气液界面自组装还原氧化石墨烯薄膜

为了获得优异性能的还原氧化石墨烯薄膜电极,以氧化石墨烯分散液为原料、聚乙烯亚胺为粘结剂,采用气液界面自组装法制备了氧化石墨烯薄膜,利用氢碘酸还原得到还原氧化石墨烯薄膜电极。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对薄膜电极进行了表征。结果表明:还原氧化石墨烯薄膜具有良好的表面形貌、均匀的厚度且还原后的碳氧比达到了10.2。当氧化石墨烯分散液浓度为1.5 mg/mL时,还原氧化石墨烯薄膜电极的电导率达到495.44 S/cm。为石墨烯薄膜在微纳电子器件电极材料的应用方面提供了重要的实验依据。     

表面活性剂对自修复环氧树脂微胶囊的影响

以双酚A型环氧树脂(E-51)和正丁基缩水甘油醚(BGE)混合物为囊芯,三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂(MUF)为囊壁,采用原位聚合法,合成一种用于自修复材料的微胶囊,研究了阴离子、非离子和高分子等5种表面活性剂对MUF环氧树脂微胶囊的影响.采用光学显微镜(OM)表征微胶囊粒径大小及分布、表面形貌等性质,用圆环法测定表面活性剂溶液的表面张力和不同十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度水溶液/环氧树脂的界面张力,探讨了表面活性剂种类和浓度对MUF环氧树脂微胶囊粒径和形成过程的影响.实验结果表明,SDBS有助于MUF环氧树脂微胶囊的形成,SDBS水溶液/环氧树脂的界面张力随着SDBS浓度的增加而减小,在SDBS质量分数为0.5%后趋于稳定;在该条件下形成的MUF环氧树脂微胶囊形态良好,分散均匀,无粘连现象.     

含表面活性剂的水合反应液表面张力的测定

为了明确阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、中性表面活性剂聚氧乙烯一聚氧丙烯一聚氧乙烯（P123）对气体水合物反应液表面张力影响规律,利用德国KRUSS公司生产的界面张力仪KII测定了其表面张力,考察了浓度、温度对水合反应液表面张力的影响,分析了影响机理。实验结果表明：3种表面活性剂均能降低气体水合物反应液表面张力,CTAB、P123、SDBS的CMC分别为300、500、700mg／kg。测试数据表明,CTAB（300mg／kg）降低水合反应液表面张力效果最优,表面张力的降幅最高达79％。实验结果为表面活性剂优选提供了科学依据。     

掺杂与热处理对VO_2膜的微观结构及可见光透过率的影响

采用溶胶凝胶法制备了钨掺杂和不掺杂的二氧化钒薄膜,研究了不同退火温度、退火时间对薄膜微观结构的影响,以及不同掺杂量的钨离子对薄膜可见光透过率的影响。XRD结果表明:薄膜样品为VO_2(M)相结构;SEM结果分析表明:薄膜晶粒尺寸大小和间距随退火温度的升高、退火时间的增加而变大;UV-vis测试结果表明:与未掺杂氧化钒薄膜相比,W离子掺杂有利于提高VO_2薄膜可见光的透过率,在400nm处透过率从47%增加到67%,在VO_2薄膜表面涂覆SiO_2膜,该涂层可以提高可见光的透过率(在600 nm附近提高3%)。     

不同掺Al3+浓度的ZnO:Al薄膜性能研究

采用溶胶-凝胶法制备ZnO:Al (ZAO)薄膜,得到了不同掺Al3+浓度的ZAO薄膜;利用X射线衍射仪分析、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计及四探针法等仪器与方法对其性能进行了测试。通过分析比较,得出所制备的ZAO薄膜为多晶纤锌矿结构,薄膜表面平整、晶粒致密均匀;Al3+掺杂能提高其导电性能:低掺杂时,薄膜在紫外-可见光范围的透过率超过80%,并伴有蓝移现象产生;高掺杂时,其透过率无明显增加,但蓝移现象加剧,最大蓝移量达340 nm。     

气液界面上磺基甜菜碱两性表面活性剂分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了两性表面活性剂十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱在气-液界面的聚集结构,分析了影响液膜稳定性的因素。结果表明,界面生成能对界面膜的稳定有重要作用,增加表面活性剂在液膜上的浓度利于界面膜的稳定。通过表面活性剂头基与水分子之间的径向分布函数,可把表面活性剂周围的水分子分为3种类型:结合水、捕获水和自由水。其中表面活性剂通过氢键、静电作用等束缚结合水和捕获水的能力与液膜稳定性密切相关,模拟发现磺基甜菜碱对水分子具有强烈的结合作用,是泡沫稳定的重要影响因素。     

