原子转移自由基聚合与高分子膜亲水化/功能化构造

原子转移自由基聚合(ATRP)对膜的亲水化/功能化改性包括对膜基体材料的共聚改性和对膜的表面改性.膜基体材料的改性最多见于PVDF为主链的两亲性聚合物.ATRP对膜的表面改性尤其是膜的表面引发方法,可实现将不同功能性单体接枝到聚合物膜表面,得到了抗污染能力强,生物相容性好,开关响应迅速等多种功能性表面层.直接的表面引发改性是一种高效,灵活的表面修饰/功能化方法,也是目前应用最广泛的改性技术.     

功能化石墨烯及其负载电催化剂的研究进展

介绍了石墨烯的功能化方法,阐述了石墨烯的表面改性和电子改性研究的现状。着重分析了基于有机小分子、聚合物复合材料及特殊石墨烯共价键的功能化方法,π键、离子键和氢键等非共价键的功能化方法,以及改性石墨烯相关性能的提高表现。详细介绍了改性石墨烯在电催化剂载体方面的应用及其展示出的优异性能。并对功能化石墨烯的发展进行了展望。     

无机纳米SiO_2的表面改性研究

纳米材料已逐渐应用于石油行业的各个领域,然而要实现其广泛用途,有必要对纳米材料进行改性以实现其表面功能化。实验中,通过溶胶-凝胶法制备纳米SiO2材料,并通过硅烷偶联剂对气相法制备的SiO2颗粒与自制SiO2颗粒进行表面改性。通过TEM、FT-IR、亲水亲油性实验,分析改性前后纳米材料的性质变化。结果表明,通过溶胶-凝胶法可制备出单分散性良好的球状纳米SiO2颗粒;FT-IR谱图表明颗粒表面成功的接枝了硅烷偶联剂;TEM照片与亲水亲油性实验表明改性后的纳米SiO2颗粒在有机溶剂中的分散性提高,亲油性显著增强,颗粒的表面功能化得以实现。     

碳微球表面功能化对镁基复合材料的增强作用

纳米碳材料增强相与镁基体间的两相界面结合程度直接影响着复合材料性能的提高,而使用化学改性法对增强相进行表面功能化可以有效改善两相间的界面结合度.为了进一步研究表面功能化在提升复合材料性能上所起的作用,本研究选用CVD法和水热法制备的碳微球(CVD-CMSs和HT-CMSs)为增强相,一是使用一步改性法(即使用表面活性剂PVP直接处理)对增强相进行表面功能化处理,制备出CVD-CMSs/Mg和HT-CMSs/Mg,考察CMSs上接枝的含氧官能团对表面功能化处理的效果;二是使用两步改性法(即先使用化学沉积法将MgO颗粒裹附到碳球表面,再用PVP进行处理)对增强相HT-CMSs进行功能化处理,并制备出HT-CMSs@MgO/Mg,与HT-CMSs/Mg对比来考察HT-CMSs上负载MgO纳米颗粒的作用.采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、光学显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉伸性能测试仪等对复合材料样品的组织、界面结构和力学性能进行表征和分析.结果表明:CMSs上携带的含氧官能团对表面功能化处理的效果以及增强相的分散性都具有积极作用,且经PVP一步改性后制得的复合材料的增强相与基体间有MgO薄膜生成,改善了增强相与基体的相容性;经两步改性后,负载在HT-CMSs表面的MgO纳米颗粒使两相间的MgO膜增厚,进一步提升了两相间的界面结合度,起到有效连接增强相与基体界面的作用,并最终使复合材料的拉伸性能得到提高.     

多壁碳纳米管功能化及其增韧环氧树脂的研究

采用混酸氧化多壁碳纳米管(MWCNTs),然后将其与过氧化丁二酸反应,接着对其进行酰胺功能化处理,并用功能化后的MWCNTs对环氧树脂(EP)进行增韧改性,研究了不同含量MWCNTs对EP力学性能的影响,探讨了其改性机理.研究结果表明,经过功能化处理,MWCNTs表面成功接上了一定数量的酰胺基团,将其加入到EP中可大幅度提高EP的冲击强度,在其用量为1.5wt%时,冲击强度提高了92%;SEM结果显示,加入MWCNTs后EP由脆性断裂转变为韧性断裂.     

