聚氨酯／石墨烯纳米复合物的制备、力学及温度-电阻率行为研究

采用改进的hummers法,并以NaBH4还原制得还原石墨烯（RGO）．以蓖麻油（CO）和2,4-甲苯二异氰酸酯（2,4-TDI）为原料合成蓖麻油基聚氨酯预聚体．利用原位聚合法将聚氨酯预聚体与还原石墨烯反应（不完全还原）,制得不同石墨烯含量的聚氨酯／石墨烯纳米复合物．采用x线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、热重分析以及力学和热-电阻特性测试对复合物薄膜的结构和性能进行研究．实验结果显示聚氨酯／石墨烯复合物薄膜具有优良的热力学性能,特别是当石墨烯质量分数为1．5％时,聚氨酯／石墨烯纳米复合物出现正的电阻率-温度效应（PTC效应）．     

负载型钌/氧化物复合纳米粒子催化剂的制备和变换催化反应性能

采用连续反应法制备了以过渡金属氧化物为核,金属钌为壳的复合纳米粒子Ru@Fe2O3、Ru@ZnO、Ru@CuO,并将其负载到镁铝尖晶石载体上制成负载型变换催化剂.采用TEM、SEM、XRD等方法对样品进行了表征.实验结果表明,选择γ-Fe2O3作为复合纳米粒子的核,可以大大提高负载型催化剂的变换反应活性.负载型变换催化剂Ru@Fe2O3/MA在气、汽比为1,空速为2000h-1的条件下,120℃下其变换反应活性大于16%,350℃时,CO转化率接近100%.     

堇青石负载Mn-Zn-O复合金属氧化物的甲苯催化燃烧性能

以堇青石蜂窝陶瓷为载体、Mn(NO3)2和Zn(NO3)2为原料,采用过量浸渍法制备负载型Mn-Zn-O复合氧化物催化剂,考察Mn与Zn摩尔比、负载量及焙烧温度对甲苯催化燃烧性能的影响,并采用表面积分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征。结果表明:n(Mn)/n(Zn)为2,负载量为10%,经450℃焙烧的催化剂表现出最佳的甲苯催化燃烧性能,在300℃及体积空速为10 000 h-1条件下,催化燃烧质量浓度为3.8μg/m3的甲苯,催化转化率可达91.4%。     

基于还原型石墨烯/四氧化三铁磁固相萃取检测食品中的亮蓝和苋菜红

采用紫外-可见分光光度法,以还原型石墨烯/四氧化三铁磁性材料作为磁固相萃取食品中合成色素的吸附剂,建立了一种测定饮料、酒、糖果和果冻中的亮蓝和苋菜红的分析方法.在优化条件下,亮蓝和苋菜红的含量与吸光度值呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9994和0.9998,线性范围分别为0.6~60μg/L和3~250μg/L,检出限分别为0.012μg/L和0.05μg/L,样品的加标回收率为92.19%~98.30%.结果表明,该方法可以成功地应用于食品样品中的亮蓝和苋菜红的测定.     

石墨烯基TiO_2复合材料的表征及其可见光催化活性研究

以氧化石墨烯与石墨烯为碳源,在熔盐介质中与钛粉反应原位生成石墨烯基TiC中间产物,并通过后续控制氧化制得石墨烯基TiO_2复合光催化剂,结合FTIR、XRD、Raman、SEM等手段,对两种石墨烯材料的结构及形貌差异进行表征,并分析了其对所制复合材料结构、形貌及可见光催化活性的影响。结果表明,所制复合材料仍保持碳源的层片状结构,TiC和TiO_2颗粒均匀包覆在碳源表面;以石墨烯为碳源更有利于表面原位生成TiC晶粒的生长,其晶体结构更为完善;两种结构的石墨烯基TiO_2复合材料均对目标污染物亚甲基蓝有较强的吸附能力和可见光降解能力。     

利用原位聚合反应制备柔性氨基化石墨烯/聚酰亚胺纳米复合膜

以酰基化反应制备的氨基化石墨烯纳米复合物为填料,通过原位聚合反应制备氨基化石墨烯/聚酰亚胺(Amine-Graphene/Polyimide(A-Gr/PI))复合膜.利用红外光谱分析和场发射扫描电镜(FESEM)对其组成和形貌结构进行表征,利用热失重分析法对其热稳定性进行分析研究.与氨基化氧化石墨烯/聚酰亚胺相比,在聚酰亚胺中掺杂少量的A-Gr(w(A-Gr)=10%)后,复合物的堆叠致密度明显提高,该复合材料的导电能力可以通过控制PI基底中填料的含量加以调控.     

