PTFE-PVDF/SiO2导电织物制冷/保暖双功能纺织品的制备及性能研究

被动式辐射制冷/保暖技术可以有效减少能源消耗，在个人热管理中具有极大的应用潜力。采用层压法设计制备了一种三明治结构的非对称发射极的PTFE-PVDF/SiO₂导电织物，仅需调整其正反面即可实现制冷和保暖的双重功能，并分析了双功能纺织品的形貌结构、光学性能、日间辐射制冷/保暖性能和热稳定性能。实验结果表明，当SiO₂质量分数为30%时，复合织物日间辐射制冷效果最佳，比模拟皮肤温度低3.3～8.9℃;当SiO₂质量分数为20%时，复合织物日间辐射保暖效果最佳，比模拟皮肤温度高5.7～15.2℃。此外，随着SiO₂含量的升高，复合织物的热稳定性能基本不变。     

溅射功率对LiCoO2薄膜结构及性能的影响研究

采用射频磁控溅射技术,在不锈钢衬底上沉积制备了(003)取向的LiCoO₂薄膜。通过X射线衍射仪、扫描电镜、拉曼及电化学测试探究了溅射功率对LiCoO₂薄膜结构及电化学性能的影响。结果表明在80-160 W功率范围内,适当增加功率有助于Co与O的键合,提高薄膜的结晶度。功率为120 W时,首次放电比容量为40.9μAh cm^-2μm^-1,循环100圈后容量保持率为61.2%;但当功率提高到160 W时,由于过快的沉积速率难以与粒子在衬底表面的扩散速率相匹配反而会造成LiCoO₂结晶度下降,晶格产生畸变,阻碍了Li+在材料内部的扩散,循环100圈后容量保持率只有54.2%。     

微型超级电容器PPy/GO-RuO2复合膜电极的制备与电化学性能

为了解决氧化钌(RuO₂)沉积电位过高, 难以在三维微结构金属集流体上直接沉积的问题, 提出采用分步电沉积方法在微三维结构镍(Ni)集流体上制备RuO₂复合膜电极, 即先在三维微结构Ni集流体上沉积聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)薄膜作为基底, 经热处理后, 在基底上二次沉积出RuO₂颗粒, 最后再对RuO₂复合薄膜进行二次热处理。扫描电子显微镜(SEM)观察显示, 随着热处理温度的升高, 薄膜表面多孔结构增多, 达到了提高膜电极结构孔隙分布的目的。能量分散谱(EDS)和X射线光电子能谱分析(XPS)表明, 薄膜中无定形RuO₂·xH₂O的存在保证了膜电极的大比容量。电化学性能测试结果表明, 经105℃处理后的膜电极电化学性能最佳, 比电容为28.5 mF/cm², 能量密度为0.04 Wh/m², 功率密度为14.25 W/m²。采用分步电沉积方法制备出的RuO₂复合薄膜是一种良好的MEMS超级电容器电极材料。     

新型纳米ZrO2/聚酰亚胺复合超薄膜的制备表征及其介电性能

以油酸为有机配体,采用两相方法合成了油溶性的超小尺寸纳米晶体纳米ZrO₂（nano ZrO₂）,并对nano ZrO₂表面包覆的油酸改性使纳米晶体与聚酰胺酸（PAA）接枝,通过旋膜法热亚胺化后形成nano ZrO₂/聚酰亚胺（PI）复合超薄膜。利用TEM、XRD、FTIR和SEM等对nano ZrO₂及nano ZrO₂/PI复合超薄膜进行表征,并对nano ZrO₂/PI复合超薄膜的介电性能进行了探究。结果显示,nano ZrO₂尺寸均一（5.0 nm左右）,为锐钛矿晶型,其晶体结构和尺寸不受改性接枝影响。nano ZrO₂在复合超薄膜中分散良好。电学研究表明,复合超薄膜的介电性能受nano ZrO₂与PAA质量比及制膜热亚胺化温度的影响。当PAA∶ZrO₂质量比为2∶3、热亚胺化温度为320℃时,介电常数达到最大,几乎是纯PI薄膜的2倍。两相法-改性接枝-热亚胺化制备PI复合超薄膜的方法简单高效,能够避免无机粒子在PI基体内的团聚并提高介电性能,对于PI基复合薄膜的制备、应用及推广具有重要意义。     

WO3/CuWO4复合薄膜的制备及光电化学性能

本工作以两步水热法成功制备了三维立体结构的WO₃/CuWO₄复合薄膜，通过调整CuWO₄的水热时间得到了复合薄膜的最佳制备条件，并对WO₃/CuWO₄复合薄膜进行吸收光谱测试、光电流测试、光电催化测试和电化学阻抗测试。结果表明，所制备的WO₃/CuWO₄-5 h复合薄膜的带隙介于CuWO₄和WO₃之间，为2.44 eV,具有更宽的光谱响应范围；在1.5 V的偏压下，WO₃/CuWO₄-5 h复合薄膜表现出2.11 mA/cm²的高光电流密度；WO₃/CuWO₄-5 h复合薄膜对亚甲基蓝溶液的光电催化降解效率为58.5%,高于WO₃薄膜(降解效率为41.4%);电化学阻抗谱表明，WO₃/CuWO₄薄膜电荷转移电阻比单一W...     

