相分离法制备具有超亲水和水下超疏油性能的SiO_2多孔涂层

以硅溶胶和环氧树脂为原料,利用相分离法制备具有超亲水和水下超疏油性能的海绵状SiO_2多孔涂层,同时探讨了毛细作用对海绵状多孔涂层超亲水和水下超疏油性能的影响.毛细作用使水滴在三维贯通的多孔涂层表面迅速扩张并形成一层水膜,水膜的存在使得海绵状多孔涂层容易实现超亲水和水下超疏油.该制备方法操作简单、灵活,适用于不同形状、不同材质的基底,并且通过调节相分离过程可制得具有不同孔径的涂层以满足可见光透过率的要求,可应用于多种材料的超亲水和水下超疏油处理.     

超交联多孔碳的制备及其对甲苯吸附性能研究

为了探索一种富有针对性且行之有效的甲苯蒸汽处理工艺,以苯、吡咯和噻吩为单体,通过傅—克烷基化反应将其超交联形成的三种表面基团不同的超交联聚合物;并以该三种聚合物为碳源,以KOH为活化剂对超交联聚合物碳化热解,形成具有大比表面积和孔体积的超交联多孔碳(HPC-B、HPC-P、HPC-T),并考察了不同元素掺杂所得到的多孔碳对甲苯蒸汽吸附性能的影响。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、比表面积分析仪等对材料的表观形貌、表面基团、比表面积及孔道分布进行分析,并研究了在不同温度下三种材料对甲苯和水蒸气的吸附等温线。结果表明:以苯、吡咯和噻吩为碳源所制备的三种超交联多孔碳(HPC-B、HPC-P、HPC-T)均为BET比表面积超过2 000 m~2/g微孔超交联多孔碳;在298 K下,HPC-B、HPC-P、HPC-T对甲苯的吸附量分别为7.6、5.2、4.7 mmol/g。三种材料均表现出对甲苯优异的吸附能力。     

猕猴桃果皮制备杂原子掺杂多孔碳材料及其超电性能研究

果蔬企业在生产过程中会产生大量的果皮,这些废弃物目前还没有得到有效利用。本文以废弃猕猴桃果皮为原料,以氢氧化钾为活化剂,制备了杂原子掺杂多孔碳。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和氮气吸附-脱附(BET)等手段对制备的材料进行了表征,结果表明:采用果皮预碳化、活化的方法可以得到N、O、S杂原子原位共掺杂多孔碳;经过氢氧化钾活化后,碳材料的比表面积大幅增加,比表面积最高可达1698. 6 m~2/g。在三电极体系下对制备的碳材料超级电容器性能的评价结果表明:在氢氧化钾与猕猴桃果皮质量比1∶3时,电极材料具有最佳的超电性能;在扫描速率为5 m V/s时,材料的比电容为221. 1 F/g,同时具有良好的倍率性能和循环稳定性,经过4000次的长循环后,容量保持率为83. 2%。     

无氟环保PDVB/PDMS涂层超疏水超亲油棉织物的制备

为了制备环保无氟的超疏水超亲油棉织物,先采用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)对棉织物进行预处理,再喷涂纳米多孔聚二乙烯基苯(polydivinylbenzene, PDVB)分散液,得到PDVB/PDMS超疏水涂层棉织物,并对涂层织物的表面形态、接触角、化学组成及耐久性进行测试。结果表明：涂层棉织物具有优异的超疏水性,水接触角为(162±3)°,滚落角为(3±1)°;具有超亲油性,油滴可以瞬间透过织物;其还具有稳定的耐化学腐蚀性和良好的力学耐久性。因此,制备的涂层棉织物有望应用于油水分离、自清洁、防污等领域。     

