麦秸秆为原料新绿色工艺制备碳微球

以麦秸秆粉末为原料,先将麦秸秆粉末与水的混合液于190℃的干燥箱中无催化剂条件下水解1h,然后以水解后的清液为碳源于180℃下无催化剂条件下水热碳化8h来制备碳纳米材料,探讨了秸秆粉末与水的固液比对产物形貌的影响。通过红外光谱仪对产物的表面官能团进行了分析,通过扫描电子显微镜对产物的微观形貌进行表征。结果显示:所制备的产物为带有大量O—H基、CHO基等官能团的碳微球,固液比对碳微球的粒径有较大的影响,固液比为1∶60时产物为外壁光滑的碳微球,其粒径在100~300nm之间;固液比为1∶40时,所制备碳微球,粒径较大,多数直径在250nm左右;固液比为1∶20时产物中明显有直径约800nm左右的大球出现,大直径的碳微球球壁看起来较光滑,但产物的均匀性变差。     

磁性碳球的制备与表征

以葡萄糖、葡萄糖酸亚铁和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,采用水热法结合退火处理制得磁性碳球。重点考察了水热反应中反应物的浓度、反应温度和时间等参数对样品形貌和结构的影响。利用场发射扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、X 射线光电子能谱、红外光谱仪、热重分析仪和振动磁强计等对所制备的磁性碳球进行表征。结果表明：当葡萄糖溶液浓度0.1 mol/L、葡萄糖酸亚铁质量浓度1.667 g/L、CTAB 质量浓度6.667 g/L、温度170℃、时间12 h 时,得到了粒径尺寸均一、表面光滑、形貌规整、分散性良好并且具有一定铁磁性的碳球,其平均粒径约为600 nm。此外,分析了磁性碳球的形成机理。     

单分散镍碳复合纳米球和碳微球的制备

以脱油沥青(deoiled asphalt)为碳源,采用化学气相沉积法(CVD)制备碳微球,其裂解后的残渣经真空热处理制得单分散镍碳复合纳米球.用场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物进行表征.结果表明,碳微球高纯,属无定型碳结构,大小分布在1～2μm范围内;镍碳复合纳米球为准球形核壳结构,核为镍,壳为碳,尺寸在10～30nm范围,晶化程度较高,结构较完善.     

生物质碳微球/还原氧化石墨烯水凝胶的制备及其电化学性能研究

通过水热法从生物质废料玉米秸秆中制备表面光滑的碳微球(CMs),并首次将未经碳化或活化的生物质碳微球作为间隔物插入石墨烯片层中合成CMs/rGO复合水凝胶。碳微球在抑制石墨烯片层团聚的同时,可以提高材料的亲水性和表面相容性。基于此复合材料组装的无粘结剂对称型超级电容器表现出良好的双电层电容(0.3A/g时264.1F/g),出色的倍率性能(10A/g电流密度下电容保持率为81.5%),以及优秀的循环稳定性(10A/g下循环10000次,电容保持率为95.6%)。     

高性能中介相沥青基碳微球及碳片

综述了继中介相沥青基碳纤维之后新举起的中介相沥青基碳微球及碳片这两大类高级碳材料的制备方法，结构特征，优异性能和重要用途指出中介相尖青基碳微球具有高达５０００ｍ＾２／ｇ的比表面积和很高的表面活性，     

低密度碳空心微球的制备及酚醛树脂空心微球复合材料的性能

以BJO-0930酚醛树脂空心微球为原料,通过酸洗、预氧化、碳化三步工艺,成功制备球形度好、强度高的碳空心微球,并与热固性酚醛树脂复合,热压成型得到轻质酚醛树脂/空心微球复合材料。系统考察了碳化温度、循环酸洗、预氧化等对碳空心微球强度的影响。复合材料的力学性能和隔热性能分别通过压缩性能以及热导率测试进行表征。结果表明:直接碳化得到的碳空心微球破球率高、强度低;通过循环酸洗可以有效去除树脂球的灰分,破球率由28.07%降低至18.03%;进一步预氧化处理可以显著提高碳空心微球的强度,其破球率和等静压破球率分别为10.03%和17.34%;制备得到的酚醛树脂/碳空心微球复合材料具有优异的隔热性能和力学性能,热导率降低至0.115 W·m~(-1)·K~(-1),压缩强度为46.02MPa。     

水热碳化法制备碳微球

以糖类为原料,采用水热法制备碳微球,研究不同反应物以及反应条件对水热碳的影响。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物碳微球的结构和形貌进行表征,并借助傅立叶红外(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探讨了糖类水热碳化的反应机理。     

