聚噻吩/壳聚糖层层自组装织物制备及性能研究

研究了以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和壳聚糖进行静电层层自组装整理,得到具有防紫外、导电功能的棉织物。采用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和壳聚糖(CS)通过静电层层自组装技术对棉织物进行表面改性,并研究其导电、防紫外线性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外分析光谱(FTIR)及表面染色色深(K/S值)分析改性棉织物的表观形态结构;采用紫外线防护系数(UPF)评估防紫外线性能,采用两探针法测量织物表面导电性能并得到相应的IV曲线。研究表明:经石墨烯改性后的棉织物展现出超强的紫外线防护性,其导电性能也有相应的提高。组装5次,改性织物的UPF值达到92.39,远高于未处理棉织物(UPF=9.37)。另外,仅组装5次,改性棉织物的表面电阻率由未处理棉织物的7.19×10~7Ω·m降到4.4×10~2Ω·m。     

PDLLA/CS/CHS多层膜的制备及影响因素研究

利用静电自组装技术制备聚乳酸/硫酸软骨素/壳聚糖(PDLLA/CS/CHS)多层膜,并对组装影响因素进行研究.用紫外-可见吸收光谱对PDLLA/CS/CHS多层膜在组装过程中的时间、温度、溶液浓度和pH值等影响因素进行分析研究.结果表明自组装复合材料制备的最佳条件为:CS的浓度为2 mg/mL、CHS的浓度为1%(g/mL),组装时间为30 min,温度为30 ℃,溶液pH值为3.8.根据紫外光谱拟定的最佳组装条件组装了多层膜,用扫描电镜观察了多层膜的表面形貌,结果表明自组装膜是一种具有多孔结构的不对称复合膜.     

静电层层组装纳米粒子多层膜修饰电极及其应用

通过静电层层组装技术,得到了纳米粒子二硫化锡(SnS2)、单壁碳纳米管(SWCNTs)多层膜修饰电极.用电化学循环伏安法(CV)、电化学阻抗(EIS)法对该多层膜修饰电极进行表征,证明了其多层膜修饰电极具有很好的稳定性、重复性、有序性、均一性.并且该多层膜修饰电极对多巴胺(DA)具有良好的电催化效果,在pH=7.0磷酸...     

纳米对位芳纶纤维及壳聚糖LBL组装阻燃棉织物的火灾安全性能研究

以壳聚糖(CS)为阳离子溶液,以芳纶纤维(ANF)为阴离子溶液,通过层层自组装技术阻燃整理棉织物,通过锥形量热仪测试(CCT)、微型量热仪测试(MCC)、热重-红外联用测试(TG-IR)研究阻燃棉织物的火灾安全性能。锥形量热仪(CCT)的结果表明：芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的热释放速率峰值(PHRR)比纯棉织物降低5.5%,CO₂释放速率降低9.5%,总生烟量(TSP)、烟释放速率峰值(PSPR)都有所降低;微型量热仪(MCC)测试的结果表明：芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的热释放速率峰值比纯棉织物的热释放速率峰值降低57%;TG-IR测试表明,芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物具有较好的脱水成炭的能力。测试结果可以推断出芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的主要阻燃机理为气相阻燃机理,说明芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的阻燃性能、抑烟性能和火灾安全性能显著提高。     

结构色纤维的制备及应用进展

结构色纤维无需染料、色彩鲜艳、永不褪色的特点符合当前绿色、环保纤维纺织技术的发展新要求,有广阔的发展前景。概述了结构色纤维显色原理、制备及其应用,重点探讨了结构色纤维的制备方法,介绍了目前研究报道的微加工法、多层膜组装法、胶体晶体静电纺丝法、胶体组装法以及湿法纺丝等,讨论了这些方法的优缺点。     

路面结构的动态响应分析研究

动态荷载作用下路面结构的响应分析研究越来越受到人们的重视.将比例边界元方法引入路面结构的动态响应求解,并与有限元方法进行对比分析.工程实例的计算结果表明,比例边界元法具有计算简单、精度高等优点,对路面结构的动态响应分析较为适用.     

静电自组装法制备镧/铈掺杂锶铁氧体纳米复合多层膜

为制备具有良好吸波性能的锶铁氧体纳米薄膜,确定了静电自组装法制备掺杂态铁氧体与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)多层复合膜的基片处理方法和单层膜的组装时间.用紫外-可见分光光度计、XRD、AFM、矢量网络分析仪对纳米薄膜的结构与性能进行研究.研究表明:所制得薄膜为非晶态,薄膜表面由球状颗粒组成,其平均粒径约150nm.通过SrLa0.4Fe11.6O19/PSS纳米复合多层薄膜的电磁参数分析,发现随层数的增加,薄膜的吸波性能增强;在9.21GHz和10.5GHz左右,且组装层数一定时,复合多层膜的吸波性能排序为SrCe0.2Fe11.8O19/PSS> SrLa0.2Fe11.8O19/PSS>Sr.Fe12O19/PSS.     