超滑表面防冰与疏冰机理研究

为解决高湿度条件下超疏水表面防冰失效问题,提出了一种新型多孔超滑表面。基于自组装技术,提出新型超滑表面(HPO-SLIP)涂层表面制备方法,即通过构建超疏水粗糙多孔基底进而涂覆润滑油制备获得超滑表面,并对其润湿特性和微观形貌进行表征,最后对其防冰与疏冰特性进行实验研究。实验结果表明:与超疏水表面相比,超滑表面冷凝液滴孤立冻结,无"冰桥"扩展,结冰扩散速度慢;超滑表面与冷凝冻结液滴接触属于固-油-固接触模型,油膜动态迁移分布影响成核结冰;对于疏冰特性,超滑表面冰黏附剪切强度比亲水表面低一个数量级。综合分析发现,与亲水表面、超疏水纳米草表面、超疏水微纳复合表面相比,超滑表面具有最优的防冰传播特性与疏冰性能,可以有效减少冰积累量。     

核-壳有机硅/苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯超浓乳液的合成与表征

以甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、八甲基环四硅氧烷(D₄)为分散相, 偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile, AIBN)为引发剂, 通过超浓乳液聚合制备具有一定核-壳结构的复合高分子材料. 采用透射电镜(transmission electron microscopy, TEM)观测了材料的形态特征, 并表征了共聚物的吸水率和接触角. 结果表明, 所制备的超浓乳液体系具有良好的稳定性, 聚合材料耐水性较好.     

喷射成形1.8C-1.6Al超高碳钢高温超塑性研究

采用喷射成形快速凝固技术 ,实验制备的超高碳钢材料具有均匀的等轴晶粒组织 ,高温塑性极佳 ,在较大的温度范围 (790～ 95 0℃ )和应变速率范围 (2 .5× 10 -4～ 1s-1)内具有较好的超塑性     

含有机胺超交联多孔聚合物的制备与表征

以乳液聚合将苯乙烯,丙烯酸丁酯,二乙烯基苯进行共聚,获得低交联度单分散性前体纳米颗粒,用二甲氧基甲烷作外交联剂对前体纳米颗粒进行Friedel-Crafts反应,获得超交联多孔聚合物,最后对聚合物进行胺解制备有机胺型多孔聚合物.通过动态光散射纳米粒度分析仪(DLS)、傅立叶红外光谱仪(FT IR)、比表面积和孔径分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)表征了乳液聚合物前体的性能以及超交联后聚合物的结构、孔性质以及热稳定性.结果表明,所得聚合物具有较大内表面积,热稳定性随着含氮量的增大而增大,但是比表面积逐步减小.     

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.     

泡沫硅橡胶的多孔超弹性模型

泡沫硅橡胶是一种典型的多孔材料,同时它的本构行也呈现超弹性力学性质。本文建立了泡沫硅橡胶的多孔介质力学模型,针对泡沫硅橡胶的超弹性本构行为以及由于多孔隙的结构特性所导致的材料可压缩性,考察了孔隙度对变形性能的影响,构造了应变能函数的等容部分和体积变形部分,单轴压缩实验表明,所获得的本构方程较好地描述了泡沫硅橡胶的大变形力学性质。     

超亲水涂膜技术研究进展

本文综述了超亲水性涂膜制备技术研究进展.主要介绍了表面活性剂、无机溶胶、有机聚合物和有机无机杂化材料制备超亲水表面的方法,并对超亲水表面的未来应用和研究重点进行了展望.     

新型丙烯酸树脂超疏水材料研究

采用自由基聚合法合成丙烯酸树脂,之后与改性二氧化硅纳米粒子复合,制备出了新型超疏水材料,并获得了最佳涂层工艺条件。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪、静态接触角测定仪对材料结构和性能进行了表征。结果表明,纳米二氧化硅的加入,能够极大地增加涂层表面的粗糙度,从而使材料的比表面积显著增加,根据Wenzel-Cassie模型原理,材料最终达到了超疏水结构。     

交联剂对聚苯乙烯多孔材料结构及性能的影响

以苯乙烯(St)为单体,分别以含甲基丙烯酰氧基丙基的有机硅树脂(MTQ)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用高内相乳液(HIPEs)模板法制备贯通性良好、蜂窝状的聚合物多孔材料.探讨有机硅树脂及传统小分子交联剂对多孔材料结构和性能的影响.结果表明:与使用EGDMA交联剂制备的材料相比,以MTQ硅树脂做交联剂所制备的多孔材料泡孔孔径较小、排布更为紧密,热分解温度提升71.5℃左右,且压缩性能也有一定的提高.     

