碳纳米管填料的静电自组装制备及在导电涂料中的应用

采用砂磨设备取代超声设备、阳/非离子表面活性剂复配分散碳纳米管,分散液与表面电负性的云母或二氧化钛复合,通过静电吸附作用自组装形成均匀稳定的复合物,制备出碳纳米管填料。探讨了碳纳米管填料在环氧涂料中的导电特性,对比了不同导电功能体涂料的防腐性能。提出碳纳米管导电填料在重防腐行业(如石油化工、煤炭工业)有广阔的应用前景。     

自组装型改性碳纳米管/NR复合材料的制备及性能研究

采用静电自组装技术结合乳液共混法制备改性多壁碳纳米管(MWNTs)/NR复合材料,并对复合材料的相态结构和性能进行研究。结果表明,经过混酸改性的MWNTs在NR基体中分散均匀;与NR和未改性MWNTs/NR复合材料相比,自组装型改性MWNTs/NR复合材料的热稳定性和物理性能明显提高。     

碳纳米管填料静电自组装制备及在导电塑料中的应用

为了提高碳纳米管(CNTs)在塑料中的分散性能,设计碳纳米管填料(CNTs Filler)。阳/非离子表面活性剂复配在水中分散CNTs,并赋予CNTs表面正电性。与表面负电性的炭黑或聚苯乙烯微球复合,通过静电吸附作用自组装形成均匀稳定的复合物,制备出CNTs Filler。对比了CNTs Filler、CNTs和炭黑在PS和ABS塑料中,经不同成型工艺的导电结果,证明了使用碳纳米管填料提高了碳纳米管在塑料中的分散性能,总结了碳纳米管相对炭黑作为塑料导电功能体适合压延成型加工。推荐碳纳米管用于导电片材、导电薄膜和高导电塑料等领域。     

碳纳米管/壳聚糖复合材料的研究进展

碳纳米管/壳聚糖复合材料是一种新型的生物复合材料,具有独特的结构以及优良的力学、生物、电化学等性能。本文综述了碳纳米管/壳聚糖复合材料的各种制备方法,并详细讨论了溶液共混法、静电自组装法、逐层自组装法等方法的优缺点。还概括了碳纳米管/壳聚糖复合材料在电化学分析、生物传感器、电驱动等领域的应用进展,并展望了其主要研究方向和发展趋势。     

层层自组装法制备碳纳米管薄膜研究进展

综述了近年来通过层层自组装法制备碳纳米管薄膜的一些最新研究进展,重点介绍了通过物理吸附和化学吸附两种方式来制备碳纳米管组装膜,并对如何提高碳纳米管薄膜的电化学稳定性方面进行了论述。     

碳纳米管在炭纤维表面的可控自组装

采用催化化学气相沉积法将碳纳米管(CNTs)原位生长于炭纤维(CF)表面并自组装成不同形貌的CNTs/CF杂化结构。使用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪对制备的纳米/微米杂化结构进行微观形貌分析和结构表征。结果显示,随着温度的升高,碳纳米管在炭纤维表面由均匀分布状态转变为取向生长状态,并且长度及石墨化程度均不断增加。结合碳纳米管结构参数的变化,使用纳米悬臂梁模型解释了这一杂化结构的形成机理。模型分析表明,杂化结构的形貌转变是由不同温度下在炭纤维表面生长的碳纳米管的结构参数不同所造成的,因此可以通过调整相关结构参数控制碳纳米管在炭纤维表面的自组装过程。     

碳纳米管/壳聚糖自组装离子印迹材料的制备及性能

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为基质、壳聚糖(CS)为功能单体、Ni(Ⅱ)离子为模板、戊二醛为交联剂,采用静电自组装法制备了镍离子印迹材料MIIPs。采用SEM、XRD、FTIR及TG对其结构和性能进行了表征,采用丁二酮肟可见分光光度法对印迹聚合物的吸附性能进行了考察。结果表明;壳聚糖成功地接枝到碳纳米管表面,并且印迹材料对Ni(Ⅱ)具有选择吸附性能,化学吸附过程符合准二级吸附动力学模型,平衡吸附量为32.20mg/g,竞争离子Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)存在时,Ni(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)的选择系数分别为11.27和9.22。     