磁性Fe3O4纳米颗粒表面功能化改性及在废水处理中的应用进展

经过表面功能化改性的磁性纳米材料在自身稳定性提高的同时可以实现功能多样性,从而拓宽在工业中的应用范围。综述了无机材料、有机小分子和有机高分子材料对磁性Fe_3O_4纳米颗粒的表面功能化改性及其近年来在废水处理中的应用研究进展,总结了各种改性材料的优缺点,对磁性Fe_3O_4纳米吸附材料的应用前景进行了展望。指出以磁性Fe_3O_4纳米颗粒为基体兼顾合成高分子和天然高分子材料性能的绿色复合吸附剂的研究和开发是未来废水处理用磁性纳米吸附材料的研究热点。     

MOFs基材料对金属离子吸附分离的研究进展

金属有机框架(MOFs)基功能材料在金属离子吸附等方面具有重要的应用价值和前景。通过表面改性或功能化MOFs可得到对不同离子响应的高效吸附材料，这种响应是依靠MOFs材料的本身优良属性或与改性材料之间的协同作用，进而充分发挥各组分的优势实现不同金属离子的吸附分离。介绍了MOF基吸附材料的类型、制备方法以及其对金属离子吸附的研究进展，并对功能化的MOFs材料的研究方向进行了展望。     

多壁碳纳米管功能化及其增韧环氧树脂的研究

采用混酸氧化多壁碳纳米管（MWCNTs），然后将其与过氧化丁二酸反应，接着对其进行酰胺功能化处理，并用功能化后的MWCNTs对环氧树脂（EP）进行增韧改性，研究了不同含量MWCNTs对EP力学性能的影响，探讨了其改性机理。研究结果表明，经过功能化处理，MWCNTs表面成功接上了一定数量的酰胺基团，将其加入到EP中可大幅度提高EP的冲击强度，在其用量为1．5wt％时，冲击强度提高了92%,SEM结果显示，加入MWCNTs后印由脆性断裂转变为韧性断裂。     

界面聚合反渗透复合膜材料及其表面修饰

针对我国反渗透复合膜材料研究领域存在的膜材料品种单一、膜性能相对较差、膜产品缺乏核心竞争力等现状,重点开展了界面聚合反渗透复合膜材料及其表面修饰方面的研究工作.从功能单体与制备工艺入手,研究开发高性能反渗透复合膜材料;采用表面改性技术,对界面聚合反渗透复合膜材料进行表面功能化修饰,研究开发界面聚合反渗透复合膜材料的表面改性实用技术;以期为我国反渗透复合膜材料及其产业的发展提供核心材料和先进制备技术.     

聚合物分离膜的表界面工程

聚合物分离膜材料的表界面工程主要着眼点在于:运用表面改性和功能化方法提高传统聚合物分离膜材料的服役性能,赋予其表面不同于本体的结构特征,建立构筑聚合物分离膜材料表面选择性分离层的新途径,阐明膜表面结构与性能之间的关系,实现聚合物分离膜材料的高品质化与多功能化.本文就聚丙烯微滤膜的仿生修饰与仿生矿化以及薄层复合纳滤膜选择性皮层的"可控"构造择要进行了总结和再思考.所介绍的仿生修饰与仿生矿化方法同样可被用于其它聚合物乃至无机分离膜的表面改性与功能化,基于贻贝仿生化学的聚多巴胺及其系列共沉积涂层可用作薄层复合膜的选择性皮层,或用于界面聚合薄层复合膜的中间层,在一定程度上调控界面聚合,获得一类超薄选择性皮层的高通量水处理纳滤膜.     

含无机粒子的多组分高分子体系:结构形成及应用

与传统的共聚物增容相比,无机粒子能够以较低的成本实现多组分高分子材料的高性能化及功能化,在新型材料的制备方面具有巨大的潜力,因此引起了学术界及产业界的广泛兴趣。该领域研究核心问题在于揭示纳米粒子对多组分高分子材料在加工条件下的形态控制机理。结合作者课题组的相关工作,从平衡增容和非平衡增容的角度,分别综述了国内外近年来在含无机粒子的多组分材料的结构形成机理及演化规律等方面的理论及实验研究进展,讨论了该领域研究中在实验现象及机理解释等方面存在的主要分歧与问题,建议下一步需要在粒子细节特性、流场条件、实验手段以及研究体系等方面深化研究。最后,对含无机粒子多组分高分子材料在导热/导电、能源、生物等功能材料制备领域中的一些潜在应用进行了简单介绍。     

纳米氧化物的表面修饰研究进展

纳米氧化物以其结构、化学性质等方面的特殊性而得到广泛的应用和研究.综述了纳米氧化物粒子的表面特性、表面修饰的方法及其应用前景,指出了目前表面修饰技术存在的不足和今后的研究发展方向.     

有机硅增韧环氧树脂的研究进展

综述了有机硅改性环氧树脂增韧的主要方法及增韧机理;主要从硅橡胶改性环氧树脂增韧、聚硅氧烷改性环氧树脂增韧、共聚改性环氧树脂增韧3个方面介绍了有机硅改性环氧树脂增韧的研究现状,并介绍了近期进展,展望了有机硅改性环氧树脂的发展趋势.     