纳米Fe3O4的ζ电位和分散稳定性

研究了SDBS存在下合成Fe3 O4纳米粒子的pH值和SDBS浓度与 ζ电位、二次粒径、分散稳定性的关系。结果表明 :Fe3 O4复合粒子的分散稳定性随表面活性剂用量增大而提高 ,随 pH增大而下降。粒子的 ζ电位在 pH =2～ 12范围内均为负值 ,与粒径、稳定性不成正比例关系。粒子聚沉的主导因素不是 ζ电位的高低 ,而可能是双电层的内部结构。     

氧化钨片状结构的制备及其电致变色器件的性能

报道了一种不需要晶种层直接在导电玻璃表面生长氧化钨薄膜的简易方法,这比需要晶种层生长薄膜的方法所用时间少、成本低、操作简便。研究了不同溶剂和表面活性剂对氧化钨形貌的影响,用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)表征了所制备的氧化钨纳米片和纳米块的晶相和微观结构。结果表明:由酒石酸钠作表面活性剂制得的纳米片尺寸较小。对组装成的器件进行了透过率和响应时间等电致变色性能测试,结果表明:由比表面积大和结构稳定的纳米薄膜组成的电致变色器件表现出较好的电致变色性能。     

用气浮法处理阳离子染料废水

以阳离子红X—GRL溶液模拟染料废水,以阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为捕获剂,对气浮法处理染料废水的工艺进行了研究。研究了pH、气体流量、表面活性剂用量、装液量对染料废水脱色率的影响。用正交实验法确定了最佳工艺条件：pH为9．0、气体流量为300mL/Mmin、装液量为450mL、表面活性剂浓度为1．4mmol／L,此条件下,阳离子红X—GRL脱色率为95．7％,富集比为13．5。     

不同基底的ITO薄膜制备及其光电性能

采用脉冲磁控溅射法在石英基底和柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上分别制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对不同基底上ITO薄膜的微观结构及表面形貌进行了对比分析,并且研究了溅射气压、溅射时间和衬底温度等工艺条件对不同基底上制备的ITO薄膜的光透过率和光电性能的影响。结果表明,相同工艺条件下,石英玻璃上ITO薄膜的最佳方块电阻为13.3Ω,可见光透过率为91%;PET上ITO薄膜的最佳方块电阻为15Ω,可见光透过率为85%。二者相比,石英基底上ITO薄膜的光电性能更佳,膜表面的致密度、均匀性更好。     

An experimental study on thermal characteristics of nanofluid with graphene and multi-wall carbon nanotubes

High-thermal conductivity enhancement of nanofluid is one of the promising topics of the nanoscience research field. This work reports the experimental study on the preparation of graphene(GN) and multi-walled carbon nanotubes(MWCNTs) based nanofluids with the assistance of sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS) and sodium dodecyl sulfate(SDS) surfactants, and their thermal behaviors. The present work suggests not a solution, but a solution approach and deduces a new conclusion by trying to resolve the agglomeration problem and improve the dispersibility of nanoparticles in the base fluid. The analysis results of FESEM, thermal conductivity, diffusivity, effusivity and heat transfer coefficient enhancement ratio of nanofluid with surfactants SDS and SDBS expose strong evidence of the dispersing effect of surfactant on the making of nanofluid.     

定量表征纳米二氧化硅在聚合物基体中的分散性能研究

为了能合理定量地评价粒子在基体中的分散性能,提出了一种定量表征颗粒在聚合物基体中分散状态的新方法,通过测量填充粒子的比表面积,来判断粒子在基体中的分散效果。该方法能够较全面地反映影响分散性的几个因素,如粒子尺寸、粒子浓度以及分布情况。利用该方法,对纳米SiO2/形状记忆聚氨脂复合材料的断面扫描电子显微镜的照片进行了分析,提取了一个分散指数。结果显示,对于比较难判断分散性的图片,可以用此量化方法判断分散性能。     

Microstructure and Properties of Graphene Oxide-doped TiO_2 Coating on Titanium by Micro Arc Oxidation

Micro arc oxidation(MAO) coatings doped with graphene oxide(GO) were prepared on pure titanium by adding GO and sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS) into a sodium silicate solution. The as-deposited coatings were comparatively analyzed by scanning electron microscopy(SEM), energydispersive X-ray spectroscopy(EDS) and X-ray diffraction(XRD). The binding forces of the MAO, MAO+GO and MAO+GO+SDBS three coatings were measured by a scratch tester. The mechanical property of the three coatings was analyzed using the nano-indentation technique. The corrosion resistance of the coatings was tested by the electrochemical system in 3.5% NaCl solution. The photocatalytic activity of the prepared samples was evaluated by determining the degradation of methylene blue(MB) solution. The results showed that compared to the MAO coating, the morphologies and phase compositions of MAO+GO and MAO+GO+SDBS composite coatings were significantly different. These two composite coatings all had superior photocatalytic activity. Especially, the MAO+GO composite coating still had enhanced binding force and excellent corrosion resistance. Furthermore, the relationship between the microstructure and the properties of these three MAO coatings was analyzed.     