部分嵌入式静电自组装改性聚酰胺反渗透膜

针对聚酰胺反渗透膜(RO)抗阳离子表面活性剂污染能力差的难点,提出改变反渗透膜表面荷电性方法,以聚乙烯亚胺(PEI)的乙醇溶液为电解质溶液,利用部分嵌入式静电自组装法对聚酰胺反渗透膜进行改性。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角和固体表面Zeta电位对改性反渗透膜的结构和性能进行表征。结果表明,FE-SEM图像显示膜表面形态没有发生变化;XPS元素分峰和含量分析证明了PEI成功组装在反渗透膜上;接触角验证了改性后膜的亲水性增加,Zeta电位证实了改性后膜的荷负电性减小。改性后膜通量和脱盐性能均增加,抗污染性能得到显著改善,并具有耐酸碱稳定性(pH 2～11)。     

重氮盐静电自组装的研究与应用

综述了重氮盐静电自组装反应的特点,重点介绍了重氮盐与几种负离子如羧基、磺酸基、氧负离子和磷酸根之间发生自组装反应的研究情况,以及近几年来重氮盐静电自组装技术在碳纳米管、C60、石英、金属这些无机材料表面改性上的应用。     

多孔St/DVB共聚微球用于静电自组装脂肪酶

将酶与带相反电荷的聚电解质在单分散疏水多孔St/DVB共聚微球表面交替吸附静电自组装多层脂肪酶膜. 确定了静电自组装单层酶膜的最佳条件为酶与载体的质量比3:1,吸附时间0.5 h, pH 5.5. 在上述条件下静电自组装3层脂肪酶膜,结果表明,当最外层为酶层时,组装2层酶的活性比单层酶提高24%,组装3层酶的活性比2层酶的活性稍有增加. 在酶液pH 7.5的条件下,考察了聚电解质中的离子强度对静电自组装各层酶活力的影响,结果表明,当最外层为酶层或聚电解质层时,酶的活力随层数增加而下降.     

碳纳米管添加量对环氧树脂基复合材料性能的影响

采用模具浇铸法,通过对多壁纳米碳管(MWCNTs)进行表面官能化,制备了MWCNTs/环氧树脂复合材料。使用TEM、SEM、HRSEM和万能材料拉伸机对材料的结构和性能进行了测试和表征,并分析了微观结构与性能之间的关系。结果表明:当MWCNTS的添加量达到8%时,复合材料的综合性能达到最佳,拉伸强度和断裂伸长率分别提高13%和127.8%。     

化学氧化法合成氧化石墨及其陶瓷复合材料

基于Hummer化学氧化法,以不同纯度的石墨为原料,在氧化阶段改变氧化剂(KMnO4)的添加速率,研究了氧化石墨的制备及其结构形成。结果表明:石墨原料纯度及氧化剂添加速率对氧化石墨结构有重要影响。以高纯度石墨为原料,在合适的添加速率下制备出的氧化石墨具有高的结晶性和纯度。扫描电镜观察制得的氧化石墨呈片层结构,厚约50nm。X射线分析显示对称氧化石墨(002)强衍射峰,无残留石墨峰和其它杂质峰。红外光谱分析氧化石墨含—OH,C=O,C—O等含氧基团。Ar气氛下对氧化石墨进行热解,产物为石墨烯。将制得的氧化石墨引入聚硅氧烷中,经交联和热解制出具有层状复合结构呈一定取向分布的石墨烯和硅氧碳陶瓷复合材料。     

AlON-TiN复相材料的合成及工艺优化

在对Ti—Al-O-N体系热力学分析的基础上合成了AlON—TiN复相材料，XRD，TEM分析与观测结果证实了热力学分析的可靠性。运用人工神经元网络(artificial neural networks，ANN)对合成AlON—TiN的工艺参数进行了训练，训练结果良好，神经网络的预测值和实测值一致；遗传算法(genetic algorithm，GA)寻优得到最佳工艺参数：烧结温度为1830℃，保温2．45h，TiN的含量为15％(质量分数)。对遗传算法寻优结果进行了单因素分析，随着TiN含量的增加，强度增加，而随烧结温度和保温时间的增加，强度先增加后减小。     

