静电纺制备ATO聚集状态可控的柔性导电材料及其性能研究

采用溶剂热法制备氧化锡锑颗粒并使用硅烷偶联剂进行表面改性,然后通过静电纺丝形成导电网络。将其与有机树脂复合,制备得到复合柔性导电材料。采用XRD、FTIR、FE-SEM、TG、低阻抗分析仪、紫外可见分光光度计等测试方法对材料进行表征,结果表明经表面改性后,氧化锡锑颗粒的分散性及沉降稳定性得到明显改善,用于静电纺丝效果良好。在外力弯曲状态下,复合材料的电学性能保持稳定,电导率可达～2.6 S/m,在紫外-可见光区域具有相对较高的光透过性。     

纳米氧化钛光催化降解苯酚活性研究

本文从制备方法、微观结构、光催化活性研究等方面介绍了本课题组近几年从事的具有纳米结构的氧化钛、被修饰在介孔材料中的氧化钛以及沉积了贵金属的纳米结构氧化钛的研究成果，并总结了纳米氧化钛的结构特点和对应的光催化性质的规律。纳米氧化钛因颗粒尺寸下降而具有与微米氧化钛不同的特殊性质，有着广泛的应用前景，是具有光催化性质的氧化钛的研究热点。     

Fe2O3/TiO2和ZnO/TiO2纳米颗粒薄膜的亲水性能和光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO_2和过渡金属铁、锌离子掺杂的TiO_2薄膜,并通过XRD、XPS、AFM表征了合成的薄膜。结果表明铁和锌离子掺入后,TiO_2薄膜变的更加致密。铁离子和锌离子分别以Fe_2O_3和ZnO的形式存在,在紫外光照射下,TiO_2薄膜表现明显的亲水性,金属离子掺杂的TiO_2薄膜,亲水性能明显增强,铁离子掺入对光催化降解甲基橙有一定的抑制作用;少量的锌离子掺入对光催化降解甲基橙有促进作用,锌离子掺入量增大后,效果并不明显。     

柔性Eu3+掺杂SiO2纳米纤维薄膜的制备及其发光性能

采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了柔性Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜, 采用SEM、XRD、FT-IR、TG和PL等测试方法对材料进行表征。Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜在热处理后纤维直径变小, 纤维表面平滑无粘连。通过控制升温速度, 纤维薄膜经热处理后仍具有较高的力学强度, 750℃热处理后其拉伸强度可达4.31 MPa, 经过多次弯曲仍能保持原样。在392.6 nm光源激发下, Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜在570~670 nm附近呈现出来自于⁵D₀→⁷F_J的发射峰。当Eu³⁺掺杂浓度为8mol%时, 经过750℃热处理后Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜的发光强度达到最大值。     

高空气及热稳定性CsPbBr_3@SiO_2复合量子点的制备

三溴铅酸铯量子点(CsPbBr_3 QDs)由于具有高的荧光量子产率与窄的半高峰宽,其荧光波长可以覆盖整个可见光区。然而,目前大多数有机无机卤素钙钛矿量子点的水氧及热稳定性较差,通过改进的St■ber法直接在预先合成的13 nm CsPbBr_3 QDs表面包覆了一层无定型SiO_2层,成功制备了SiO_2包覆的CsPbBr_3 QDs(CsPbBr_3@SiO_2)。SiO_2包膜后形成了颗粒较大的聚集体,量子点在颗粒内被保护且均匀分散,其形状类似火龙果且量子产率高达80. 9%。CsPbBr_3@SiO_2在升温至80℃后还能保持90. 7%的PL强度,在紫外灯下持续照射120 h后,保持了95. 1%的PL强度。CsPbBr_3@SiO_2复合量子点在水和乙醇气氛下均稳定,有利于制造白光发光二极管器件。     

磷灰石包覆金红石型TiO2纳米粉体的制备及表征

将金红石型TiO₂纳米粉体浸泡在模拟体液中, 于37℃经过不同时间, 制备出磷灰石包覆金红石型TiO₂纳米粉体. 用XRD、SEM、TEM、EDX、FTIR、ICPAES和BET方法对复合粉体进行了表征, XRD结果表明,磷灰石的含量可随着金红石型TiO2在模拟体液中浸泡时间的延长而增加. FTIR结果中显示了磷灰石的O-H和PO₄^3-吸收峰, 说明复合粉体中有磷灰石存在. ICP-AES结果表明溶液中Ca和P浓度随浸泡时间延长而下降, 表明时间延长后更多的Ca和P被消耗. TEM和EDX结果证明了金红石型TiO₂表面有磷灰石存在, HRTEM结果显示磷灰石（211）面的晶格间距为0.27nm, 晶粒尺寸约为40nm.     

多刺激响应的MWCNTs-CS/AFP双层致动器:能量的转化与应用

软体致动器能够响应外部刺激而产生形变,在生物医药、机器人等多个领域已经得到应用.然而,现有的多数软致动器仅限于一种操作方法,无法在不同的环境条件下充分发挥作用,因此有必要开发一种可以响应多种刺激的软体致动器.因为碳基材料具有优异的光学性能、机械强度、电导率、热导率以及良好的柔韧性和稳定性,在致动器领域具有广阔的应用前景.本研究通过简单的工艺过程,开发了一种形状可设计的多响应致动器,该致动器能够在三种不同的刺激(电、湿度和红外光)下发生形变,从而将其他形式的能量转化为机械能,在柔性开关、人造肌肉、软机器人和环境监测等领域具有较大的应用潜力.     

P(NIPAM-Co-HEAC)纳米球的制备及其表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、丙烯酸羟乙酯(HEAC)为起始原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)作为交联剂,十二烷基磺酸钠(SDS)为表面活性剂,通过改变不同的配比,利用乳液聚合的方法制备得到不同粒径的P(NIPAM-Co-HEAC)纳米球。基于该纳米球,利用电泳沉积的方法制备结构色纤维。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),傅立叶红外光谱仪对P(NIPAM-Co-HEAC)纳米球的形貌和结构进行分析,利用光纤光谱仪和光学显微镜对结构色纤维进行表征。     

透明超级电容器电极的制备及其电化学性能研究

超级电容器因其充电速度快、使用寿命长、无污染以及免维护等特征,已经受到了越来越多国内外研究者的关注。本文研究了使用氧化铟锡-聚对苯二甲酸乙二醇酯(ITO-PET)导电薄膜和氧化石墨烯制备透明电极的方法。采用电沉积法将氧化石墨烯沉积到ITO-PET透明导电薄膜的表面制备得到电极材料,并研究其性能。     

高分子PVP添加剂对钙钛矿太阳电池稳定性的提升

作为一类新型薄膜太阳能电池, 近年来钙钛矿太阳电池的发展十分迅速, 其效率已接近商业化硅基太阳能电池, 但是钙钛矿薄膜在空气中稳定性较差, 严重限制了其进一步的商业化应用。本研究通过在钙钛矿薄膜中添加聚4-乙烯吡啶(PVP)来增强钙钛矿薄膜在空气中的稳定性。通过形貌、结构及性能测试, 发现相比于未添加PVP的钙钛矿薄膜, 添加PVP的钙钛矿薄膜形貌更均匀致密。添加0.4wt% PVP将钙钛矿太阳电池的光电效率从6.09%提升到13.07%, 而且, 存放在相对湿度超过50%的空气中, 其电池效率衰减为一半的时间由原来的3 d延长到3 w, 但是过多的PVP添加量会导致PbI₂与CH₃NH₃I反应不完全。添加PVP工艺进一步优化后, 有望用于大面积、高稳定性的钙钛矿薄膜的制备。