聚偏氟乙烯制备多孔碳材料及其电化学性能研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,以非离子表面活性剂F127为添加剂,采用溶剂蒸发法结合高温碳化,制备了介孔碳材料。采用透射电镜和N_2吸附-脱附对样品进行表征,表明样品存在无序介孔结构,具有较高的比表面积(1034 m~2/g)和均一的介孔(3.4 nm);利用红外光谱和X射线光电子能谱对产物的化学组成进行了表征;通过循环伏安法研究了多孔碳材料的电化学性能,并探讨了F127用量对产物结构及性能的影响。     

MCM-41介孔碳材料的合成及其电化学性能研究

该文以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,可溶性淀粉(Starch)为碳源,通过软模板法一步合成了高度有序的介孔碳材料。通过热重分析（TG）、X-射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附和透射电子显微镜（TEM）等对材料的结构进行了表征。结果表明：当模板剂与可溶性淀粉质量比为m(CTAB):m(Starch)=1.0：1.5,650 ℃焙烧碳化3 h,并用氢氟酸去除二氧化硅后,所得到的MCM-41有序介孔碳材料（OMC-650）的比表面积为985 m2/g,平均孔径为孔径分布均匀,平均孔径为2.5 nm。XRD和TEM分析表明,OMC-650具有典型的MCM-41结构特征,有序性良好。以OMC-650作为工作电极,氧化汞为参比电极,铂为辅助电极,用6 M•L-1 KOH做电解液,测其比电容为150 F/g,且经过1000次循环后,其比电容仍为138 F/g,为原电容的92%,说明所合成的材料具有良好的电容稳定性。     

层状二氧化锰材料的制备及其电化学性能研究

以高锰酸钾和5-氨基四唑为原料,采用常压加热法,制备了层状二氧化锰材料。应用X-射线衍射和扫描电镜技术对所得材料的结构和形貌进行表征。结果表明,所得材料具有层状结构,为颗粒状;恒流充放电测试显示,制备材料具有较好的电化学性能,在50 mA/g的电流密度下,首次充电比容量为761 mAh/g,循环50圈后,容量保持率为50%。此外,制备材料具有良好的倍率性能。     

MCM-41介孔碳材料的合成及其电化学性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,可溶性淀粉(Starch)为碳源,通过软模板法一步合成了高度有序的介孔碳材料。通过热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附和透射电子显微镜(TEM)对材料的结构进行了表征。结果表明:当m(模板剂CTAB)∶m(可溶性淀粉)=1.0∶1.5,650℃焙烧碳化3 h,并用氢氟酸去除二氧化硅后,所得到的MCM-41有序介孔碳材料(OMC-650)的比表面积为985 m2/g,平均孔径为2.5nm,且孔径分布均匀。XRD和TEM分析结果表明,OMC-650具有典型的MCM-41结构特征,有序性良好。以OMC-650作为工作电极,氧化汞为参比电极,铂为辅助电极,用6 mol/L KOH做电解液,测其比电容为150 F/g,且经过1 000次充放电循环后,其比电容仍为138 F/g,为原电容的92%,说明所合成的材料具有良好的电容稳定性。     

非硅系介孔材料及其应用

介孔材料孔容存贮高、表面凝缩特性优良,在光、电、磁、传感、催化等领域有着广阔的应用,是近年来国内外跨学科研究的热点。文章介绍了近几年来国际上颇为关注的非硅系介孔材料的主要研究动向及其应用方面的最新成果,内容包括介孔铝磷酸盐(AlPOs)、介孔碳、介孔金属氧化物等。     

利用蛋白藻类制备生物碳及其电化学性能研究

以含高蛋白藻类作为生物质前驱体,通过高温碳化与活化的方法制备了具有多孔三维网络结构的生物碳材料,同时所含蛋白质成分可实现碳材料的原位氮掺杂。结果表明,该氮掺杂碳材料具有丰富的孔隙结构和高的比表面积,不仅可提高电荷的吸附和存储,同时还有利于电解液和电荷的扩散与迁移性能,从而展现出了良好的电化学性能。     

煤抽提物基炭材料的制备及其电化学性能

以某煤抽提物为前驱体,在N_2保护下,分别在600℃,700℃,800℃和900℃炭化制备四种电化学电容器用炭材料,分别记作:FKC600,FKC700,FKC800和FKC900.采用低温N_2吸附法对各炭材料的孔结构进行表征,并通过恒流充放电和循环伏安测试研究其电化学性能.结果表明:随着炭化温度的升高,四种炭材料的比表面积和总孔容逐渐增大,但孔结构总体上发育不完善,FKC600和FKC700的比表面积仅为14 m~2·g~(-1)左右.四种炭材料在3 mo1/L KOH电解液中具有良好的充放电可逆性和典型的双电层电容特性;其体积比电容和面积比电容随炭化温度的升高呈现先增大后减小的趋势,FKC700的体积比电容高达112.4 F·cm~(-3),FKC600和FKC700的面积比电容大于800μF·cm~(-2),远远高于炭材料的理论储能极限.     