超亲水涂膜技术研究进展

本文综述了超亲水性涂膜制备技术研究进展。主要介绍了表面活性剂、无机溶胶、有机聚合物和有机无机杂化材料制备超亲水表面的方法，并对超亲水表面的未来应用和研究重点进行了展望。     

长效超疏水纳米复合材料研究进展

随着材料表征及制备技术的发展,越来越多的人造超疏水材料及表面被制造出来,然而人造超疏水材料及表面的长效特性差,限制其在自清洁、防冰、防雾、防腐蚀以及油水分离等领域的实际应用,其长效特性的提升对于人造超疏水材料及表面在生产生活中的应用具有重要意义.根据超疏水材料维度的不同以及超疏水结构构筑单元维度的差异,本文将人造超疏水材料分为零维结构单元构筑二维超疏水材料;零维结构单元构筑三维超疏水材料;一维结构单元构筑二维超疏水材料;一维结构单元构筑三维超疏水材料以及基于块体材料的三维超疏水材料五大类,并综述了各类超疏水材料的制备方法及相应超疏水材料长效特性的研究.综合近年来超疏水材料的研究进展,提出了长效超疏水材料的设计思路和评价方法.     

电化学辅助制备锌基超疏水表面

采用电解浸泡的方法以锌为基底制备超疏水表面,利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪对其进行形貌和疏水性的表征分析,并对制备过程中电解时间,电解液(豆蔻酸的乙醇溶液)浓度等条件的最优情况及材料的抗酸碱性进行研究.结果表明:电解液浓度为0.01mol/L,电解时间为60min条件下制备出接触角良好的锌基超疏水表面样品,且样品具有良好的抗酸碱性.     

超多孔激光散斑干涉技术

本文在多孔法基础上提出用超多孔光阑装置进行散斑记录。实验结果表明,超多孔法克服了多孔法存在的某些缺点,使位移测量范围扩大,灵敏可调性增加,尤其对模型位移事先不易估计的实验,该方法是行之有效的。     

X 射线超反射镜设计、制作与表征

探讨了 X 射线波段超反射镜的设计, 采用了周期膜堆作初始条件加单纯形局域优化和模拟退火全局优化方法, 设计了工作能量为Cu的Kα(8.0 keV)线的不同掠入射角和不同角度带宽的宽角度X射线超反射镜和8~25 keV范围内不同掠入射角和不同能量带宽的宽带X射线超反射镜. 同时, 还系统研究了非周期多层膜超反射镜的制备工艺, 解决了多层膜制备过程中遇到的一些工艺性问题和精确定标的问题, 进行了不同膜层材料对组合的超反射镜制备实验, 成功制备了相应的多层膜样品. 利用高分辨率X射线衍射仪测量了样品的反射率, 所得结果与设计值基本相符.     

偶联剂改性对多孔生物材料的影响研究

改变偶联剂的用量对猪骨型羟基磷灰石(PBHA)进行改性,以真空冷冻干燥方法制备PBHA-壳聚糖(CS)-骨碎补(DR)多孔生物材料,测定抗压强度和孔隙率,采用扫描电镜分析材料的微观形貌,通过体外模拟研究其生物活性,研究偶联剂改性对材料的性能影响.结果表明:偶联剂KH-570用量为1.0wt%所制备的PBHA-CS-DR多孔生物材料,抗压强度为1.5MPa,孔隙率为79.2%,抗压强度和孔隙率相匹配.材料在模拟体液(SBF)浸泡后,表面均可形成类骨磷灰石,说明多孔材料具有较好的生物活性,改性并未影响材料的生物活性,材料在SBF浸泡过程中pH值稳定在6.78~7.50之间,说明所制备的材料在SBF中能稳定存在.     

超晶格材料研究进展

介绍了超晶格材料的种类、性质、制备方法及其应用的研究进展，并对超晶格材料研究的发展前景进行了展望。