水热法制备空心微球的研究进展

空心微球是一种兼具一般空心球和超细功能材料优势的新型结构,在生物医学、化工、功能材料等领域具有应用前景。介绍了模板辅助水热法、无模板水热法制备空心微球技术的原理和特点,并概括了其涉及的反应机理,最后提出了水热法合成空心微球存在的问题并预测了其发展趋势。     

碳微球负载钌纳米颗粒复合材料的化学镀制备

以碳微球(CMSs)为研究对象,首先通过不同的氧化方法对CMSs进行表面改性,再利用SnCl2敏化溶液对改性CMSs进行敏化.最后采用化学镀的方法制备Ru纳米颗粒/碳微球(Ru/CMSs)复合材料.考察了不同改性方法和敏化液用量对CMSs表面化学镀Ru的影响.采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、热重分析和红外光谱等对产物的结构和形貌进行了表征和分析.结果表明,经400C空气氧化改性后的CMSs制备出的Ru/CMSs样品纳米金属粒子均匀细小且加载率也较高;在其它条件不变的情况下,经0.5mol/L敏化液敏化处理制备的Ru/CMSs样品形貌最好.约15nm的钌纳米颗粒均匀地加载到碳微球表面.     

CMSs/PET微胶囊阻燃PET纤维制备与表征

将采用原位聚合法自制的核-壳型碳微球(CMSs)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微胶囊(PCMSs)作为阻燃剂,采用熔融纺丝法制备阻燃PCMSs/PET功能纤维。通过扫描电镜、声速仪、强伸仪、极限氧指数仪等测试设备对添加不同质量分数的阻燃剂的阻燃功能纤维的结构及性能进行测试和表征。结果表明:当阻燃剂PCMSs的质量分数为0.6%时,PCMSs在PET纤维基体中的分散性和相容性良好,此时纤维表面较为光滑,同时具有优良的吸湿性能和阻燃性能,但其力学性能稍低于PCMSs质量分数为0.2%时的PCMSs/PET纤维。     

高性能改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能表征

作为可生物降解型的聚乙烯醇薄膜,其环保特性已得到了全世界的广泛承认,但是由于聚乙烯醇分子中含有大量的亲水性基团,导致成膜的耐水性差,这很大程度上限制了它的推广和应用。通过采用戊二醛、尿素对聚乙烯醇进行缩醛交联,并通过添加不同种类的增塑剂(丙三醇、PEG-400、MgCl2)破坏PVA的氢键作用,降低其结晶度,从而达到增塑改性效果,最后通过红外光谱FTIR、热重TG分析、物理机械性能以及接触角来鉴定物质的结构以及对其性能进行表征。结果表明:通过戊二醛、尿素与PVA羟基缩醛交联反应可以提高PVA成膜的耐水性能和热稳定性能,丙三醇、PEG-400、MgCl2等可以提高PVA的断裂伸长率和拉伸强度,当涂膜中交联剂戊二醛4%、尿素0.5%,增塑剂丙三醇4%、PEG-400为6%、MgCl2为2%时,成膜的机械性能最优,断裂伸长率达136.7%,拉伸强度达3.48MPa。     

高性能有机纤维--‘M5''''的制备研究

介绍了一种氮杂环刚棒型有机纤维聚 [2 ,5 -二羟基 - 1 ,4苯撑吡啶并二咪唑 ]—PIPD (简称M5)的结构、制作方法及性能特点 ,并阐述了M5纤维在纺丝过程中结构与性能的关系     

高性能炭电极材料的制备和电化学性能研究

以胡桃壳为前躯体,采用ZnCl2化学活化法制备炭电极材料,研究了活化剂与果壳的不同混合质量比例对炭材料性质的影响,用氮气吸附和傅立叶红外表征活性炭材料的比表面积、孔结构和表面性质,结果表明:活性炭材料表面存在着含氧官能团,为一种高微孔无定形炭材料;以制备的活性炭为电极材料,KOH为电解液构成超级电容器,采用循环伏安、恒流充放电等电化学方法研究了其电化学性能,结果表明:制备的活性炭电极材料表现出理想的电化学电容行为,比电容高达271.0F/g,漏电流和等效串联电阻分别只有0.25mA和0.39Ω,稳定性很高,循环充放电5000次后,电容量仍保持88%以上.     