硫/有序介孔碳复合材料的制备及其电化学性能

用模板法合成有序介孔碳材料(ordered mesoporous carbon,OMC),以该材料作为硫的载体,用低温熔融的方法制备了硫/有序介孔碳(S/OMC)复合材料.通过透射电子显微镜、比表面分析和X射线粉末衍射仪对材料进行表征.结果表明:OMC孔道有序,比表面积高达1 600m2/g,硫在OMC内分散性良好.对...     

轮胎用骨架材料的性能及其与轮胎性能的关系

全面介绍了轮胎用纤维骨架材料静态，动态力学性能，分析了纤维骨架材料的性能与轮胎性能的关系。     

全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能

采用多元醇、异氰酸酯、催化剂、发泡剂和阻燃剂等为原料制备了全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫(PURF),讨论了聚醚多元醇种类、催化剂、发泡剂、异氰酸酯指数以及阻燃剂对PURF性能的影响。结果表明,聚酯多元醇能够改善泡孔结构,但降低压缩强度和尺寸稳定性;不同催化剂复配,可以控制发泡工艺;水发泡剂与泡沫的密度、泡孔结构、力学性能有关;异氰酸酯指数在1.1～1.2时,泡沫的压缩强度、尺寸稳定性等较好;三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)可赋予PURF一定的阻燃性,但对泡体结构、压缩强度和尺寸稳定性有影响。     

壳聚糖/聚乙烯醇/壳寡糖抑菌纳米纤维膜的制备和性能研究

以壳聚糖（CS）为基材,使用静电纺丝的方法制备了搭载壳寡糖（CHOS）的CS/聚乙烯醇（PVA）/CHOS纳米纤维膜,并对纳米纤维膜的微观形貌、结构、抑菌性、亲水性以及溶解性能进行了研究。研究发现：CS/PVA/CHOS纳米纤维膜具备均匀密致的微观形貌;FT-IR测试表明,CHOS以物理混合的形式分散在CS/PVA/CHOS纳米纤维膜中;XRD测试表明,CHOS的加入改变了纳米纤维膜的结晶性,促进了各组分之间的相容性;水接触角测试表明纳米纤维膜具备良好的亲水性,在m（CS）：m（PVA）：m（CHOS）=20：80：10时,CS/PVA/CHOS纳米纤维膜的接触角相比于m（CS）：m（PVA）=20：80的CS/PVA纳米纤维膜由59.8°下降到37.5°;抑菌性能和溶解性能测试表明,m（CS）：m（PVA）：m（CHOS）=20：80：10时的CS/PVA/CHOS纳米纤维膜相比于未搭载CHOS的CS/PVA纳米纤维膜,抑菌性提升了38.9%,溶解率提升了38.6%。     

全水发泡非卤阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能

研究了三聚氰胺(MEL)、六甲基二硅氮烷改性MEL、多聚磷酸铵(APP)和它们的复合物对全水发泡聚氨酯硬质泡沫(PUR)性能的影响。结果表明,这几种非卤阻燃剂都可赋予全水发泡PUR一定的阻燃性,但泡沫压缩强度都有所下降,其中以改性MEL制备的全水发泡非卤阻燃PUR的压缩强度下降最少。在改性MEL与APP以质量比为1∶5复配且质量分数为10.7%时,所得全水发泡PUR的阻燃性能、压缩强度与使用质量分数为9%的TCEP/TEP(1∶1)阻燃剂的全水发泡PUR的性能基本相当,而导热系数显著降低。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的制备及电化学性能研究

以Li3PO4和Fe（3PO4）.28H2O为原料,采用固相法成功制备了锂离子电池正极材料LiFePO4,并讨论了Li3PO4用量对材料的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和充放电测试等手段对最终产物的物相、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,按计量比制备的LiFePO4样品具有较好的电化学性能,以0.1、0.5、1和5 C（1C=150 mA/g）的倍率进行充放电,首次放电比容量分别为135.6、123.8、116.2和56.5 mAh/g。磷酸锂过量8%制备的样品具有较好的高倍率性能,5C时放电比容量为80.3 mAh/g;而磷酸锂过量30%的样品则具有很好的小倍率放电比容量,0.1C时放电比容量为151.1 mAh/g。     

