ZnO/石墨烯复合材料的制备及性能研究

本文将采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO和通过Hummers法制备的石墨烯进行简单的一步超声复合,得到ZnO/石墨烯复合材料。利用XRD、TEM以及紫外可见分光光度计对所制备的ZnO和石墨烯样品进行测试表征,并以亚甲基蓝的降解效率来评价ZnO/石墨烯复合材料的光催化活性能。研究表明:ZnO/石墨烯的光催活性较纯氧化锌提高了4倍有余,当石墨烯质量比为15%时,ZnO/石墨烯的光催化活性最强。     

ZnO/EP复合材料的制备及其导热性能

采用溶胶-凝胶法制备纤锌矿型氧化锌(zinc oxide,ZnO)粉体,考察了煅烧温度对ZnO粉体质量的影响;将不同煅烧温度获得的ZnO填充于环氧树脂(epoxy resin,EP)得到系列ZnO/EP复合材料,采用红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和...     

聚丙烯/鳞片石墨导热复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,鳞片石墨(FG)为填料,通过添加偶联剂、开炼机混炼、模压成型的方法,制备了具有较高热导率和优良力学性能的PP/FG导热复合材料。考察了硅烷偶联剂的品种及用量、FG的粒径及含量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果显示,使用偶联剂处理的FG对复合材料的力学性能具有一定的增强作用,但是材料的热导率降低;当KH 550添加量为FG含量的1%时,材料的力学性能最好;随着FG粒径的增大,材料的热导率明显提高,力学性能相应下降,粒径为17μm的FG与148μm的FG制备的复合材料相比,热导率提高了52.3%,拉伸强度和弯曲强度分别由34.4 MPa和51.5 MPa下降到25.1 MPa和43.0 MPa;随着FG含量的增加,材料的热导率增大,当17μm的FG含量为70%时,材料的热导率是纯PP的22.1倍,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量也随之增大,断裂拉伸应变和断裂弯曲应变减小,拉伸强度和弯曲强度先减小后增大,并且在FG含量为20%时降到最低。     

EP/AlN/MWCNTs导热复合材料性能研究

采用硅烷偶联剂KH–550对氮化铝(Al N)颗粒进行表面处理,对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行氧化处理。通过溶剂和超声分散法,分别制备了环氧树脂(EP)/Al N,EP/MWCNTs及EP/Al N/MWCNTs复合材料,用万能试验机测试了复合材料的冲击强度与弯曲强度,用热导率测定仪测试了其热导率,用扫描电子显微镜和透射电子显微镜测试了其微观结构。结果表明,Al N,MWCNTs在EP基体中分散均匀;单独或同时加入填料Al N和MWCNTs均能够提高EP复合材料的力学性能和导热性能。随着Al N,MWCNTs含量的增加,EP/Al N,EP/MWCNTs及EP/Al N/MWCNTs复合材料的冲击强度和弯曲强度均呈现先增大后减小的趋势,而热导率呈现逐渐增大的趋势;EP/Al N/MWCNTs复合材料的热导率明显高于相同份数Al N的EP/Al N复合材料的热导率。当MWCNTs含量为1.5份、Al N含量为40份时,EP/Al N/MWCNTs复合材料的综合性能最优异,冲击强度为22.118 k J/m2,弯曲强度为124.40 MPa,热导率达到0.434 W/(m·K)。     

SnO_2/ZnO/铝箔复合薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃片/铝箔上制备SnO2/ZnO复合薄膜,以甲基橙水溶液模拟有机污染物,在可见光及紫外光下研究了SnO2/ZnO薄膜的光催化降解性能。实验结果表明:以铝箔为载体比以玻璃为载体时降解效率要有明显提高;当Sn Cl4在溶胶中的质量浓度为0.05 g/m L时,SnO2/ZnO/铝箔的降解效率最高;光照2 h时,在紫外光照射下降解效率为98.91%,可见光照射下降解效率达到了82.62%。     

活性炭掺杂WO_3/ZnO复合薄膜制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在铝箔上制备WO3/ZnO复合薄膜,并用活性炭对其改性,以甲基橙水溶液模拟有机污染物,研究了WO3/ZnO薄膜的光催化降解性能。实验结果表明:白炽灯照射2h、WO3质量分数为2.5%时,WO3/ZnO/铝箔对甲基橙的降解率达到78.54%;紫外光照射下降解率达到99.89%。当活性炭掺杂量为10g/L时,制得的WO3/ZnO复合薄膜均匀一致且光催化性能良好,可见光照射下甲基橙降解率达到85.71%。     

