ZnO一维纳米结构修饰的微反应器的构建及其催化性能研究

采用湿化学的方法将ZnO一维纳米结构定向生长于石英毛细管微通道反应器内壁,并通过将Pd溶胶直接包覆于ZnO一维纳米结构表面的方法,制备得到Pd/ZnO一维纳米结构修饰的微反应器.采用FE-SEM、XRD、EDX、TEM等测试方法对Pd/ZnO一维纳米结构的形貌结构进行表征,结果表明Pd/ZnO一维纳米结构形貌规整均一,厚度约2～3μm,Pd均匀的包覆在ZnO纳米棒表面;Pd为立方相单质.利用该微反应器进行催化Heck偶联反应,在反应时间为40min时其产率达到100％,而在烧瓶内进行却至少需要120 min,因此,该反应器具有快速高效的催化效果.     

QLED用空穴传输层WO3的形貌调控和光电性能研究

采用溶剂热法在FTO导电玻璃上制备WO3薄膜,通过改变溶剂和添加剂的种类,调控WO3的微观形貌、光学性质和电学性质,以期作为空穴传输材料应用在QLED器件中.利用XRD、FE-SEM、紫外可见分光透射光谱、霍尔测试等方法分析表征样品.实验结果表明,通过溶剂热法成功制备了不同形貌的WO3薄膜,其光学透过率高,载流子传输速率得到明显提高,有望应用在QLED器件中进而提高QLED的器件效率.其中,采用水作为溶剂,并添加2 mL乙腈和0.07 g尿素的溶剂热条件制备的WO3薄膜其载流子传输速率最高为2.678×102 cm2·Vs-1,导电性能最高,电阻率为5.334×10-2 Ω·cm.     

高温热还原氧化石墨烯/聚酰亚胺复合涂层的制备及防腐蚀性能研究

将高温热还原氧化石墨烯(TRGO)作为二维纳米填料添加到聚酰亚胺(PI)聚合物基质中, 制备了不同质量分数的TRGO/PI纳米复合耐蚀涂层, 采用交流阻抗谱和动电位极化曲线评估了涂层在模拟海水(3.5wt%NaCl溶液)中的电化学腐蚀行为。结果表明: 与纯PI涂层相比, 添加TRGO可以显著提高涂层的电阻和腐蚀防护效率; 当TRGO的添加量为0.3wt%时, 对涂层耐蚀性能的增强效果最好, 最大涂层电阻为1.3176×10⁶ Ω, 最高腐蚀防护效率可达到99.65%, 其防蚀增益与片层结构TRGO的物理阻隔性能有关。     

增强齿科树脂的HAp/PMMA纳米复合纤维的制备及其性能

以羟基磷灰石(HAp)纳米颗粒及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为主要原料,采用静电纺丝的方法制备了直径均匀、取向良好的HAp/PMMA纳米复合纤维,并通过场发射扫描电镜、傅里叶红外吸收光谱仪、热重分析仪对复合纤维进行了表征。将研磨后的复合纤维作为填料,与微纳米二氧化硅按一定比例填充后,光固化得到齿科复合树脂。力学性能测试表明:填充质量分数为1%的HAp/PMMA复合纤维有效提高了氧化硅基复合树脂的力学性能,其弯曲模量为(8.7±0.7) GPa,弯曲强度为(113.8±5) MPa,压缩强度为(320.1±62) MPa;当复合纤维填充量从质量分数1%提高至3%、5%后,力学强度呈下降趋势。扫描电镜表征显示,当填充量提高后,高分子对填料的浸润性变差,出现部分孔隙及缺陷,导致其力学性能有所下降。     

热蒸发法制备四角Co3O4／ZnO异质结及其性能研究

采用热蒸发法,在四角ZnO（T-ZnO）表面包覆了一层Co3O4,制备出一种新型的异质结构,利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、能谱分析仪、振动样品磁强计对T—ZnO的结构、形貌等进行了表征,结果表明,该异质结的形貌强烈依赖于前躯体的碱度、热蒸发的温度和时间,当温度为150℃,反应3h时,产物能保持四角结构,异质结构拥有较好的室温铁磁性能。另外,讨论了其晶体生长和磁性能理论机制。     