TiC－Al_2O_3复合材料的自蔓延高温合成和致密化

以ＴｉＯ＿２，Ａｌ和Ｃ三种粉末为原料，采用自蔓延高温合成和加压的方法制备了ＴｉＣ－Ａｌ＿２Ｏ＿３复合材料。在１ＧＰａ压力下，可使样品达到理论密度的９５％。对未反应样品燃烧前在真空状态下预热脱气，则密度可达９８％。为避免样品开裂，必须控制冷却速度。对合成产品进行了Ｘ射线分析，表明从ＴｉＯ＿２，Ａｌ，和Ｃ三种粉末原料制备密实的ＴｉＣ－Ａｌ＿２Ｏ＿３复合材料是可能的。     

水悬浮法制备GF/PVC复合材料工艺研究

本文结合悬浮法制备ＧＦ／ＰＶＣ复合材料工艺的特点胆ＧＦ／ＰＶＣ复合的性能要求系统地研究了悬浮体系的配制及其影响因素,并对浸尖过程中ＧＦ／ＰＶＣ复合材料的树脂与纤维含量的控制及其规律、材料的脱水条件、ＰＶＣ树脂在纤维中的分布作了系统的研究     

纳米无铅PTC陶瓷粉体的低温合成

本实验重点研究了纳米无铅PTC陶瓷粉体的低温合成。主要包括柠檬酸盐sol-gel法制备BaTiO3基干凝胶、干凝胶的600℃煅烧和施主杂质以及助烧剂的添加等过程。利用TG-DTA、XRD、FAM、SEM、TEM对制备过程、相组成、颗粒粒径分布和颗粒形貌进行了分析。同时,对pH值和水含量对干凝胶的形成影响也进行了讨论。实验结果表明:利用柠檬酸盐溶胶凝胶法可以合成颗粒粒径在30～70纳米的无铅PTC陶瓷粉体。     

场激活加压燃烧合成WC-Ni复合材料的工艺参数研究

以钨、碳和镍为原料,在电场激活下,材料的燃烧合成和致密化同时进行,短时间内完成了碳化钨镍复合材料的制备。研究了场激活 加压燃烧合成中的工艺参数,如脉冲电流、能量控制模式、升温速率、最高温度和压力对反应的影响。测量了在反应合成和致密化前后的样品 收缩率。所制备的复合材料的相对密度,490N载荷下Vickers硬度和断裂韧性分别为99.2%,13.965GPa和5.9MP·m1/2。     

PP/秸秆复合材料的热压成型工艺研究

以聚丙烯(PP)为基体,以农作物秸秆(麦杆)为增强剂,用热压成型的方法制备了PP／秸秆复合材料。结果表明,秸秆含量小于40份时,PP／秸秆复合材料具有良好的热压成型性。控制成型温度、压力、时间,并加入添加剂、采用粉料共混与热一机械共混双重混料等工艺,可以改善秸秆分布和界面粘合性,获得具有良好成型工艺性的PP／秸秆复合材料。     

静电“S+X-I+”组装途径合成Ti-MCM-41分子筛及其催化氧化性能

采用静电“S⁺X^-I⁺”组装途径合成了骨架含钛的中孔分子筛Ti-MCM-41，系统研究了不同因素对分子筛结构的影响以及Ti-MCM-41分子筛对不同烯烃的催化氧化性能.在强酸介质中由于钛源的高度溶解导致只有部分Ti进入分子筛骨架，骨架钛含量随HCl/TEOS增大而减小，分子筛收率及晶胞参数（a₀）、孔道壁厚（δ_wt）随HCl/TEOS的增大而增大.在较宽的C16TMABr /TEOS （0.3～1.0）和H₂O/TEOS（60～120）范围内均能得到高度有序的Ti-MCM-41分子筛.采用丙酮-水混合溶剂萃取法可以有效回收分子筛原粉中的模板剂而不影响分子筛的结构有序度.以双氧水或分子氧为氧化剂，Ti-MCM-41分子筛对多种烯烃均具有催化氧化活性.静电“S⁺X^-I⁺”组装途径合成的Ti-MCM-41分子筛催化氧化活性略低于水热晶化法合成的Ti-MCM-41分子筛.     

TG—CVIC／C复合材料裂纹缺陷成因分析

针对热梯度化学气相渗透工艺制备的C/C复合材料样件中出现的裂纹缺陷,采用偏光显微镜及扫描电子显微镜对有裂纹的C/C复合材料样件的微观结构进行了观察.分析了C/C复合材料样件中裂纹的形成原因.结果表明:较大的温差导致的热应力及强界面结合是造成C/C复合材料出现裂纹的主要原因.