水滑石的合成、改性及其在功能复合材料中的应用

介绍了水滑石的结构和性能,分析了其典型的层状结构及其离子可交换性;着重介绍了水滑石的合成方法,如共沉淀法、离子交换法和焙烧还原法等,并对比了各种方法的特点;水滑石的改性主要是进行有机化改性,改性之后的水滑石才能与聚合物之间产生良好的结合力;重点综述了水滑石与高分子材料复合以后制备的功能材料或纳米复合材料的研究进展,以期为水滑石的进一步研究提供帮助.     

淀粉改性的研究进展

淀粉作为可再生的绿色生物材料具有巨大的潜在利用价值,但原淀粉本身的不足限制了其推广应用。为了提高淀粉的性能,需要对其进行改性处理。近年来,关于淀粉改性的研究报道引起了广泛关注,淀粉被赋予越来越多的功能特性。淀粉改性后,粘接力、冻融稳定性能、吸水以及热稳定性明显提高,广泛应用于胶粘剂、食品、污水处理以及生物医药等工业生产领域。概述了目前淀粉改性研究中的多种手段,主要包括化学改性(氧化、交联、接枝共聚、酯化、醚化和复合改性)、物理改性(热液处理、微波处理、电离放射线处理、超声波处理、球磨处理和挤压处理)、酶改性三大类,并综述了其研究进展及应用,最后对改性淀粉的研究现状以及改性方向进行了分析与展望。     

TiO2/膨润土复合光催化材料研究进展

TiO2/膨润土复合光催化材料是近年来颇受国内外学者关注的环境功能材料之一.本文综述了TiO2/膨润土复合光催化材料的制备及其在环境污染治理方面的应用研究进展,并从膨润土和TiO2的改性方面对TiO2/膨润土复合光催化材料的研究进行了详细论述,提出了存在的问题及研究发展方向.     

改性水性丙烯酸酯胶黏剂的研究进展

目的 综述近年来水性丙烯酸酯胶黏剂改性方法和合成技术的国内外研究进展,以期为水性丙烯酸酯胶黏剂的进一步研究及在包装材料领域的应用提供参考。方法 介绍丙烯酸酯胶黏剂的组成,综述水性丙烯酸酯胶黏剂的主要改性方法,阐述种子乳液聚合、反相乳液聚合、核壳乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合、无皂乳液聚合、超声辐照乳液聚合、乳液互穿聚合物网络和Pickering乳液聚合等技术合成不同种类和性能丙烯酸酯胶黏剂的相关研究,概述丙烯酸酯胶黏剂在包装、纺织等领域的具体用途。结论 对水性丙烯酸酯胶黏剂的未来趋势和研究前景进行了展望,将多重改性方法有机结合,开发高性能水性丙烯酸酯胶黏剂,合成并应用新型生物基胶黏剂、特种功能性胶黏剂、低成本绿色水性丙烯酸酯胶黏剂。     

纤维素基轻质多孔材料的研究进展

目的 纤维素基轻质多孔材料具有质轻、孔隙率高、成本低等优点,被广泛应用于吸附、催化、隔热等领域,但易燃、耐水性差等缺点限制了它的应用范围。通过复合改性可以改善上述缺点,并赋予其新的特性,因此需要充分了解功能化改性方法和复合轻质多孔材料的广泛应用。方法 通过追踪国内外纤维素基轻质多孔材料的功能化改性研究和应用进展,概述纤维素基轻质多孔材料的基本性质和性能,重点分析纤维素基复合轻质多孔材料的功能化改性方法和应用,详细介绍纤维素基复合轻质多孔材料在众多领域的应用。结论 将有机或无机材料与纤维素进行复合制成轻质多孔材料,可以实现阻燃、吸附、电磁屏蔽、导电、疏水、抗菌等功能,拓宽了纤维素基轻质多孔材料在包装、医用、电池等领域的应用范围。     

SiC纤维增强钛基复合材料的界面改性研究现状

针对SiC纤维增强Ti基复合材料的界面反应问题,综述了国内外涂层法界面改性的研究现状,主要包括各种单涂层法、双涂层或复合涂层法及其对复合材料界面和力学性能的影响,指出了其存在的问题或不足,并预测了今后的发展趋势。     

外科植入物用新型医用钛合金材料设计、开发与应用现状及进展

介绍了生物医用钛合金材料的定义、分类与基本特性,综述了国内外生物医用钛合金材料的发展历程,针对改善和提高医用钛合金材料的生物相容性和力学相容性问题,重点分析和讨论了医用钛合金在合金设计、显微组织和相变控制以及表面状态优化等方面存在的不足和未来研究方向,最后介绍了新型介稳定β型钛合金在设计、开发与应用方面的最新进展。