ZnO薄膜的新溶胶-凝胶法制备及其光学性能

氯化锌和乙酰丙酮在乙醇中反应得到乙酰丙酮(AA)络合锌溶液(即Zn(AA)Cl2),利用Na OH与Zn(AA)Cl2反应去除溶液中的Cl-,制得含锌的溶胶溶液。使用制得的溶胶溶液利用浸渍-提拉法在玻璃基上制备Zn O薄膜。通过X射线衍射仪和紫外-可见光光度计对样品进行晶体结构分析和光学表征。结果显示:在500℃制备的薄膜样品具有六方纤锌结构的Zn O,由谢乐方程估算Zn O薄膜的平均晶粒尺寸为70~80 nm,由薄膜的光学表征确定制得的Zn O薄膜的直接禁带宽度为3.17 e V。     

ZnO薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶 凝胶法在石英玻璃基底上制备出性能优良的ZnO薄膜。并通过XRD、AFM和UV VIS吸收光谱对薄膜的结构及形貌进行表征,研究了降解温度、苯酚溶液的初始浓度和空气流量对ZnO薄膜光催化性能的影响,ZnO薄膜光催化降解苯酚的最佳条件：降解温度25～45 ℃,空气流量40 mL·min^－1。起始浓度越低,降解效果越显著,同时实现了ZnO薄膜催化剂的固载,催化效果显著。同时研究了ZnO薄膜催化剂的固载。固载后的ZnO薄膜催化剂催化效果显著,且便于回收利用。     

RF/AP纳米复合材料的制备与表征

采用溶胶凝胶法经冷冻干燥制备了不同AP含量的RF/AP纳米复合材料.用FTIR、XRD、SEM 、BET比表面积分析仪及TG/DSC对RF/AP纳米复合材料进行了表征.结果表明,溶胶-凝胶制备过程对AP结构及晶型未造成破坏.当AP质量分数小于60％,随着AP含量的增加,RF/AP纳米复合材料的比表面积由11.23m2·g-1下降至0.29 m2·g-1.且RF/AP纳米复合材料的放热峰温逐渐延后,放热量逐渐增加;但与纯AP相比,复合材料放热峰温提前100℃.当AP质量分数为60％时,放热量达到2 854.9 J/g.     

PP/KPEG/MWNTs导热复合材料制备及性能

将可膨胀石墨(KPEG)和多壁碳纳米管(MWNTs)混合填料填充至聚丙烯(PP)制备PP/KPEG/MWNTs导热复合材料。保持混合填料总质量分数30%不变,改变两者质量比进行试验。结果表明,随着MWNTs填充比例增加,导热复合材料的拉伸强度呈先增大后减小趋势,而缺口冲击强度总体呈下降趋势。与纯PP相比,当MWNTs与KPEG质量比为1∶5(MWNTs质量分数为5%)时,导热复合材料的热导率提高了328.4%;MWNTs可提高复合材料热稳定性,但改变其与KPEG质量比在试验范围内对热稳定性影响较弱。     

导热填料对EP/SiC/CF复合材料摩擦层热性能的影响

为了提高竞技用自行车的制动性能,先将环氧树脂(EP)和碳化硅混合制备了改性树脂,利用浸渍-模压法制备了一种用于自行车轮圈刹车部位的EP/SiC/碳纤维(CF)复合材料摩擦层样品,利用自制的热导率测试装置研究了导热填料的含量对摩擦层样品的热性能影响,并且对摩擦层样品的厚度规格参数进行了优化。结果表明,摩擦层样品随着时间的增加,表面温度逐渐升高达到平衡;随着改性树脂中导热填料的含量增加,摩擦层样品平衡温度升高,且升温速率下降加快;摩擦层样品的高温热导率随着填料含量的增加而增大,不同厚度摩擦层样品的定值升温时间/厚度的比值不同。综合考虑,改性树脂中导热填料质量分数为6%、厚度为0.5 mm的复合材料摩擦层适用于复合材料自行车轮圈的刹车结构。     

溶胶-凝胶法制备ZnO/SiO_2室温磷光材料的研究

通过溶胶-凝胶法制备了ZnO/SiO2室温磷光材料。通过研究三个影响因素:溶剂的种类,催化方式和酸催化剂的种类,选择了乙醇作为溶剂,采用先酸后碱的催化方式,以冰乙酸和硝酸作为酸催化剂的实验条件。制备的ZnO/SiO2纳米复合物发射的室温磷光光强度强、寿命长。激发和发射波长分别在320nm和460nm。     