新型疏水聚氨酯硬质泡沫的绿色制备及其性能研究

采用半预聚法作为发泡工艺,以全氟聚醚作为一种新型泡沫稳定剂,选用水作为绿色化学发泡剂,制备了疏水型聚氨酯硬质泡沫.结果表明,随着全氟聚醚含量的增加,材料的接触角增大,最高可达139.7°;添加全氟聚醚后,其泡沫具有较高的闭孔率,而且随着全氟聚醚含量的增加,泡孔更加均匀,泡孔尺寸逐渐减小,泡孔的密度增大,导热系数显著降低...     

溴碳聚氨酯硬质泡沫塑料的研制

采用二乙醇胺、自制四溴双酚A环氧树脂(E-21)为原料合成了阻燃聚醚多元醇组分;采用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)、三羟甲基丙烷(TMP)为原料,在二月桂酸二丁基锡的作用下,通过逐步聚合反应得到异氰酸酯组分;将两组分按一定比例进行发泡得到阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料。利用热重分析仪、水平燃烧测定仪等手段进行了表征,研究了异氰酸酯指数、发泡剂以及阻燃剂对聚氨酯硬质泡沫塑料性能的影响。结果表明,与不添加阻燃剂的聚氨酯硬质泡沫塑料相比,阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的吸热峰温度从294.8℃提高到303.8℃。     

负载光敏剂的壳寡糖衍生物纳米胶束的制备及性能

通过酰化反应将亚油酸引入到壳寡糖(COS)中得到两亲性衍生物N-亚油酰壳寡糖(LCOS)。用IR、元素分析和凝胶渗透色谱进行了结构表征。运用芘荧光探针法研究LCOS在水溶液中的胶束化行为,并制备LCOS负载四苯基卟啉(TPP)的载药胶束(TPP-LCOS)。通过等温滴定微量热法(ITC)测定了LCOS对TPP负载过程的热力学参数。结果表明,产物取代度约为42.1%;LCOS的临界胶束质量浓度CMC为2.00×10-3g/L,可有效负载TPP成纳米球形胶束,粒径在60~100 nm。并且LCOS与TPP之间中等强度的结合(Ka=2.87×106L/mol),有望使TPP缓慢释放,增加药效时间。     

RPU力学性质与密度和增强相含量的关系

从工程应用角度考虑,对实验结果进行了总结归纳,给出了硬质聚氨酯泡沫塑料（RPU）的力学性质与密度和填加的增强相含量间的关系,这为进一步在较宽的密度和增强相含量范围内进行RPU的应用研究,特别是将它作为结构材料的应用研究提供了依据和方便。     

结构阻燃型腰果酚基硬质聚氨酯泡沫的制备及性能研究

以三聚氰胺改性腰果酚基阻燃多元醇和异氰酸酯为主要原料,采用环戊烷为发泡剂,添加无卤阻燃膨胀型阻燃剂石墨(EG)、匀泡剂等制备无卤阻燃生物基硬质聚氨酯泡沫塑料。探讨结构阻燃型聚醚多元醇、阻燃剂的添加对生物基硬质聚氨酯泡沫的热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,随着阻燃剂的增加,导热系数和固化时间增加;添加相同阻燃剂的泡沫样品其阻燃性能随着添加量的增加而增加,EG在提高氧指数方面优于聚磷酸铵(APP)和乙基膦酸二乙酯(DEEP),固体阻燃剂APP和EG在增加力学性能、热稳定性方面较液体阻燃剂DEEP效果好。     

Preparation of Polyaniline/Mesoporous Silica Hybrid and Its Electrochemical Properties

Polyaniline/mesoporous silica hybrids were prepared by chemical modification with aniline and their capacitances were examined for application to electrode of electrochemical capacitor. The chemical modification was performed by two kinds of processes, polymer insertion into pores and in-situ polymerization within pores. In the case of the polymer insertion process, since the mean pore sizes of the hybrid did not change, polyaniline molecules were not inserted. On the other hand, in the case of the in-situ polymerization process, the mean pore sizes decreased from that of mesoporous silica, while the XRD patterns became broad. Therefore, aniline molecules polymerized in the inside of pores, however, the mesoporous silica collapsed in part. Maximum capacitance measured in 1 mol/l H₂SO₄ aqueous solution was around 226 F per unit mass of polyaniline.