CO2制冷压缩机性能检测装置与试验研究

根据CO₂制冷压缩机的运行特点,设计了一套适用于跨临界循环的压缩机性能检测装置,该装置适用于制冷量为14 kW⁷0 kW的冷冻冷藏及热泵系统用CO₂压缩机的测试,试验方法为制冷剂气体流量计法和跨临界气体冷却器法;在此基础上开展了CO₂制冷压缩机的性能测试,结果表明,该压缩机的主侧制冷量、辅侧制冷量及主辅侧平均值的测量结果重复性偏差均在±1%以内。     

单分子液晶添加剂在甲脒铅碘钙钛矿太阳能电池中的应用

溶液制备的钙钛矿薄膜通常含有大量晶界,会降低薄膜结晶质量,导致缺陷复合,不利于提升器件性能。因此，制备更高结晶质量的薄膜来进一步提升能量转化效率是钙钛矿太阳能电池面临的挑战。液晶分子具有强的自组装能力和形貌调节能力,本研究引入一种向列型单分子液晶4-氰基-4′-戊基联苯(5CB)作为甲脒铅碘(CH(NH₂)₂PbI₃, FAPbI₃)钙钛矿前驱液的添加剂,可以增大钙钛矿晶粒尺寸,减少晶界。此外, 5CB的氰基能钝化钙钛矿晶粒表面未配位的Pb²⁺,降低缺陷态密度,从而抑制非辐射复合。经过优化,添加0.2 mg/mL 5CB的钙钛矿太阳能电池的能量转化效率达到21.27%,开路电压为1.086 V,电流密度为24.17 mA/cm²,填充因子为80.96%。本研究证明使用单分子液晶作为添加剂是提升FAPbI₃钙钛矿电池性能的有效策略。     

Al2O3颗粒形貌对注凝成型ZrO2/Al2O3陶瓷性能的影响

采用3种不同形貌的Al₂O₃原料对注凝成型制备ZrO₂/Al₂O₃（ZTA）陶瓷工艺中悬浮体的流变性能进行了研究。以低毒的单体N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）制备了ZrO₂/Al₂O₃坯体和陶瓷。讨论了3种不同形貌的Al₂O₃原浆料的分散剂用量、球磨时间和固含量对浆料流变性的影响。Al₂O₃粉体呈扁平状有利于降低浆料的黏度,Al₂O₃粉体呈棒状对生坯强度的提高有利。制得的3种ZrO₂/Al₂O₃坯体颗粒间结合紧密,抗弯强度分别达到21.45,19.87,25.90 MPa。Al₂O₃粉体呈颗粒状有利于最终陶瓷力学性能的提高,陶瓷的抗弯强度及断裂韧性分别为680 MPa和7.49 MPa·m^1/2,453.1 MPa和6.8 MPa·m^1/2,549.4 MPa和6.34 MPa·m^1/2。     

宽带隙、高折射率聚偏四氟乙烯/TiO2-ZrO2光学膜的制备和表征

以氧氯化锆(ZrOCl₂·8H₂O)为锆源, 钛酸丁酯(Ti(OBu)₄)为钛源, 聚偏氟乙烯(PVDF)为有机添加剂, 采用溶胶–凝胶法在K9玻璃基片上制备PVDF/TiO₂-ZrO₂光学膜, 提高了ZrO₂-TiO₂光学膜的综合性能。然后采用SEM、FT-IR、接触角以及紫外/可见/近红外透射光谱等手段对PVDF/TiO₂-ZrO₂光学膜的组成、光学性能和抗激光损伤阈值进行了研究。SEM测试表明, 在K9玻璃基片上制备了光学膜。PVDF的添加导致水与薄膜的接触角增大。ZrO₂-TiO₂光学膜的光学带隙随ZrO₂含量的增加而略微增大, PVDF/ZrO₂(50mol%)-TiO₂薄膜的光学带隙随PVDF质量分数的增加而增大。另外, ZrO₂-TiO₂光学膜的折射率随ZrO₂摩尔分数的减小而增大, PVDF/ZrO₂(50mol%)-TiO2膜的折射率随PVDF质量分数的增加而增大。     

PVDF/分子筛离子交换膜制备与盐差发电性能研究

反电渗析盐差发电是一种新型有潜力的发电方法,其中离子交换膜是盐差发电核心部件,其电化学和物理化学特性决定盐差发电性能.采用相转换法制备了PVDF/分子筛基膜,然后接枝苯乙烯并磺化,得到PVDF/分子筛复合离子交换膜.实验结果表明,PVDF/分子筛复合离子交换膜中分子筛的最佳添加量为1%(质量分数),此膜的含水率为45.8%、电阻为11.4Ω/cm²,离子传导率为2.17×10^-3 S/cm²,离子交换容量为2.5 mmol/g,对比商业阳离子交换膜,盐差发电功率从0.87 W/m²提升到1.05 W/m²,提高了20%.