PAN/SWCNTs复合纳米纤维纱线的制备及其性能

采用改进的静电纺丝装置,分别制备了纯聚丙烯腈(PAN)纳米纤维纱线和不同单壁碳纳米管(SWCNTs)质量分数的PAN/SWCNTs复合纳米纤维纱线.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外-拉曼光谱仪和X射线多晶衍射仪分别对复合纳米纤维纱线进行了形貌和直径表征、分子结构分析、结晶结构分析,并测试了不同SWCNTs质量分数对复合纳米纤维纱线力学性能的影响.结果表明:不同SWCNTs质量分数的PAN/SWCNTs复合纳米纤维纱线均具有良好的形态且沿着纱线轴向有序排列;随着SWCNTs质量分数的增加,纱线和纤维的直径均呈现减小的趋势,并且纤维中的串珠增多;碳纳米管沿纤维轴向均匀分布;碳纳米管的加入没有产生新的特征峰,但PAN的峰值有所减弱或增强;碳纳米管的加入改变了PAN的结晶性能;当SWCNTs质量分数为5%时,复合纳米纤维纱线的拉伸强度达到最高值为24.25 MPa.     

同轴纺线型非对称超级电容器的制备与性能

在现有同轴纺丝的基础上,设计并制备了以碳纳米管为芯结构,海藻酸钠为中间层结构,再以化学气相沉积的方法在海藻酸钠外形成聚吡咯层的一种具有多层结构的复合纤维.通过对纤维结构的表征,确定了各组分之间的关系及其在纤维中的分布情况.复合纤维的拉伸强度和杨氏模量可以分别达到64.8 MPa和2.2GPa,并且断裂伸长率为3.5%.在此基础上引入三轴纺技术,将导电棉线作为碳纳米管的承载体和集流器,制备出线型非对称超级电容器.在电流密度为0.5A/g的条件下,其比电容量可以达到25.1F/g,在2 000次充放电循环后比电容量还能保持在原有的86.2%,有望在大规模集成的智能纺织品上为电子元器件提供能源.     

海藻酸钠-碳纳米管凝胶吸附含Cu2+废水的研究

以1-乙基-3(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)为相偶联剂,通过海藻酸钠(SAL)对碳纳米管(CNTS)进行修饰和改性,制备海藻酸钠-碳纳米管凝胶,用于处理含Cu2+废水.考察了pH值、吸附时间、吸附剂量等因素对Cu2+吸附性能的影响,并进一步探讨了吸附动力学及吸附等温线.结果表明,利用海藻酸钠对多壁碳纳米管进行改性,提高了分散性、比表面积和孔径,当pH值为5.8时,吸附率随着吸附时间的增长而增大,80min内达到吸附平衡,吸附过程符合准一级和准二吸附动力学模型,吸附等温线符合Freundlich和Langmuir方程,由Langmuir模型计算可知改性碳纳米管对Cu2+的最大吸附量为87.68mg/g.     

紫外引发点击反应高效增强碳纳米管纤维的机械强度

为制备性能稳定的碳纳米管(CNT)纤维,利用高效简捷的硫醇-烯烃点击反应对CNT纤维进行改性,并研究了硫醇的官能度、含量等反应条件对功能化CNT纤维性能的影响以及增强机理.结果表明:在不破坏碳纳米管结构的前提下,在单根碳纳米管之间形成了交联结构.具有不同官能度的硫醇与原始碳纳米管纤维(PCNTs)的双键发生巯基-烯烃点...     

碳管纤维/水泥基复合材料的制备及电学性能研究

目的研究碳纳米管纤维(CNTF)对水泥基体电学性能、压力敏感性能的影响,以实现碳纳米管纤维/水泥复合材料的定向导电性能和机敏性能.方法以CNTF为增强组分,通过对CNTF进行表面处理以提高CNTF与基体间界面结合,从而制备成碳纳米管/水泥复合材料.采用Keithley2400数字源表测量不同掺量下复合材料的电阻及相同载荷下的电阻变化,并对其导电性、压敏性以及抗压性能进行测试研究.结果少量的CNTF可以显著提高水泥基复合材料的电导率,且随着碳纳米管纤维掺量的增加,导电率随之增加;将碳纳米管纤维掺入水泥净浆中形成的试件具有优良的压敏性能,且当掺量增大并且均匀分布时压敏性能表现更稳定;掺入碳纳米管纤维后,复合材料的力学性能并无明显下降.结论碳纳米管纤维可以显著提高水泥基复合材料的导电性能和压力敏感性能,而力学强度变化不大.     