锂离子电池负极材料SnO2-Gn-C三元复合物的制备及其电化学性能

通过两步水热法合成了可用作锂离子电池负极材料的二氧化锡-石墨烯-炭（SnO2-Gn-C）三元复合物.采用X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和电化学测试研究了SnO2-Gn-C复合物的晶型结构、形貌和电化学性能,并考察了反应温度和Sn/Gn物质的量比对复合物电化学性能的影响.实验结果显示,SnO2-Gn-C复合物在200mA· g-1电流密度下初始放电比容量达到1 225mA·h·g-1,50次充放电循环后比容量仍有约229mA.h·g-1.SnO2-Gn-C良好的电化学性能主要归结于大比表面积的石墨烯对SnO2纳米粒子的良好分散作用、石墨烯和炭的高导电性以及炭包覆后的复合物充放电时体积效应的显著减小.     

红外反射涂料在玻璃上的隔热效果研究

采用纳米无机复合物粉体分散于丙烯酸树脂中以制备具有隔热作用的红外反射涂料,并在玻璃基材上进行涂敷,采用自制的检测装置对其隔热效果进行检测.实验考察了几个主要因素:如涂膜厚度、纳米复合物粉体加入及用量等对涂料隔热性能的影响.结果表明:该纳米粉体加入对涂料的隔热起重要作用,加入粉体后制备的涂料具有明显的隔热效果,且在实验研究范围内,随粉体加入量增加,隔热效果增强.模拟实验表明,该隔热涂料较普通涂料可降低室内温度9℃.     

提拉法制备铟锡氧化物透明隔热薄膜的研究

将纳米铟锡氧化物（ITO）粉体分散到乙醇溶液中制得ITO乙醇浆料,再添加成膜剂,制备纳米1TO涂料,通过提拉法镀膜制得透明隔热ITO薄膜．研究了ITO膜的性能,分析了提拉法参数与薄膜力学性能、光学性能、微观结构和隔热效果的关系．研究表明：提拉镀ITO膜具有很好的透明隔热性能,对可见光的透过率大于85％,对近红外透过率低于35％,膜的耐有机溶剂性好,提拉次数对膜的厚度、红外透过率以及宏观隔热性能成正比关系,提拉温度对膜性能的影响较为复杂,提拉温度为35℃时,膜的厚度最厚,综合性能较好．     

水性石墨烯/碳纤维电热涂料的制备及性能研究

电热涂料是在导电涂料的基础上开发出的一种直接将电能转化为热能或辐射能的功能性涂料.研究一种以改性碳纤维和石墨烯为导电填料的水性环氧双组分发热涂料体系.利用扫描电子显微镜(SEN)对涂层表面和断面进行表征,发现碳纤维在涂层中分布均匀,形成良好的导电传热网络.导热测试结果显示涂层的导热系数为0.40 W/(m·K);涂层的...     

十二烷基苯磺酸钠降解菌筛选与其降解特性研究

通过富集、分离和纯化从长期受洗涤剂污染的环境中筛选出两株能以十二烷基苯磺酸钠为唯一碳源的菌株MB3和MB4,它们在SDBS浓度为100 mg/L时的降解率分别为70.80%和71.67%.通过实验分析确定它们分别为黄杆菌属(Flavobacterium sp.)、琼斯氏菌属(Jonesia sp.).对它们的降解特性研究发现,MB3和MB4菌株对SDBS的最高耐受浓度分别为900 mg/L、1300 mg/L.通过正交实验确定MB3的最佳降解条件为:酵母膏浓度为2.0g/L、接种量为6%、SDBS浓度为400 mg/L、培养时间为36h,降解率最高,达到70.35%.MB4的最佳降解条件为:酵母膏浓度为1.6g/L、接种量为4%、SDBS浓度为400mg/L、培养时间为36h,降解率最高,达到76.36%.将两种菌株按比例混合接种,发现混合菌株的降解率要比单一菌株的降解率高,且降解率最高可达85%.     

金刚石类超薄膜的力学性能和表面性质与掺杂剂对它的影响

用经典的力场方法对金刚石（C）、氮化硼（BNx）和氮化碳（CNx）结晶硬涂层膜的力学性能进行了探讨,确定原子结构、本体和杨氏模量为膜厚度的函数。探讨了吸附物对金刚石模量或表面张力的影响。另外,研究了不同氮化物中氮浓度以及不同取向和键合环境（sp^2和sp^3）下氮原子对模量的影响,揭示了系统的规律。同时,测定了空位对硬度的影响。