动态服装结构的设计原理与应用

从服装结构与动态服装结构的定义入手,通过对服装结构图向“有向图”的转换,阐述了动态服装结构的设计原理,并对动态服装结构的特点和应用方向进一步作了分析.     

活塞环表面Cr/CrN纳米多层膜的微观结构

为改善发动机活塞环的摩擦学性能,提高其使用寿命,采用多弧离子镀技术在活塞环表面制备了Cr/CrN纳米多层膜.采用x 射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、俄歇能谱仪（AES）、纳米硬度仪和CETR摩擦磨损试验机,系统分析了不同调制周期Cr/CrN纳米多层膜的微观结构、成分分布、纳米硬度和抗滑动磨损性能.结果表明：Cr/CrN多层膜由CrN、Cr2N和Cr相组成,在CrN（200）方向上出现择优取向.随调制周期的减小,多层膜的硬度和残余应力增大,当调制周期为80nm时,多层膜的硬度值最高达到21.5GPa;当调制周期为120nm时,H³/E²值达到最高,此时划痕临界载荷值最高.根据摩擦磨损试验结果可知,与电镀Cr和CrN涂层相比,Cr/CrN多层膜具有相对较好的抗滑动磨损性能,其磨损机制主要以磨粒磨损为主,有可能替代原活塞环Cr电镀层.     

基于逐步时间谱元法的结构动态响应仿真

针对结构动态响应方程自由度很大,而谱元法又是大自由度的矩阵与整体时间矩阵张量的乘积,求解起来非常耗内存和时间的问题,提出了逐步时间谱元法.将仿真时间划分为很小的时间段,在每一个时间段内划分单元,并在每一个单元中采用谱展开近似,具有有限元处理复杂结构及边界的灵活性,谱方法的高精度及快速收敛和逐步划分仿真时间的高效性等特点.通过2个数值算例分析说明了精度可达到10-12数量级,效率比整体谱元法平均提高了36.57%,比Nemark法提高1个数量级以上.     

三维多级纳米结构CoNi2S4的构筑及其超级电容性能

针对超级电容器电极材料比电容量和倍率性能低的问题,提出构筑三维(3D)多级纳米结构电极材料的思路,以提供更多的电化学反应活性位点。以过渡双金属CoNi₂S₄为研究对象,通过引入结构导向剂,在两步水热法条件下,自组装形成具有3D多级纳米结构的电极材料。该结构由无数纳米纤维从内芯到外表面相互交织而成,构成稳定的直径约为2μm的纳米球。该3D多级纳米结构的比表面积为22.9 m²/g,且分布了孔径为5～20 nm的纳米孔。作为超级电容器电极材料,CoNi₂S₄材料表现出1 299.4 F/g的比电容,即使在50 A/g的超高电流密度下,该电极材料的比电容仍可保留23.8%,显示出优良的比电容量和倍率性能。     

PU杂化膜性能及微孔结构的分形研究

采用湿法相转化法制备了PU／SiO2杂化膜，用扫描电子显微镜进行观察，并依其断面电镜照片进行分形研究．结果显示：SiO2的加入，可改善PU杂化膜的微孔结构，在PU／SiO2杂化体系中添加界面改性剂，可促进SiO2在基体的分散，起到细化微孔的作用．这一性能与分形研究中维数的提高相一致，因此分形理论可以用于将膜孔的结构形态量化．     

两亲性超分子的自组装及应用

两亲性超分子的自组装主要是基于分子之间的非共价键相互作用,自组装成形貌各异的稳定聚集体,并可以通过外界刺激响应来实现两亲性分子的自组装与去组装.两亲性分子在外界条件变化下改变原有形貌形态,源于非共价键具有良好的可控性和可逆性.本文综述了具有两亲性的有机小分子、高分子、生物分子的自组装以及外界刺激对两亲性分子自组装的影响,并介绍了两亲性分子自组装的相关应用.     