二氧化钛纳米晶的光催化活性研究

以苯酚的光催化降解为模型反应,研究了锐钛矿相和金红石相二氧化钛纳米晶（７￣４０ｎｍ）的光催化活性。与市售的氧化钛相比,两种晶相的纳米氧化钛均有很高的光催化活性,锐钛矿相氧化钛对苯酚的深度矿化有更高的选择性。ＴｉＯ２吸附的水及羟基会降低氧化钛的光催化活性。由于粒径减小使氧化钛的吸收带边界蓝移,粒径小的氧化钛有更高的催化活性,粒径〈１５ｎｍ时,显示出量子尺寸效应。     

多功能电致变色器件:从多器件到单器件集成

电致变色是在外加电场驱动下通过材料氧化还原反应可逆地改变颜色或光学性质的现象。自发现电致变色现象以来,由于其具有色彩丰富、节能环保和智能可控等优点,电致变色技术已应用于智能窗、智能显示、防炫目后视镜等领域。随着近些年光电技术的快速发展,涌现了一系列具有高度集成特性的产品,电致变色技术也朝着功能化智能化的方向发展:结合绿色能源技术,使自供能电致变色系统进一步降低了建筑能耗;利用电致变色可视化的优点,电致变色与其他功能器件的集成使信息读取更加快速便捷;由于电致变色器件与多种功能器件具有相似的结构、电化学原理和活性成分,电致变色器件也逐渐从单一的色彩变化,向变色红外调控、变色储能及变色致动等多功能的方向发展。电致变色多功能集成也极大地推动了电致变色技术的进一步发展。本文详细综述了电致变色原理的多器件/单器件多功能集成系统的前沿进展,例如自供能电致变色、电致变色传感、电致变色红外调控以及电致变色储能等方向,并介绍了不同类型多功能电致变色器件集成模式、结构设计和性能优化,同时也针对电致变色多功能应用所面临的挑战与未来可能的发展方向进行了总结与展望。     

基于ZnO复合材料的芯片式pH和温度传感器

可穿戴传感器可以方便地监测汗液pH、体表温度等信号,以此判断人体的健康状况,因而吸引了广泛注意。本研究制备了一种用于检测人体皮肤表面温度及汗液pH的芯片式传感器。pH传感器为ZnO/聚苯胺(PAni)微纳米结构,在不同pH溶液中的表面电位不同,灵敏度达120mV/pH。温度传感器为ZnO/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料,用简单的滴落涂布法在聚对苯二甲酸乙二醇酯/氧化铟锡(PET/ITO)导电电极表面修饰一层ZnO/rGO。随着温度的升高, ZnO/rGO复合材料的电阻下降,其电阻变化量的灵敏度达–0.67%/℃。两种传感材料可以集成在一个微小的芯片上,获得的多功能传感器表现出较高的稳定性,在皮肤表面pH和温度检测方面具有潜在的应用价值。     

CuInS2量子点的制备及其敏化太阳能电池研究进展

综述了近年来国内外CuInS2量子点的合成方法以及CuInS2敏化太阳能电池的研究进展。采用绿色环保的溶剂油相合成CuInS2量子点是目前常用的制备方法,合成的量子点尺寸可调、尺度均匀。利用量子点溶液"非原位"和前驱体溶液"原位"法非真空条件制备CuInS2敏化光阳极,通过改善量子点与氧化物半导体界面的特性实现电池性能的改善。最后,结合现有问题提出了CuInS2敏化太阳能电池今后的研究方向。     

共轴微反应器制备单分散聚N-异丙基丙烯酰胺/蒙脱石纳米复合微凝胶

以蒙脱石(Clay)为交联剂,采用含有N,N,N′N′-四甲基乙二胺(TEMED)的豆油溶液为连续相,含有单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)、引发剂过硫酸钾(KPS)和分散有蒙脱石的水溶液为分散相,在共轴毛细管微反应器中制备了单分散聚N-异丙基丙烯酰胺/蒙脱石(PNIPAm/Clay)复合微凝胶。红外光谱分析表明:单体的C C双键的红外特征峰917、965 cm-1和992 cm-1在聚合后的微凝胶红外谱图中消失,而Clay的Si—O键特征峰1 000 cm-1则出现在微凝胶的红外谱图中。研究了不同内径的管头、分散相的流速和表面活性剂的浓度对微凝胶大小的影响。结果表明通过更换微反应器内管管头可以将微凝胶的直径从300μm变为450μm左右;通过调节连续相的流速可以制备粒径分散系数<5%、粒径在315～435μm的微凝胶;连续相中加入表面活性剂聚甘油聚蓖麻醇酯(PGPR)也可以有效降低微凝胶粒径。