天然高分子吸水材料的制备工艺与性能评价

以天然薯粉为基本原料,采用直接聚合法和反相悬乳法两种不同方式,研究了淀粉接枝丙烯酸制备高叹水材料的工艺条件及产品性能,探讨了接枝剂用量、丙烯酸中和度、反应温度、反应时间等对产品吸水性能的影响,评价了下同方法制备所得吸水材料对淡、盐、肥水的吸水速率、吸水量、保水率和重复使用性能．研究结果表明,直接聚合法在简化工艺、降低成本等方面有明显优势,可制得吸水量约410g／g,吸盐水量约40g/g,吧乏吧水量约49g／g,且可多次重复使用的产品,具有广泛的工农业和市场应用前景．     

高性能二维碳/碳复合材料的制备与性能

为获得高性能热结构复合材料,以国产T300碳纤维为原料,通过碳布预浸料交替铺层热压及液相浸渍裂解工艺方法制备了一系列二维碳/碳复合材料,并对二维碳/碳复合材料的微观结构特征、力学性能及烧蚀性能进行了测试与分析。研究结果表明:碳布规格及制备工艺对二维碳/碳复合材料力学性能有较大影响,当碳布规格选用八枚缎纹、经过碳化预处理且高温处理温度达到2 300℃时,二维碳/碳复合材料表现出较好的综合性能,拉伸强度和层间剪切强度的最大值分别高达301 MPa和12.4 MPa,达到了国际先进水平;在模拟典型服役环境考核状态下,制备的不同规格二维碳/碳复合材料的烧蚀性能基本相当,均未出现由于层间强度偏低而发生的烧蚀揭层现象,表现出较好的烧蚀均匀性和结构可靠性。      

Transport properties based multi-objective mix proportioning optimization of high performance concretes

In this study, multi-objective mix proportioning optimization of high performance concretes was performed. For this purpose, five factors; w/b ratio, total binder content (b), silica fume (SF) replacement ratio, fine to total aggregate ratio (s/a), and amount of superplasticizer (SP), were investigated to determine their effects on the transport and mechanical properties of high performance concrete. Slump, compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity, ultrasonic pulse velocity, water absorption, water penetration, and chloride ion penetration of mixtures were measured. Then, using mix proportion variables, mathematical formulations were obtained for the slump, mechanical and permeation properties via regression technique. To find out the best possible mix proportions for the simultaneous minimization of water absorption, water penetration and chloride ion penetration, a multi-objective optimization problem was defined and solved. In order to verify that the theoretically determined optimum mix proportions really minimized the transport properties of high performance concretes, an experimental study was conducted and it was observed that theoretically proposed optimum mix proportions can satisfy expected minimum permeation properties.     

TPB3 TSi黄光OLED材料的制备及其性能优化

制备以TPB3TSi为发光材料的黄色发光器件。实验表明,当TPB3TSi薄膜厚度为20nm时,器件的发光谱峰位于580nm,其双层和3层器件的最大亮度分别达到7507.6和1385cd/m2(17V电压下),但是器件的电流较大,造成了器件的发光效率偏低,其原因是TPB3TSi材料本身的电荷陷阱(所谓陷阱指的是拥有比母体更容易接受电子或者空穴的能级的位置)较多,荧光效率低,从而降低了器件的效率。     

高性能SS-AlN金属陶瓷真空太阳集热管的制备

采用真空磁控溅射沉积SS-AlN金属陶瓷太阳选择性吸收涂层.涂层光学功能层的制备,先采用铜靶溅射Cu红外反射层;再采用不锈钢(SS)和铝两金属靶在Ar和N2的混合气体中同时溅射沉积SS-AlN金属陶瓷吸收层;最后采用Al靶在Ar和N2中反应溅射沉积AlN减反射层.金属陶瓷吸收层由高、低SS体积份额的两吸收子层组成.优化溅射镀膜工艺参数获得高性能吸收涂层,太阳吸收比α(AM1.5)高达0.956±0.003(国标GB:α≥0.86),比GB高10％;红外发射比ε仅为0.043±0.003(GB:ε≤0.08).制备成φ58×2100 mm全玻璃真空太阳集热管,80℃平均热损系数ULT仅为0.47±0.01 W/m2℃ (GB:ULT≤0.85 W/m2℃),比GB低0.38W/m2℃,性能提高45％.制备的真空集热管具有良好的真空品质,集热管内管加热350℃恒温480 h后,吸气镜面轴向长度平均消失率仅为2～3％,集热管真空品质优于GB高达100倍以上(GB:350℃恒温48 h,镜面消失率≤50％).