热处理温度对纳米SnO_2与石墨复合材料电化学性能的影响

用微乳液法制备了纳米SnO2与石墨复合材料作为锂离子电池负极材料,并对其用不同温度进行了热处理.用X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,并用恒流充放电法考察了试样的电化学性能.对比结果表明,复合材料有着较高的循环容量,不同热处理温度对复合物的电化学性能有着明显的影响.随着热处理温度的升高,电池的循环容量都明显增加,但不可逆容量也随之增加.     

柴油机燃用天然气制油的氮氧化物排放特性

以一台轿车用直喷式柴油机为试验样机,分别燃用五种不同天然气制油(GTL)掺混比例的混合燃油.研究其总的NO2排放,以及NO,NO2,N2O等氮氧化物主要组分的排放特性.结果表明,各GTL混合燃油的NOx排放曲线形态较为接近,低负荷时差异较小,随负荷增加,排放差异增大.NOx排放以NO和NO2为主,各GTL混合燃油的NO排放随着负荷上升而增加,NO在总NO2排放中始终占有最高比例.NO2排放也占有相当比例,在低负荷和高负荷均较低,中间负荷最高,大负荷高温不利于NO2的生成.N2O排放量极低,在低负荷时有一定生成量,中高负荷N2O排放几乎为零,缸内高温不利于N2O排放的生成.随GTL混合比的提高,NOx和NO排放降幅增大,NO2排放有所增加,但总体幅度不大.     

单层石墨莫比乌斯纳米带的形成判据和能量变化

莫比乌斯带是一种无向的几何面,从带面上任何一点出发都可到达带面上任何一点.可以通过对一个二维矩形带的扭转对接得到莫比乌斯带.单层石墨纳米材料Graphene的发现为研究莫比乌斯带提供了一个真实的物理模型.然而与纯粹几何面不同,在Graphene莫比乌斯带结构中碳原子分布是离散的,由于平面Graphene的平衡键长约为1.42,在形成莫比乌斯带后键长将发生一定变化,这就使得并非对于任意数目的碳原子Graphene平面都会形成相应的莫比乌斯带结构.这里有两个基本问题需要回答：（ⅰ）平面Graphene形成莫比乌斯带需要满足什么条件.（ⅱ）当平面Graphene形成莫比乌斯带之后,由于键长键角的变化引起的能量变化是怎样的.本文第一次系统地研究了这一体系.根据Lindemann判据,我们发现当平面Graphene的横纵单元数之比小于7时,不存在满足我们假设的莫比乌斯带,当Graphene的横纵单元数之比大于50时,存在满足我们假设的莫比乌斯带.当Graphene的横纵单元数之比处于7～50之间时,我们给出了判别莫比乌斯带存在性的计算方法.应用遗传算法我们发现,随着原子数的增加,由平面Graphene变化到莫比乌斯带所产生的弹性形变能是呈指数递减的.     

n-Pentylamine-intercalated layered perovskite-type oxide

A novel n-pentylamine-intercalated layered perovskite-type oxide, C5H11NH3-Sr2Nb3O10, was prepared and characterized by using XRD, FT-IR, Raman spec-trascopy, and elemental analysis. It was shown that the intercalated n-pentylamine adopted a bilayer formation with some overlap and tilt, and the lattice of the perovskite layer was distorted due to the intercalation of n-pentylamine. The as-prepared sample gave clear electric hysteresis loop and did not show fatigue after 1011 switching circles, and therefore, could be considered as a new kind of fatigue-free ferroelectric materials.