ,将所得的样品在 N2 氛围中退火 ,退火温度分别为 40 0℃和 50 0℃。结果表明 ,从 Fe SO4 · 7H2 O+Na2 S2 O3· 5H2 O水溶液得到的薄膜中含 Fe S2 的衍射峰比从其它两种水溶液得到的薄膜中含 Fe S2 的衍射峰多而明 ;退火温度为 40 0℃比 50 0℃更合适 ;另外 ,为防止薄膜氧化 ,在真空中干燥效果最佳。     

低温合成LiFePO4/C正极材料及其电化学性能

以FeSO4·7H2O,NH4H2PO4和H2O2为初始原料,通过液相沉淀制得前驱体FePO4·2H2O,然后通过碳热还原得到LiFePO4/C.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明将FePO4·2H2O,Li2CO3与炭黑球磨2 h后再在Ar气气氛、500℃下煅烧10 h能得到无其他杂相的LiFePO4/C材料,反应剩余的碳黑分布在LiFePO4颗粒之间,阻碍LiFePO4颗粒团聚,并有利于提高其电子导电率;制得的LiFePO4/C的粒径为0.3～0.4μm,且具有良好的循环性能;以0.1C倍率电流放电的首次放电比容量为134.2 mA·h/g,1C倍率下的放电比容量为104 mA·h/g.     

化学气相沉积法合成梳状纳米ZnO及其发光性能研究

在600~700 ℃,无催化剂条件下热蒸发Zn及Zn与醋酸锌(Zn(Ac)2)的混合物,成功合成了梳状纳米ZnO.通过场发射扫描电镜(FESEM)及高分辨透射电镜(HRTEM)对各类反应条件下所制备的ZnO纳米形貌进行了观察,结果表明,ZnO纳米结构具有规整的梳状,且为单晶结构,同时对梳状纳米结构体系的生长机理进行了探讨.室温光致发光谱显示,梳状ZnO的紫外发射峰位为397 nm,有明显的红移,同时半高宽(FWHM)变大,而绿光发射峰位在453~493 nm之间分裂为4个次级峰,有明显的蓝移.     

ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构的低温控制合成及其光电性能

通过选择性腐蚀ZnO纳米棒,在p型Si衬底上低温合成了ZnO纳米管阵列,构成ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构(n-ZnONT/p-Si).ZnO纳米管阵列光致发光谱显示,在378 nm处出现了很强的紫外发射峰,而在500 nm左右有一个较宽的绿色发光峰,表明ZnO纳米管具有较好的结晶性.电流-电压曲线显示,n-ZnONT/p-Si异质结构在光暗两种条件下都表现出了较好的整流特性.在紫外光照射下,反向偏压区电流出现了较大的变化,反映出n-ZnONT/p-Si异质结构有较强的紫外光响应,有望成为潜在的紫外光探测器件.     

气相纳米颗粒合成法

纳米技术是个热点的话题，但是对这种技术后面相关过程的基础的科学方面却并未受到学术界应有的重视，本书至少是在气相法的基础方面填补了这一空白。书中内容涉及纳米颗粒系统动力学中的力、气体蒸发与气体沉积、纳米颗粒的激光辅助合成法、纳米颗粒生长过程的原位结构研究等。本书是众多作者的集大成之作。     

原位构造超顺磁性纳米氧化铁/甲壳素复合凝胶

以氯化铁为前驱体溶液、甲壳素凝胶为基质,成功制备了含有大量氧化铁纳米粒子的甲壳素复合凝胶.通过扫描电镜(SEM)、红外(FT-IR)、X-衍射(XRD)、热重分析和磁强计分析(VSM),考察了复合材料的结构和性能.结果显示:粒径为22.5~33.7 nm的球形氧化铁纳米粒子均匀的分散和固载在甲壳素基体中,且随着前驱体溶液浓度从0.05 mol/L增至0.5 mol/L,氧化铁纳米粒子的量从9 wt.%逐渐增加至45 wt.%;复合纳米材料有非常小的磁滞回线和较低的矫顽力.提供了一种制备高含量磁性纳米离子复合凝胶的绿色方法.     

原位合成Fe3Si-CGr自润滑复合材料及其摩擦性能

利用高能球磨得到的Fe(Si)固溶体粉末与SiC粉末在1100℃、20 MPa下热压烧结1 h原位合成Fe3Si-CGr(石墨)复合材料,考查Fe3Si-CGr/Si3N4摩擦副在干摩擦条件下的摩擦性能,并与Fe3Si/Si3N4摩擦副在相同条件下的摩擦性能作对比.结果表明,Fe3Si-CGr/Si3N4与Fe3Si/Si3N4摩擦副均具有比较稳定的摩擦系数-时间特性,Fe3Si中引入石墨相降低了Fe3Si与Si3N4在干摩擦条件下的摩擦系数,在一定程度上改善Fe3Si摩擦性能.