蒲公英状ZnO纳米结构的水热自组装及表征

以柠檬酸为络合剂，在250℃成功地制备出新颖的蒲公英状氧化锌纳米结构。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和紫外可见光谱（UV-vis）等手段对产物晶体结构、形貌、光学和电学性能进行了表征，结果表明产物是由无数的氧化锌纳米薄片围绕某中心自组装而成的蒲公英状纳米结构，禁带宽度（E6）约为3．61eV，并对该纳米结构的自组装机理做了初步探讨。     

热致相分离法iPP/Nano-SiO_2共混微孔膜的结构与透过性能

研究了等规聚丙烯(iPP)/邻苯二甲酸二丁酯(DBP)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)/纳米二氧化硅(Nano-SiO2)体系的热致相分离(TIPS)行为,光学显微镜测定体系的液-液相分离温度,示差扫描量热仪(DSC)测定体系的iPP动态结晶温度.加热模压并控制冷却速率制备iPP/Nano-SiO2共混平板微孔膜,对膜结构与透过性能进行了表征.发现Nano-SiO2提高了体系的液-液相分离温度;Nano-SiO2起到了成核剂作用,提高了iPP的动态结晶温度.X光电子能谱(XPS)表明Nano-SiO2向膜表面发生了迁移,膜的亲水性有所提高.随Nano-SiO2添加量增加,膜结构由粒子形态为主向胞腔形态为主转变;膜的孔隙率和纯水通量均呈现先上升后下降的趋势.研究表明:通过向制膜体系中添加Nano-SiO2,可以调控膜结构,并改善膜的透过性能.     

硅基上端基为羧基自组装膜的制备及应用

通过液相硅烷化的方法,在硅基底上制备了端基为氰基的分子自组装膜,利用氰基水解的方法,通过改变水溶液中酸的浓度以及反应温度和反应时间,研究了氰基转化为羧基的过程.红外光谱表征结果显示:表面转化完成后,分子自组装膜在2 250 cm-1处和1 711 cm-1处羧酸中羰基吸收峰的出现,证明自组装膜的端氰基已大部分转化为羧基;同时,表面转化后硅基自组装膜表面对纯水的接触角(31.5°)较端基为氰基的自组装膜的接触角(58.1°)有所减少,说明羧基的生成使表面亲水性增加.利用Ag+和COO-之间的化学吸附和化学试剂的原位还原,在端基为羧基的自组装膜表面组装了银纳米粒子.研究结果表明,通过化学方法可以将硅基上端基为氰基的有序分子自组装膜转变为端基为羧基的有序分子自组装膜,并且该自组装膜可以用来作为制备金属纳米粒子的功能基底.     

结构动态特征灵敏度方法及在倍捻锭子上的应用

首先根据结构动力修改的实际需要，在一般灵敏度基础上，提出了相对灵敏度概念。其次结合实例对传统的具有Ｎ自由度的特征灵敏度公式就其实用性和理论完备性进行了分析。最后对连续体如何进行灵敏度分析，提出了一种方法，并以倍捻锭子为例进行了计算。     

柔性螺旋桨非定常流场及结构动态响应数值计算

为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性和流固耦合的机理。结果表明:非定常梢涡的生成与耗散对流场的波动影响较大,而相较流场负载波动,叶片前两阶湿模态频率对结构振动影响更大;柔性桨的推力波动可分解为受静压变形后的刚性桨所产生的推力与高阶频率的流场压力波动的叠加,而在均匀来流中后者数值不大,因此使用稳态流固耦合方法求解柔性桨的敞水性能是合适的。     

基于动态帧结构的多跳中继链路的资源分配

在基于TDMA传输方式的多跳再生中继链路中,通过引入动态的帧结构设计使该链路上的每一跳传输所占用的时间可以进行调整。提出了在这种帧结构下多跳再生中继链路的资源分配算法,目的是在保证用户QoS需求的前提下使整个链路总的发射功率达到最小。仿真结果表明,相对于采用固定帧结构的资源分配算法,该算法能够降低总发射功率,同时能够降低用户不满意的概率。     

基于双分子网络的纤维素基高强度水凝胶构建及应用研究

水凝胶材料具有诸如柔韧性、透明性及机械性能可设计性等优势,在人工肌肉、电子皮肤、柔性传感器等领域展现出巨大的应用潜力.相比于不可降解的合成高分子材料,生物质纤维素具有可再生、可降解、生物相容性强及机械力学可控等特性,使其可作为一种绿色原材料用于功能凝胶材料的开发.笔者以纤维素分子链为网络骨架,结合原位聚合与超分子自组装,成功构建了纤维素/聚丙烯酰胺双分子网络凝胶材料.该凝胶展现出理想的机械柔韧性和离子传导性,拉伸强度超过3.8 MPa,离子导电性可达0.22 S/m.将该双分子网络凝胶用于组装柔性应变传感器,其展现出很好的刺激感知性与灵敏性.