共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料研究进展

以纳米纤维素为基体材料、共轭导电高分子为功能材料,制备的共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料兼具共轭导电高分子良好的导电性能以及纳米纤维素易改性、易成膜、可降解等优良特性,由此而拓宽了二者的开发与应用范围,并促进了导电高分子复合材料的发展。综述了几种典型的共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料的研究进展,介绍了聚苯胺/纳米纤维素复合材料、聚吡咯/纳米纤维素复合材料和聚噻吩/纳米纤维素复合材料的制备及应用。     

聚吡咯纳米复合材料的研究进展

聚吡咯纳米复合物作为一种新型材料,有着十分广阔的应用前景。本文介绍了聚吡咯纳米复合材料的最新进展,从聚吡咯纳米复合材料的分类、制备方法及应用领域等几个方面进行了综述,并对聚吡咯复合材料的发展前景进行了展望。     

石墨烯/聚吡咯复合材料制备及应用研究进展

具有独特二维纳米结构的石墨烯可为电子转移提供通道,使其复合材料具有优良的电容性能。聚吡咯(PPy)因具有超电容性能、聚合电位低和空气稳定性好等优点,常作为理想型电极材料。综述了原位化学氧化聚合法和电化学沉积法2种石墨烯/PPy复合材料的制备方法,以及石墨烯/PPy复合材料在超级电容器、微波吸收、燃料电池催化剂和传感器等电化学方面的应用现状,并展望了石墨烯/PPy复合材料的未来发展方向。     

添加剂对聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料结构和性能的影响

采用单体原位聚合法制备了三种聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料。通过XRD、FT-IR和TEM对产物进行结构表征,探讨了未加添加剂及分别以N aOH和十二烷基苯磺酸钠为添加剂制得的聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料的结构与性能的差别。结果表明,未加添加剂和以N aOH为添加剂时产物为非晶态的剥离型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料;而以十二烷基苯磺酸钠为添加剂时可得到具有层状有序结构的插层型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料。插层型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料的导电和电化学性能优于剥离型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料,它们的提高归因于聚吡咯分子链共轭程度的增加。     

基于聚吡咯复合材料的制备及其应用研究进展

综述了导电聚吡咯及其复合材料最新的应用研究进展。详细介绍了聚吡咯和其复合材料在金属防腐、传感器、电极材料等领域的研究现状,尤其是近年来,聚吡咯二元复合材料(金属氧化物与聚吡咯、碳材料与聚吡咯)的制备及其应用已经成为了研究的热点。此外,基于聚吡咯的三元复合材料也取得了一定的研究成果,并将成为今后的研究重点。     

有机-无机纳米复合材料的制备、性能及应用

综述了有机-无机纳米复合材料的最新发展,包括该类材料的制备方法、性能研究和应用前景.纳米复合技术主要有3种:溶胶-凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法.纳米复合材料的光学和磁学等性能可用Maxwell形态理论、层状结构理论和分形结构理论等来研究.这类材料已在力学、热学、电学、磁学、光学、宇航和生物仿生等领域表现出广阔的应用前景.     

聚吡咯复合材料在智能传感器中的应用研究进展

聚吡咯作为一种导电高分子材料,在很多领域都有着广泛的应用。因其较低的氧化还原电位和优异的导电性能,在传感器中作为智能传感元件有着良好的应用前景,简要介绍了聚吡咯复合材料智能传感器的研究进展和传感机理,并展望了其发展前景。     

脉冲电沉积法制备纳米材料的研究进展

纳米材料具有特殊的磁性、光学、力学、电学、电化学催化等性能,而脉冲电沉积技术在制备纳米材料方面应用广泛且优点多.着重列举了脉冲电沉积技术在制备纳米晶材料、纳米复合材料、纳米析氢材料、纳米金属薄膜及纳米金属多层膜、纳米线材料等方面的应用,总结了纳米材料的一些特点,展望了脉冲电沉积技术制备纳米材料的前景.     

溶胶-凝胶法在制备生物掺杂纳米复合材料中的应用

应用室温下的湿化学溶胶-凝胶(sol-gel)平台可以制备无机基生物掺杂纳米复合材料.这种材料既具有因无机物基质特有的高强度、高稳定性、光学透明性而成为结构材料的特点,又具有因生物组份稳定性的提高和其化学和生物活性的保留而成为功能材料的特点.生物掺杂纳米复合材料是当前纳米材料及生物材料研究的热点领域之一,有广泛的应用前景.本文简要介绍了溶胶-凝胶法在制备生物掺杂纳米复合材料中的应用.     

铁电纳米材料的制备、性能和应用前景

对近年来有关铁电纳米粉体、纳米复合材料、以及纳米陶瓷的制备,结构和性能进行了介绍.对由于粒子尺寸减小引起的结构和性能的改变及其相关机理进行了讨论.透明铁电纳米复合材料可望在光学存储、光学计算等光学器件中得到应用.而纳米陶瓷由于介电特性、耐电压、抗老化、机械强度等性能的提高,因而可以广泛用于改进现有电容器材料的性能,获得性能更加优良的器件.     

