2019年环境材料热点回眸

 环境材料自20世纪90年代兴起以来，一直是材料科学与技术研究的重要内容之一。研究和发展环境材料，减少环境污染，降低材料环境负担，提高资源能源效率，是材料科学工作者义不容辞的责任。2019年，环境材料研究取得了一系列重要的进展。回顾了2019年环境材料领域研究热点，概述了相关研究团队的代表性工作成果，展望了环境材料未来的发展方向。     

2019年新型炭电极材料热点回眸

 2019年，非金属及金属掺杂和负载的炭电极材料在水分解、H₂O₂合成、燃料电池、金属-空气电池等领域的应用研究是一个热点，主要集中在非金属掺杂炭材料和单原子金属（M）-N-C材料的制备、原理及相关催化反应机制。采用含掺杂元素的有机前驱体高温热解法，正在成为重要的相关材料制备方法。     

锰基阻尼合金研发及产业化国内外现状

阻尼合金是一类阻尼(内耗)大,能使振动迅速衰减的金属功能材料,按其阻尼机理可分为复相型、铁磁型、位错型、孪晶型四类。利用其制造相关振动源构件,可以有效地解决机械制造及相关工程领域中的振动和噪声问题。目前国内外对于锰基阻尼合金的研究主要集中于对Mn-Cu、Mn-Fe合金的掺杂改性和对新兴的Mn-Ni合金阻尼机理研究方面,而形成产业的主要为MnCu合金,其代表产品为Sonoston、Incramute和M2052等。相比于传统Mn-Cu合金,Mn-Fe合金具有更好的经济性和力学性能,有望在未来替代Mn-Cu合金取得实际应用。本文简要介绍阻尼合金的种类和特点,对上述合金的主要研究进展和产业化现状进行总结,为需要减振降噪场合的选材提供参考。     

准固态电解质在染料敏化太阳能电池中的应用

综述了国内外染料敏化太阳能电池中准固态电解质的应用。按凝胶化的方法将准固态电解质分为有机小分子凝胶电解质、聚合物凝胶电解质和添加纳米粒子的凝胶电解质,并讨论了每种准固态电解质的特点及存在的问题。最后对准固态电解质的发展进行了展望。     

稀土催化材料在能源环境领域中的应用探讨

稀土是我国重要的战略资源之一,有待深入的研究和开发。本文阐述了稀土催化材料在能源环境领域的研究现状,并讨论了稀土催化材料在机动车尾气净化、工业废气和人居环境净化、催化燃统及燃料电池方面的应用,最后阐述了在能源环境领域稀土催化材料进一步发展的方向。     

碳罐用活性炭的制备及应用进展

 随着汽车排放标准的日益严格和汽车尾气净化技术的成熟应用,燃油蒸发在整车排放中的比例逐渐提高。碳罐是汽油车燃油蒸发控制的关键部件,其核心材料是汽油吸附用成型活性炭。碳罐技术要求成型活性炭具有高的比表面积、大的有效孔容(2~5 nm孔的孔容)和高强度,具有快速吸附和脱附汽油的性能。化学法和化学物理耦合的办法是制备高比表面和大孔容活性炭的有效途径,成型活化一体化是成型活性炭制备的发展趋势。本文综述碳罐用成型活性炭的性能要求、表征方法、制备技术及原理和在未来VOCs净化中的应用。     

无机莫来石连续纤维材料制备研究进展

 无机莫来石连续纤维具有良好的热稳定性、化学稳定性及高温强度,因而被广泛用作绝热材料、高温结构材料和纤维增强体,是一类具有重要用途的高温陶瓷材料。莫来石连续纤维制备工艺复杂,影响因素众多,制备较为困难。美日企业已经掌握了莫来石连续纤维的制备工艺并开展了商业化生产,而国内仍集中于低附加值莫来石短纤维的生产,尚未开发出莫来石连续纤维商业化产品。本文系统介绍了溶胶-凝胶、静电纺丝、超细微粉挤出、熔融、内结晶等莫来石连续纤维制备方法的优缺点,总结了国内外在这一领域的近期研究进展,重点论述了溶胶-凝胶法干纺方法的优势;介绍了金属无机盐溶胶-凝胶和金属醇盐溶胶-凝胶两种技术路线,对其中涉及到的溶胶结构、稳定性、助剂作用等关键问题进行了探讨,并展望了莫来石连续纤维制备技术的发展方向。     

高温CO2吸附材料硅酸锂的制备及吸附过程研究

 以硝酸锂、正硅酸乙酯等为原料,利用溶胶-凝胶法制备了硅酸锂高温CO₂吸附材料,利用XRD考查了制备方法对样品物相的影响;通过程序升温、定温吸附测试对样品的CO₂吸附性能进行了表征,并利用原位红外光谱技术初步分析了CO₂在硅酸锂表面的吸附过程。结果表明,在硝酸锂-正硅酸乙酯-乙醇共水解体系中引入添加剂柠檬酸,可获得纯度在90%以上的单斜相硅酸锂。所制备的样品在2% CO₂-He气氛下,450—500℃温度区间具有较好的吸附性能。低温下CO₂吸附在碳酸锂表面,主要以碳酸氢盐形式存在,高温下主要以离子碳酸盐及卧式吸附碳酸盐等形式存在。