杂多酸掺杂质子交换膜的制备、结构及性能

作为含有多金属氧酸Keggin分子构型的固体强酸,杂多酸(HPAs)具有优异的吸水性、质子传导性(cp)、机械、热及化学稳定性。HPA掺杂陶瓷或聚合物质子交换膜(PEMs)可以有效提高复合PEMs的亲水性、cp、燃料阻隔性、机械、热及化学稳定性,同时显著降低其cp及燃料阻隔性的温度与湿度依赖性。当HPA掺杂陶瓷时,两者之间的氢键作用导致HPA在基体中的流失率低、分散性强且掺杂量高,此时复合PEMs的cp(10~(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10~(-3)~10~(-2) S/cm)大幅升高;而当HPA掺杂磺化聚合物时,两者之间的静电排斥力造成HPA在基体中的流失率高、分散性差且掺杂量低,此时复合PEMs的cp(10~(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10~(-2)~10~(-1) S/cm)仅小幅升高。为了有效降低HPA在聚合物基体中的流失率,可以采用聚合物膜"三明治"状包覆复合PEMs、盐化HPA、改性基体或通过第三组分负载HPA以分别在HPA与基体或负载之间形成氢键或静电引力等手段;对于HPA的负载改性,由于陶瓷或聚合物负载在基体中易团簇,相应地HPA在基体中的分散性与掺杂量并未提高。有时采用HPA与吸水性较强的磷酸共掺杂陶瓷基体或负载,以协同提高复合PEMs的cp,然而效果并不显著。以上各种结构的HPA掺杂PEMs通常由溶液浇铸法、自组装法、溶胶-凝胶法及浸润法等制备;不同方法往往相互关联,即制备过程可能涉及两种或3种方法的耦合使用。改性HPA或其负载以显著提高HPA在磺化聚合物基体中的分散性与掺杂量,借此构建全新、高效的质子传输通道形态以实现复合PEMs的超高cp(100S/cm数量级),是今后PEMs技术的重点发展方向之一。     

硝酸改性活性炭对镉离子的吸附和再生

用硝酸氧化改性活性炭吸附Cd(Ⅱ)。结果表明,硝酸氧化改性后,活性炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附性能提高,吸附过程符合Langmuir、Freundlich模型,吸附动力学能很好地用拟二级动力学模型拟合。XPS分析表明,Cd(Ⅱ)与活性炭表面含氧官能团发生络合作用。EDTA-2Na浓度0. 10 mol/L,再生温度40℃,再生时间4 h条件下,活性炭可有效再生。     

氧化钨（WO3）薄膜光电催化性能的改善及应用

半导体WO₃具有较小的禁带宽度和良好的稳定性,对可见光具有较强的吸收,在光催化和光电催化领域具有广泛的用途。然而,单一WO₃薄膜仍然存在着光生电子-空穴复合率高、光电催化活性与能量转换效率偏低等问题。本文从WO₃薄膜光电催化性能的改善及应用两个方面对近年来的研究进行了综述。在WO₃薄膜光电催化性能的改善方面,分别从有序纳米结构的构建、离子掺杂与表面修饰进行总结。同时,也归纳总结了WO₃薄膜作为光电极在分解水制氢、光电催化还原CO₂和降解有机污染物等方面的应用,并提出了WO₃薄膜在光电催化过程中存在的问题,指出WO₃有序纳米异质结的构建是提高WO₃薄膜光电催化活性的有效方法。WO₃薄膜光电极的规模制备、廉价助催化剂的使用、光电极的稳定性与耐蚀性是其实际应用过程中需要解决的问题。     

成核剂对PET结晶行为及形态结构的影响

系统地研究了四种成核剂:N-A、液晶VectraA950、滑石粉(Talc)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的结晶行为的影响。采用差式扫描量热仪(DSC)研究了PET/成核剂复合体系的非等温结晶行为,通过小角激光散射(Sals)、X衍射(XRD)对PET/成核剂复合体系的晶体尺寸和晶体结构进行了研究。结果表明,引入成核剂后,PET的结晶行为有较大改善,结晶峰向高温方向移动,且变尖锐,结晶尺寸变小,结晶度提高,除EBS外,均使PET结晶诱导时间减少。在这四种成核剂中,离子聚合物成核剂N-A成核效果最好。     