氮化硼复合材料在包装领域应用的研究进展

目的综述国内外氮化硼复合材料在包装领域的应用与进展,对未来氮化硼材料在包装领域的应用进行展望。方法整理归纳国内外文献,简单介绍氮化硼纳米片(BNNSs)的性质和制备方法,以及氮化硼复合材料的制备方法,重点整理分析氮化硼复合材料在包装领域的应用与进展。结果氮化硼具有独特的二维纳米片层结构和相互重叠的层层结构。添加BNNSs不仅可以明显提高复合材料的导热率、机械强度、绝缘性等,还可以改善复合材料的阻隔性能、力学性能、化学稳定性能、抗菌性能等。结论氮化硼复合材料具有热导率高、绝缘性好等优点,可应用于电子封装领域,并在阻燃、抗菌、防腐等包装材料领域具有不错的发展前景。     

基于聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容的性能研究

MEMS微电容具有高比容量、高储能密度和抗高过载等特点,在微电源系统、引信系统以及物联网等技术领域具有广泛的应用前景。设计制作了一种三维结构的聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容。该微电容由三维结构集流体、功能薄膜、凝胶电解质和BCB封装构成,其三维结构集流体是基于RIE刻蚀等微加工工艺加工实现的,而功能薄膜是通过电化学沉积工艺在集流体表面沉积聚吡咯/氧化石墨烯制备而成的,具有阻抗低、容量高、循环性能好的优点。电极的结构表征表明,聚吡咯中充分掺杂了氧化石墨烯,功能材料微观结构规整。器件电化学测试结果表明,放电电流为3mA时,MEMS微电容具有30μF的电容值,比容量达到7mF/cm2,在4000次充放电循环后,器件比容量仍保持在90%,电容量无明显衰减,具有稳定的电容性能和良好的循环性能。     

基于聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容的性能研究

MEMS微电容具有高比容量、高储能密度和抗高过载等特点,在微电源系统、引信系统以及物联网等技术领域具有广泛的应用前景。设计制作了一种三维结构的聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容。该微电容由三维结构集流体、功能薄膜、凝胶电解质和BCB封装构成,其三维结构集流体是基于RIE刻蚀等微加工工艺加工实现的,而功能薄膜是通过电化学沉积工艺在集流体表面沉积聚吡咯/氧化石墨烯制备而成的,具有阻抗低、容量高、循环性能好的优点。电极的结构表征表明,聚吡咯中充分掺杂了氧化石墨烯,功能材料微观结构规整。器件电化学测试结果表明,放电电流为3mA时,MEMS微电容具有30μF的电容值,比容量达到7mF/cm2,在4000次充放电循环后,器件比容量仍保持在90%,电容量无明显衰减,具有稳定的电容性能和良好的循环性能。     

纳米粒子改性环氧树脂的研究进展

介绍了纳米复合材料的制备机理和制备方法，综述了国内外纳米粒子改性环氧树脂在力学性能、热性能、电磁性能、光学等方面的最新研究进展，并对其应用前景进行了展望，最后提出了一种新的方案，以期提高其综合性能，从而拓宽环氧树脂在电子封装材料方面的应用领域。     

硅藻土基复合材料在能源与环境领域的应用进展

相比于传统的纳米颗粒材料,无机有序多孔纳米材料具有大的比表面积、高的吸附容量和许多特殊性能,在吸附、分离、催化等领域得到广泛应用。硅藻土作为一种天然的矿物材料具有多级孔道结构,是一种优良的无机多孔材料。过去对硅藻土的开发与利用的方式较为粗犷,例如用于建筑材料、过滤填料等低附加值材料。近年来,由于硅藻土具有独特的纳米和微米形态天然多孔三维分层结构、高比表面积,以及良好的热稳定性和高性价比,其研究与利用逐渐成为微纳米技术领域的热点,在微纳米尺度引出一系列理论和技术问题,其研究成果也逐步应用到工业与民生领域。得益于自身天然多孔的三维分层结构,硅藻土具有较高的比表面积,因而有潜力成为储能器件的原材料。然而,硅藻土存在高电阻率等缺点,不利于能量转换和储存等应用。为此,研究者对硅藻土的优化开展了大量的工作。具体地说,一方面将具有电化学性质的材料负载于硅藻土表面,利用硅藻土表面的硅羟基与修饰材料进行价键匹配,使复合材料具有较高的导电特性;同时,借助硅藻土高的比表面积及多孔结构,可大幅提高硅藻土基复合材料的电化学性能。另一方面,将硅藻土完全转化为另一种高导电性材料,以进一步提高复合材料的导电性能。硅藻土基复合材料在储能方面的应用已经引起广泛关注,并显示出巨大的潜力和发展空间。三维多孔材料在环境领域也具有广阔的应用空间。表面修饰可赋予硅藻土三维多孔材料优异的性能。例如,采用硅藻土表面硅羟基与纳米金属氧化物通过氢键进行结合,可显著改变纳米金属氧化物的表面价键排布,从而影响材料的性能。现阶段国内外针对硅藻土基复合材料在环境领域的应用已经开展了大量的研究工作。主要通过表面化学修饰的手段在硅藻土表面可控沉积功能材料实现功能性复合材料的构筑。这种复合材料保持着硅藻土的孔道结构,其较高的比表面积为功能材料提供了大量的活性位点,可显著提升硅藻土复合材料的性能。硅藻土基复合纳米材料是近年来出现的一个新的研究领域,它在超级电容器储能、锂电池、重金属污染物吸附、降解、催化合成等诸多领域得到了研究及应用。根据近年来国内外在硅藻土材料方面的研究现状,本文介绍了使用硅藻基复合材料在能源及环境领域应用的新进展。     