温度对碳纳米管纤维/环氧树脂界面剪切强度的影响

碳纳米管纤维具有优异的力学、电学和热学性能,是未来高性能多功能树脂基复合材料的理想增强材料.采用微滴包埋实验方法,结合光学显微镜和扫描电子显微镜等表征手段,研究环境温度对碳纳米管纤维/环氧树脂基体间界面剪切强度的影响,并对其机理进行分析.实验结果表明,在室温至140?C环境温度范围内,界面剪切强度随着温度的升高而明显降低.主要原因是:环氧树脂和碳纳米管纤维的热膨胀系数存在较大差异,环境温度升高时界面处发生热失配;高温下树脂基体软化,与纤维的结合力变弱.研究结果对碳纳米管纤维复合材料设计具有重要的指导意义.     

静电纺CS/PVP/MWCNTs纤维膜的制备及表征

以天然高分子壳聚糖(CS)为研究对象,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为改性剂,通过静电纺丝技术制备了CS/PVP/MWCNTs纤维膜.综合利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、拉伸性能和过滤性能测试对纤维膜的结构和性能进行表征.主要结果如下:MWCNTs的加入改善了CS/PVP/MWCNTs纺丝溶液的可纺性,有利于形成粗细均匀,表面光滑的纤维;MWCNTs的异相成核作用促进了聚合物分子链的结晶,提高了结晶度;MWCNTs的加入显著提高了复合纤维膜的断裂强度、模量和热稳定性;CS/PVP/MWCNTs纤维膜的过滤性能优良.     

碳纳米管增强气凝胶隔热复合材料的性能研究

以碳纳米管为增强相,通过溶胶-凝胶和常压干燥制备出碳纳米管增强SiO2气凝胶隔热复合材料,对复合材料的形貌和微观结构进行了表征,测试了材料的红外透射率、有效导热系数及抗压强度.研究结果表明加入碳纳米管后气凝胶平均孔径略有减小、红外辐射遮挡效率提高,使碳纳米管增强气凝胶复合材料具有超级绝热性能;而且碳纳米管明显改善了气凝胶的抗压强度,如加入1wt%碳纳米管后气凝胶在10%形变下的抗压强度提高了1.7倍.     

电泳沉积海藻酸钠/碳纳米管修饰高模碳纤维表面

采用纳米材料增加碳纤维（CF）的表面粗糙度及活性官能团,不仅可以改善CF增强复合材料的界面结合状态,而且不会对CF本体造成损伤,是一种极具发展潜力的新型CF表面改性手段。使用电泳沉积技术（EPD）将碳纳米管（CNTs）沉积在高模CF表面,然后与环氧树脂（EP）复合,制备了单向纤维增强层压板（CF/EP复合材料）。使用万能拉力机测试CF/EP复合材料的层间剪切强度（ILSS）,结果表明,在电压为6 V时制备的CF/EP复合材料的ILSS为58.9 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料（ILSS=52.2 MPa）相比提高了12.8%。同时,通过EPD制备了海藻酸钠与CNTs共沉积修饰的高模CF,海藻酸钠的加入增加了CNTs与CF表面的黏附性及氧含量,提高了纤维表面对树脂基体的浸润性。当CNTs的质量浓度为0.3 mg/mL、海藻酸钠的质量浓度为1 mg/mL、EPD电压为8 V时,所制备的CF/EP复合材料的ILSS可达68.3 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料相比提高了30.8%。     

电泳沉积海藻酸钠/碳纳米管修饰高模碳纤维表面

采用纳米材料增加碳纤维（CF）的表面粗糙度及活性官能团,不仅可以改善CF增强复合材料的界面结合状态,而且不会对CF本体造成损伤,是一种极具发展潜力的新型CF表面改性手段。使用电泳沉积技术（EPD）将碳纳米管（CNTs）沉积在高模CF表面,然后与环氧树脂（EP）复合,制备了单向纤维增强层压板（CF/EP复合材料）。使用万能拉力机测试CF/EP复合材料的层间剪切强度（ILSS）,结果表明,在电压为6 V时制备的CF/EP复合材料的ILSS为58.9 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料（ILSS=52.2 MPa）相比提高了12.8%。同时,通过EPD制备了海藻酸钠与CNTs共沉积修饰的高模CF,海藻酸钠的加入增加了CNTs与CF表面的黏附性及氧含量,提高了纤维表面对树脂基体的浸润性。当CNTs的质量浓度为0.3 mg/mL、海藻酸钠的质量浓度为1 mg/mL、EPD电压为8 V时,所制备的CF/EP复合材料的ILSS可达68.3 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料相比提高了30.8%。     

环上李代数及其基环的扩张

在有单位元的交换环R上李代数L的基础上,通过模同态,构造了R/I上的李代数,并利用上述结论,对域上一元多项式环的李代数进行了构造.最后,证明了R的子环S上的李代数L通过张量积R （O）sL的办法扩张成为环R上的李代数.     

