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1.
2.
采用溶胶-凝胶法制备CuO-SiO2复合气凝胶,通过在气凝胶孔道内填充TiCl4,然后将其气相水解,得到了在CuO-SiO2气凝胶表面生长了高结晶度的TiO2纳米纤维(CuO-SiO2@TiO2),纤维直径~16 nm.通过XPS、UPS、UV-Vis DRS、荧光光谱(PL)等表征了材料的结构及光电性能.结果表明,制备的CuO-SiO2@TiO2对可见光有明显吸收,且荧光强度较商用TiO2(P25)大幅降低,光生电子-空穴对更加稳定.再在纳米纤维上负载CuO,所得CuO-SiO2@TiO2/CuO在可见光区的荧光强度进一步增强.以300 W氙灯为光源,分别以CuO-SiO2@TiO2及CuO-SiO2@TiO2/CuO为催化剂,无牺牲剂条件下光催化还原CO2,4 h后甲醇产率分别为1304.0及1589.0μmol/g-cat,转换频率(TOF)分别为0.038及0.046 h–1.循环实验表明,纳米纤维具有较好的光催化稳定性,经过4次光催化循环实验后,CuO-SiO2@TiO2/CuO的保留率~94%,甲醇产率可达1472.0μmol/g-cat,TOF为0.042 h–1. 相似文献
3.
使用碳纤维复合材料设计某乘用车悬架控制臂,对4个区域的铺层结构进行优化设计.首先以各角度铺层厚度为设计变量对控制臂模态频率、质量和各工况应变能进行优化;然后以前三阶模态频率为目标,弯曲刚度参数作为设计变量优化铺层顺序.针对设计变量间存在的工艺约束条件使样本空间不规则且优化变量较多的问题,利用聚类分析进行试验设计确定训练近似模型需要的样本点,并用高斯过程回归方法建立近似模型以减少计算时间,验证模型R2在0.9以上.两步优化后,对比复合材料初始铺层各性能指标均有不同程度改善,复合材料质量减少11.4%;对比原钢制控制臂,各性能均满足要求,质量降低37.1%. 相似文献
4.
锰基化合物具备高容量、高能量密度和高工作电压等特性,是水系锌离子电池(AZIBs)商业应用过程中的首选正极材料。然而,材料存在的电导率低、锰溶解、静电斥力效应和结构稳定性差等缺点,严重阻碍其大规模应用。采用表面活性剂辅助溶剂热法成功合成了碳纳米管(CNT)包覆ZnMn2O4/Mn2O3(ZMO/MO)复合材料,并探究了CNT包覆量对材料电化学性能和动力学过程的影响。采用X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的结构和形貌进行表征。与纯相ZMO/MO相比,经CNT包覆的正极在0.1 A g-1电流密度下具有良好的循环稳定性和更高的倍率性能。并用循环伏安曲线和电化学阻抗探究了电极的动力学特性,两相复合提高了Zn2 扩散速率,CNT的包覆改善了材料的电荷传递。 相似文献
6.
以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感,在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上,设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样,并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明:由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少,限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高,但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍;当仿生结构复合材料试样受到冲击力时,其内部六边形结构的连接角度会发生变化,从而极大消耗冲击能量,同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展,因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍;仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能,且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造,可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。 相似文献
7.
挥发性有机化合物(Volatile organic compounds,VOCs)检测是环境治理的重要环节,而开发快速、灵敏的检测系统仍然面临挑战。基于智能系统的VOCs传感器能够实时监测空气中污染物浓度,从而严格把控排放标准,减小VOCs对环境和健康的影响。通过调控材料及构筑方法能够制成适用于识别和快速捕获VOCs的敏感元件,从而获得传感性能优越、安全可靠的气敏传感器。本文以敏感机制为出发点,介绍了聚合物、金属氧化物、复合材料及新材料作为敏感膜的研究进展,重点讨论了VOCs与敏感膜的相互作用机制。基于此,分析了提高VOCs检出浓度和响应速度的构筑方法。最后,展望了基于光学效应的光致发光型和手性向列型敏感膜材料在VOCs智能检测领域的前景和面临的挑战。 相似文献
8.
采用熔融共混方法,在240℃下制备了不同纳米二氧化硅(SiO2)含量的尼龙6(PA6)/乙烯-乙酸乙烯酯塑料(EVAC)共混物,测试了力学性能,并通过接触角测试计算润湿系数以及扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征方法研究了纳米SiO2在共混物中的分布情况。结果表明,纳米SiO2的加入可以同时提高PA6/EVAC (质量比50/50)共混物的刚性和韧性,当纳米SiO2的含量从1份提高到10份时,材料的弯曲弹性模量从1 345 MPa提高到1 855 MPa,同时材料的简支梁缺口冲击强度从7.8 kJ/m2提高到9.7 kJ/m2。计算得到240℃下纳米SiO2与PA6,EVAC之间的润湿系数为-0.72,理论预测纳米SiO2分布在共混物两相界面上。但是从SEM和TEM照片上看到,实际上纳米SiO2分布在界面和PA6相中,与润湿系数的理论预测结果不完全一致,最后结合高温加工过... 相似文献
9.
为明确大豆蛋白纳米纤维的结构形成和扩宽铁强化剂的食品工业应用,以大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为原料,通过5 h的酸热处理制备纳米纤维(soy protein isolate fibrils,Fib SPI),系统研究纤维形成前后蛋白结构的变化,并进一步制备铁纳米颗粒(iron nanoparticles,Fe NPs),探究Fib SPI对铁的稳态化作用。研究结果表明:在酸热处理过程中,SPI产生大量的β-折叠结构,其与硫磺素T结合,显示出增强的荧光强度;此外,7S组分先发生降解,利于纤维成核形成,随后11S逐渐被水解,促进纤维生长;同时水解产生大量的小肽组分,提高了产物的还原力。研究进一步利用Fib SPI递送铁纳米颗粒(Fe NPs),发现与原始SPI相比,铁纳米颗粒可在Fib SPI原位形成胶体稳定的铁-大豆蛋白纳米纤维复合物(Fe FibSPI),并以Fe(II)形式存在,其对乳液体系色泽及稳定性的影响较硫酸亚铁或氯化铁小。该研究可为构建新型植物基铁强化剂递送体系提供理论和方法指导。 相似文献
10.
纤维素和几丁质具有相似的结构,是自然界中储量丰富的两类天然多糖。经2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化修饰制备的纤维素和几丁质纳米纤维,不仅具有多糖类物质的良好亲水性、生物可降解性、生物相容性及丰富的官能团(羟基、羧基、乙酰氨基和氨基等)所带来的特定化学性质,而且还具有纳米纤维的纳米尺寸效应、大比表面积、高表面活性、高结晶度和手性液晶相结构等特点,已成为生物质纳米材料领域的研究重点之一。本文对TEMPO氧化修饰制备天然多糖纳米纤维的方法及剥离机制进行了总结,同时重点综述了TEMPO氧化修饰的天然多糖纳米纤维在薄膜、凝胶、导电、医用、电磁屏蔽及环境等复合材料的增强和功能升级等方面的研究进展,强调了纤维素和几丁质纳米纤维的官能团及纳米尺寸在复合材料中的增效机制。最后,对天然多糖纳米纤维的发展方向及其在各领域应用的机遇与挑战进行了展望。 相似文献