溶胶-凝胶法制备ZnO微粉工艺研究

以草酸为络合剂,利用溶胶-凝胶法制备ZnO微粉。通过实验摸索制备小粒径ZnO的最佳工艺条件,并对其性能进行表征,包括激光光散射粒度分析、红外检测、X-射线衍射分析、电学性质测定(阻抗、伏安特性曲线)。     

LLDPE/纳米ZnO复合材料的制备与性能研究

将改性纳米ZnO与线型低密度聚乙烯(LLDPE)熔融共混、制备了LLDPE/纳米ZnO复合材料。通过SEM观察纳米ZnO粒子在LLDPE基体中的分散情况;研究了复合材料的力学性能及维卡软化点。结果表明:改性纳米ZnO的加入可提高LLDPE的力学性能和维卡软化点。其中,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度的最大值分别比LLDPE提高了17.00%、13.42%、9.90%、7.04%。     

石墨烯/TiO2复合材料的制备及其光催化性能的研究

本实验以细鳞片石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨,经超声波振荡得到氧化石墨烯,加入水合肼回流制得石墨烯材料。采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型TiO2及石墨烯/TiO2复合材料。在紫外光照射下,分别以石墨烯/TiO2复合材料及锐钛矿型TiO2为催化剂,在甲基橙溶液中进行光催化降解,结果显示,石墨烯/TiO2光催化性能明显高于相同条件下的锐钛矿型TiO2。     

低密度高导热CF/EP复合材料的制备及性能

将碳纳米管(CNT)和空心玻璃微珠(HGS)添加到环氧树脂(EP)中,利用模压工艺制备碳纤维(CF)/EP复合材料。结果表明：同时添加CNT和HGS可以有效降低CF/EP复合材料的密度,改善复合材料的力学性能,提高复合材料的导热性能,且当CNT和HGS质量比为1∶4时,复合材料综合性能最优,与不添加CNT和HGS的CF/EP复合材料相比,该复合材料的密度下降了8.8%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了22.0%和30.1%,拉伸强度提高了8.9%,导热系数提高了87.1%。     

CTAB对溶胶-凝胶法制备纳米ZnO形貌的影响

以醋酸锌、草酸为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO。在反应体系中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),成功制得短柱状及棒状结构的纳米ZnO。借助XRD和TEM对产物的结构和形貌进行了表征。结果表明,产物属于纤锌矿结构的六方相ZnO,并且,在棒状结构纳米ZnO的形成过程中CTAB起关键作用,改变反应体系中CTAB的加入量,可以实现纳米ZnO的形貌控制合成。讨论了棒状纳米ZnO可能的形成机理。     

溶胶-凝胶法制备ZnO微粉及其电学性质

以柠檬酸和柠檬酸三铵为络合剂,利用溶胶凝胶法制备ZnO微粉。在乙酸锌浓度为0.2mol/L、柠檬酸浓度为0.05mol/L时得到的ZnO微粒粒径较小;在乙酸锌浓度为1.0mol/L、柠檬酸三铵浓度为0.5mol/L、灼烧温度为600℃时得到的ZnO微粒粒径较小。并分别对其性能进行表征,包括激光光散射粒度分析、红外检测、X 射线衍射分析、电学性质测定(阻抗、伏安特性曲线)。     

核-壳结构ZnO/TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

采用电化学阳极氧化法制得结构规则、有序的TiO2纳米管,以TiO2纳米管为基质,在一定水热条件下合成核-壳结构的TiO2/ZnO复合纳米材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-VIS DRS)等分析手段对所得材料的结构、形貌及光催化性能进行分析和表征。实验结果表明:TiO2/ZnO复合纳米材料的光催化性能较单一TiO2、ZnO纳米材料有所提高。当前驱体溶液加入量为20 mL,甲基橙溶液初始pH为3时,TiO2/ZnO复合纳米材料的光催化效率最高。     

PP/石墨/CaCO3导热复合材料制备及性能

采用熔融共混法制备聚丙烯(PP)/石墨/CaCO3导热复合材料,分别研究了CaCO3增韧母料、石墨的添加量对复合材料导热性能及力学性能的影响。结果表明:500A的CaCO3增韧母料对改善复合材料的综合性能最为有效;将石墨和500A共混复合时,可以同时提高复合材料的刚性和韧性;随着500A及石墨用量的增加,复合材料的热导率及热稳定性相应提高,熔融温度略微下降;复合材料中PP的结晶度随500A用量的增加而下降,随石墨用量的增加而增加;PP/石墨/500A(质量比45/30/25)复合材料的热导率为纯PP的3倍,缺口冲击强度与纯PP相近,拉伸强度有所下降,弯曲强度和弯曲模量增加了28%。