超双疏含氟聚合物的研究进展

超双疏功能性材料在当代化工材料中有着重要的地位，其独特的界面性能使得其在各个领域的应用中大显身手。本文介绍了近年来国内外对含氟聚合物在超双疏领域的研究近况，包括超双疏含氟聚合物的结构特点和合成方法等。含氟聚合物的表面拥有超低的表面能和独特的空间排列方式，通过对比不同结构的含氟聚合物分子与其性能的关系以及对各类含氟聚合物合成方法的调研，发现含氟聚合物作为超双疏涂层材料的使用十分广泛，其结构中含氟单体主要为氟取代丙烯酸酯类，合成方法多为乳液聚合。超疏水含氟聚合物与纳米颗粒材料的结合是当今研究的热点，文中列举了大量研究实例，希望其中的研究方法和合成路线等能对今后该领域的研究起到一定的借鉴作用。     

水轮机主轴磁流体密封摩擦功耗分析

纳米磁流体在水轮机主轴密封中摩擦功耗计算及其性能一直是影响装置设计与应用研究的瓶颈。以悬浮在顺磁性载液中不平衡旋度Ω≠1/2(rotν)的纳米磁流体为研究对象,通过Langevins,Navier-Stokes方程推导,得到纳米磁流体磁粒子摩擦功耗理论计算式,并且通过试验验证,试验与计算值相符。进一步的仿真研究发现,在水轮机主轴纳米磁流体密封装置中,齿槽(波谷)与极齿(波峰)对应的磁感应强度差值ΔB_(sum)对不平衡旋度影响较大,即ΔB_(sum)越大,此处纳米磁流体不平衡旋度越明显,纳米磁流体不平衡扭矩越大、密封压差越大、密封能力越好、摩擦功耗越大,反之亦然。     

HKU科学家发明了有效的纳米纤维膜来过滤重金属和细菌

香港大学(HKU)的科学家们发明了一种高效、高渗透性的纳米纤维膜,可以有效地过滤水中的各种污染物,特别是重金属和细菌,除了日常使用外,它还具有救灾价值。由香港大学土木工程系唐楚阳教授领导的一个研究小组发现,这种膜可以快速过滤铅(Pb)、镍(Ni)、镉(Cd)和铬(Cr)等重金属,并可以有效消除大肠杆菌和枯草芽孢杆菌等细菌。膜过滤器易于通过重力驱动的过滤工艺操作,并且可以在用醋冲洗后重复使用。     

纳米隔热材料的孔隙结构特征与气体热传输特性

为研究纳米隔热材料孔隙结构内部的气体热传输特性, 采用溶胶-凝胶工艺结合超临界干燥技术, 制备了一系列具有不同孔隙结构特征的样品, 通过热导率、氮气吸-脱附和真密度测试, 全面、准确获取了其孔隙结构信息, 并专门、系统研究了孔隙结构特征与气体热传输特性之间的关系.研究结果表明: 与气相贡献热导率相对应, 材料具有双尺度孔隙结构特征, 并且当大孔隙尺度不及小孔隙的10倍时, 可进一步等效为单尺度孔隙.考虑气固耦合传热的本征气相贡献热导率随孔隙尺度的增大而升高, 与气相热导率变化类似且成一定的比例关系, 孔隙尺度小于200 nm和大于500 nm时的比例系数分别为2.0和1.5, 200~500 nm时则为2.0~1.5.当大、小孔隙尺度的比值不超过10时, 或者这一比值为100~1000且大孔隙含量低于10%时, 气相贡献热导率随环境气压的降低依次呈现快速下降、缓慢下降和无变化三个阶段; 当这一比值超过3000时, 即使大孔隙含量很低(不超过10%), 气相贡献热导率也会依次呈现快速下降、缓慢下降、快速下降和无变化四个阶段.      

一步法制备氧化石墨烯/聚苯胺/Au复合材料及电化学性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为基底,以氯金酸为氧化剂和金源,原位聚合苯胺单体,一步制得氧化石墨烯/聚苯胺/金(GO/PANI/Au)三元复合材料。形貌和成分分析结果表明,氯金酸成功地将苯胺氧化成聚苯胺,并被还原生成金纳米颗粒。电化学性能测试结果表明,随着氧化剂用量的增加,三元复合材料的比电容呈现先增大后减小的趋势,当氧化剂加入量为0.03mmol时,所制备的三元复合材料比电容最大,在1A/g电流密度、1mol/L H2SO4电解液中比容量达327F/g,在15A/g电流密度下容量保持率也高达81%。     

可控粒径纳米硫化镉的制备

采用溶剂热法,通过改变实验条件,得到影响粒径的主要因素和影响规律;在此基础上,制备了平均粒径范围是2.5～105 nm的六方球形纳米硫化镉。结果表明,硫源和镉源、S/Cd物质的量比和溶剂用量是影响粒径的主要因素。不同硫源、镉源适用于制备不同粒径范围的纳米硫化镉,采用TAA、乙酸镉并改变S/Cd配比和溶剂体积可制备出平均粒径在2.5～21.6 nm的纳米硫化镉;采用硫脲和硝酸镉并改变S/Cd配比可制备出平均粒径在38.5～105 nm的纳米硫化镉;纳米硫化镉的粒径随S/Cd物质的量比的增大而增大;随溶剂用量的增加而增大;反应温度对纳米硫化镉的粒径没有影响。纳米硫化镉的可控粒径的制备方法对纳米硫化镉的制备、研究与应用具有着重要的参考价值。     

纳米零价铁材料对放射性核素的 去除及机理研究进展

随着人类社会的发展，放射性铀矿的开采和使用越来越多，环境面临着越来越严重的放射性污染问题。从生物和环境的角度来看，有效地清除环境中的放射性核素是核能利用过程中最重要的问题之一。纳米零价铁（nanoscale zero valent iron, nZVI）具有较大的比表面积和较高的活性位点，能显著提高放射性污染物的修复效率。本综述的目的是展示nZVI基材料对放射性核素的高效去除能力和环境修复作用。简介了常用的nZVI基材料（表面改性或多孔材料支撑的nZVI材料）及其对放射性核素的去除效果和相互作用机制（如吸附和氧化还原）。最后，对nZVI材料的应用和挑战给出个人见解。本综述有助于为高效去除放射性核素的nZVI材料的设计指明方向，为放射性核素的高效处理处置提供新材料。