交换环上辛代数和正交代数的抛物子代数的导子

设R是有1的交换环,L是R上的辛代数或正交代数,h是L的极大环面子代数,b是L中包含h的标准Borel子代数.在2∈R可逆的条件下,本文详细描述了b与L之间的中间李代数,并且证明这些中间李代数的导子都是内导子.     

仿射Chevalley代数的中心

设R是具有恒等元的可换环,在[1]、[2]中.J.F.Hurley对R上Chevalley代数gR=Rg.计算了它们的中心. 本文,对仿射李代数g(A)[3].我们得到了R上仿射Chevllcy代数g_R=Rg_(A)[4]的中心C_R:C_R=Rh_C_R (R-模直和)其中:h_是张成g(A)的一维中心之生成元C_R是R上loop代数R[t,t~(-1)]g_z的中心由此知道.在中心扩张:0→Rh_→g_R→R[t,t~(-1)]g_z→0中,若对环R作适当限制,则Rh_就是g_R的中心,这一结果.与[5]中获得的关于g_R的全部“理想”结构是一致的;若去掉对环R的限制,则Rh_被真正包含在g_R的中心C_R里.     

某些交换环上2阶线性李代数的自同构

设R是一个初等因子环或局部环,并且2是R的单位,确定了特殊线性李代数sl_2(R)和一般线性李代数gl_2(R)的自同构.     

D_4型李代数的极大幂零子代数的自同构

假设R是特征非2的交换幺环,L是R环上的D4型典型李代数,N是李代数L的一个极大幂零子代数.如果是极大幂零子代数N的任意一个自同构,那么可以表示成=ωη hσvvgμf,其中ω,η h,σv,vg,μf分别是图自同构、对角自同构、内自同构、第二中心自同构、中心自同构.     

一类新广义Jordan（α,β）-导子的刻画

设Tn（R）是一个含单位元的可交换环R上的上三角形矩阵代数,M是Tn（R）的-双模,引进了广义Jordan（α,β）-导子,刻画了上三角形矩阵代数上的广义Jordan（α,β）-导子的特征性质.     

Hilbert空间L~2(R)上的小波保持子

研究了小波的运算性质与保持小波的算子的性质。首先,研究了函数空间L2(R)中的全体小波构成的集合W(L2(R))的代数性质,证明了GW(L2(R)):=W(L2(R))∪{0}(0与小波之集)在数乘、加法及卷积运算下是封闭的,进而形成一个交换赋范代数;其次,讨论了Hilbert空间L2(R)上将小波映射为小波的有界线性算子(称为小波保持子)的性质,证明了这些算子的全体WP(L2(R))构成一个含幺乘法半群;最后,研究了L2(R)上将小波映射为小波或0函数的有界线性算子(称为广义小波保持子),证明了这些算子的全体GWP(L2(R))构成了Banach算子代数B(L2(R))的一个含幺赋范子代数。同时,还给出了L2(R)上有界算线性算子成为小波保持子的一个充分条件。     

3-李-Rinehart代数的导子与交叉模

对给定的特征零域F上的任意一个交换的结合代数A及3-李代数L和3-李A-代数R,研究了 A上的从3-李-Rinehart代数(L,A,ρ)到3-李A-代数(R,A)的导子D及3-李-Rinehart代数的交叉模(R,A,β,?)的结构.利用3-李-Rinehart代数之间的代数同态对3-李-Rinehart代数到3-李...     

R_0代数,MV代数的等价刻画

通过对R0-代数及其命题演算系统L*的研究,讨论R0-代数的定义,得到两种非格序入手的等价刻画;对MV代数的简化定义进一步简化,得到MV代数的另一种非,蕴含型的等价刻画.     

环上(p,q)型Lorentz李代数的killing型与理想

设R是有1的交换环,2是R的单位,给出了R上(p,q)型Lorentz李代数so(R)的killing型简洁计算公式,证明了其killing型是非退化的.刻画了so(R)的阶理想,进而证明so(R)的所有理想都是标准的.