热处理温度对片状ZnO晶体结构和光学性质的影响

采用均匀沉淀法,在无任何催化剂的条件下,两步合成片状ZnO晶体。105℃干燥得到ZnO晶体前驱物,400℃煅烧得到纯ZnO晶体。通过XRD、SEM、TEM、UV-vis和PL光谱等测试手段对ZnO晶体在两个不同热处理温度下的结构和光学性质进行表征。结果显示:ZnO晶体为六方纤锌矿结构,(0001)面形貌为规则的片状正六边形。热处理温度由105℃升至400℃,样品直径增加,透射率降低,禁带宽度减小,光致发光近带边发射峰强度减弱,位置红移。实验结果表明,热处理温度对均匀沉淀法合成ZnO晶体的光学性质存在一定影响。     

纳米CoFe2O4的制备及其对PLA结晶性能的影响

为了实现聚乳酸(PLA)的功能化改性,将其进行改性探究PLA的结晶行为,采用了化学共沉淀法制备了油酸包覆的CoFe2O4纳米粒子,同时采用溶液浇铸法制备了PLA/CoFe2O4复合材料.使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对CoFe2O4粒子及其复合材料的组成和结构进行分...     

预制盾构管片混凝土的配制与应用

地铁预制钢筋混凝土盾构管片对技术、工艺和品质要求较高,生产难度大,必须严格按照标准生产。本文从原材料选用到生产过程的质量控制,进行详细的论述。     

低温燃料电池用聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石复合质子交换膜的制备与性能EI北大核心CSCD

采用原位法制备了一种适用于低温燃料电池的新型聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石(ABPBI/S-Sep)复合质子交换膜。对海泡石酸活化和磺化改性前后的化学结构、亲水性和分散性以及复合膜的形貌、吸水率、磷酸掺杂水平与质子传导率等性能进行了表征和测试。结果显示,所制备的S-Sep粒子在ABPBI聚合物基体中分散均匀,并能促进聚合物分子链的规整排布;与纯ABPBI膜相比,S-Sep粒子的添加显著增强了复合膜对水和磷酸的吸收和保留能力,且在相同或相近磷酸掺杂水平下,ABPBI/S-Sep复合膜的质子传导率显著提高。在40～90℃温度范围内,饱和湿度98%RH时复合膜的质子传导率与Nafion 212相当;在低湿度60%RH时,高磷酸掺杂水平的ABPBI/S-Sep复合膜质子传导率略低于98%RH的结果,但显著优于Nafion 212的质子传导性能。不同温湿度环境下的质子传导率结果表明S-Sep改性ABPBI复合膜具备低温环境使用的特点,可替代Nafion类全氟磺酸膜应用于低温质子交换膜燃料电池。     

聚乳酸开孔型微孔材料的制备及开孔机理EI北大核心CSCD

将生物可降解聚酯聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)添加到聚乳酸(PLA)基体中,利用超临界二氧化碳发泡方法,制备出孔间高度连通的高孔隙率PLA微孔发泡材料。泡孔结构测试表明,当PBAT质量分数为20%时,得到的泡孔尺寸最小(11.56μm),泡孔密度最大(11.2×10~8 cm^(-3)),开孔率高达96.2%。PBAT的加入降低了共混体系的熔体黏度,有利于提高泡孔壁连通的几率。根据实验结果,提出了PLA/PBAT共混物发泡样品开孔机理:在适当的发泡温度条件下,聚合物共混体系中熔体黏度较低的分散相随着泡孔长大而被拉伸变形直至破裂,熔体黏度较高的基体相可作为泡孔的支撑骨架而不至于塌陷。     

表面处理玄武岩纤维增强水泥基复合材料力学性能

为提高玄武岩纤维(BF)与水泥基体的界面结合力和桥接作用,分别采用HCl溶液(0~2.0mol/L)和NaOH溶液(0~2.0mol/L)对BF表面进行刻蚀糙化处理,研究纤维表面处理对BF增强水泥基复合材料的力学性能影响规律。结果表明:随着HCl溶液浓度增加,BF/水泥复合材料抗折强度与弯曲强度均先增加后降低,挠度呈现缓慢增加趋势,而抗压强度变化幅度较小;当HCl溶液浓度为1mol/L时,BF/水泥复合材料的强度与韧性最佳;碱处理BF后,BF/水泥复合材料的力学性能随NaOH浓度增加而显著降低,且复合材料韧性无明显改善;BF经HCl溶液腐蚀后的质量保留率变化规律与NaOH溶液腐蚀后的变化规律接近,而经HCl溶液腐蚀后BF强度保留率大于NaOH溶液腐蚀后的BF强度保留率。