溶胶-凝胶法制备纳米复合材料的研究进展

溶胶-凝胶法用于制备纳米粒子复合材料，因组分、制备途径和结构等可优化设计，故产物性能优异。本文介绍了溶胶-凝胶法制备的纳米粒子复合材料在光学、电子、磁学、生物、催化等领域的应用和最新研究进展。     

纳米碳材料的辐射改性及其应用进展

碳材料是自然界中与人类关系最为密切的重要材料之一,伴随着纳米科技的发展,具有纳米结构的功能碳材料的研究逐渐深入,已经出现了石墨烯、碳纳米管等性能优异的纳米碳材料。纳米碳材料具有机械强度高、导热导电能力强等诸多优点以及环境友好特性,能够满足绿色化学和可持续性发展的要求,因而其在复合材料中的应用成为相关领域的研究热点。纳米碳材料的引入可以显著提高复合材料的性能,并且还可以赋予材料新的性能,其在功能复合材料方面有良好的应用前景。然而,由于纳米碳材料自身的结构特点,其在溶剂和聚合物基体中的分散性、相容性和稳定性较差,这一直阻碍着其性能在复合材料中的发挥,甚至可能导致材料的整体性能降低。因此,提高纳米碳材料的分散能力和使用性能一直是研究的难点和热点。通过化学的方法提高纳米碳材料的分散能力,操作过程复杂,生产成本增加,且化学品试剂大多具有很强的毒性。近年来,纳米碳材料的辐射改性受到各界广泛的重视,利用辐射技术制备和官能化修饰纳米碳材料,可以显著提高纳米碳材料的分散能力和与基体的相容性。辐射刻蚀和还原技术用于纳米碳材料的制备时,可对其结构进行设计,例如辐射制备短切碳纳米管,降低了碳纳米管的长度,可有效提高分散能力。利用高能射线还可将氧化石墨烯进行还原,提供简单高效制备石墨烯的新方法和新思路。辐射接枝可用于纳米碳材料的表面修饰,例如在碳纳米管或石墨烯表面接枝聚合含碳碳双键的酯和芳香类聚合物,提高了纳米碳材料在溶剂和聚合物基体中的分散性能,有助于制备各种高性能功能材料。本文综述了近年来辐射技术在碳纳米管、氧化石墨烯及碳纳米纤维等材料改性及其应用方面的研究进展,总结了这三种纳米碳材料的优异性能及其复合材料在生物医药、能源、智能材料等领域的最新研究进展,分析了辐射改性纳米碳材料的优势,并对今后辐射技术和纳米碳材料相结合的研究方向进行了展望。随着对纳米碳材料辐射改性的研究和产业化的不断深入,分散性能优异的纳米碳材料有望实现大规模低成本的连续批量生产,未来在功能化和高性能化复合材料等领域的应用也将会更加广阔。     

金属基纳米复合材料的研究进展

金属基纳米复合材料以其优异的性能和独特的组织结构受到越来越多的重视,成为了材料领域研究的热点并得到了越来越广泛的应用。对目前常见的金属基纳米复合材料按照不同标准进行了分类并介绍其分类的特点,叙述了金属基纳米材料在力学、电学、热学、光学、磁学、化学等方面的特征与优势,介绍了常用制备金属基纳米复合材料的方法,并对其应用、研究热点以及难点进行了分析,提出了未来的研究的内容与方向。     

PPy/ZnO复合材料的电化学制备与性能研究

以草酸和十二烷基苯磺酸为电解质,利用电化学方法,基于不同的基底(如镍片、不锈钢网和碳布)制备了聚吡咯/氧化锌(PPy/ZnO)纳米复合材料,并对其进行了表征和性能分析。结果表明基于镍片的复合材料中,聚吡咯呈典型的菜花状结构,ZnO颗粒夹杂在聚吡咯颗粒中;而基于不锈钢网和碳布的复合材料中,聚吡咯呈不均匀的片状结构,ZnO颗粒夹杂在聚吡咯薄片之间,这可能与衬底的网状结构有关。研究还发现基于碳布的PPy/ZnO复合材料具有较好的电荷容纳能力,而基于镍片和不锈钢网的PPy/ZnO复合材料的氧化还原可逆性都较差,电化学交换反应比较困难,而且容纳电荷的能力也较弱。     

聚吡咯在电磁屏蔽材料中的研究进展

介绍了电磁屏蔽的基本理论,综述了聚吡咯在电磁屏蔽领域的研究进展,以及其复合材料的屏蔽性能的表征方法,并展望了聚吡咯作为电磁屏蔽材料的发展趋势。