基于可逆共价键的自修复聚合物材料研究进展

自修复聚合物材料是一种具有自修复能力的聚合物智能材料,近年来已成为国内外的研究热点。在聚合物基体中引入可逆共价键,在外界条件刺激下,聚合物可快速、高效自修复,这有助于延长聚合物材料的使用寿命。能形成可逆共价键的反应主要包括可逆开环加成反应、交换反应和稳定自由基重组反应等。文中以不同类型的可逆反应为线索,从可逆共价键的类型、修复条件、修复效率等方面综述了近年来基于可逆共价键的自修复聚合物材料的研究进展,比较了不同可逆共价键形成聚合物的优缺点,并展望了其未来的发展方向。     

Pd-NPs@alkyne-PVA/GO复合材料制备及其电催化析氢性能

开发高效、稳定的电催化剂是实现电解水制氢反应(HER)的关键。成功制备以炔基化的聚乙烯醇(alkyne-PVA)改性的单层氧化石墨烯(GO)载体,以硼氢化钠为还原剂,将钯纳米颗粒(Pd-NPs)负载在碳基材料上,合成Pd-NPs@alkyne-PVA/GO复合材料。通过SEM、TEM、XRD、N₂吸附-脱附和XPS对所合成物质的形貌、结构、比表面积及孔径进行分析;采用电化学工作站测试催化剂的线性扫描伏安曲线(LSV)和Tafel 斜率,分析所合成催化剂的电催化析氢性能。结果表明Pd-NPs@alkyne-PVA/GO复合材料在酸性电解质中的电催化性能较好,其在电流密度为-10 mA·cm^-2时,过电位仅为-80 mV。     

聚丙烯酸包囊的1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸稳定胶体金对Al^3+的可视化检测

以1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸(FG)作为配体制备了形貌可控、粒径分布均匀的胶体金溶液,在胶体金溶液中加入适量聚丙烯酸(PAA)聚合物实现PAA对胶体金的包囊。利用紫外可见分光光度计、透射电镜、红外光谱等分析测试手段对胶体金进行了全面表征。实验表明,1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸稳定的胶体金(FG-AuNPs)对Al^3+具有良好的选择性,可以实现对Al^3+的可视化快速检测,其肉眼最低检测限达1μmol/L。机理研究表明,Al^3+与1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸配体具有选择性的配位作用,通过配位作用诱导胶体金的聚集实现其快速检测的目的。在FG-AuNPs溶液中加入PAA可以提高FG-AuNPs的稳定性和对铅离子的容忍度,在其他重金属离子是高浓度的情况下提升了对Al^3+的特异性选择。     

纳米零价铁(nZVI)插层的二维过渡金属碳化物(Ti_3C_2)对水中Cr(VI)的吸附

六价铬Cr (VI)的是制革废水中的主要污染物之一,实现制革废水的达标排放必须降低废水中Cr (VI)含量。本文利用纳米零价铁(nZVI)原位还原实现了对二维过渡金属碳化物(Ti_3C_2)的插层改性,利用扫面电镜(SEM)对该复合二维材料的结构进行了确认。与目前报道的其他二维材料相比,改性后的纳米复合材料n ZVI-Ti_3C_2对Cr (VI)吸附效果优异,饱和吸附量可达58.92 mg/g。吸附等温线表明该吸附过程符合Langmuir模型。     

Pd-NPs@alkyne-PVA/GO复合材料制备及其电催化析氢性能

开发高效、稳定的电催化剂是实现电解水制氢反应(HER)的关键。成功制备以炔基化的聚乙烯醇(alkyne-PVA)改性的单层氧化石墨烯(GO)载体,以硼氢化钠为还原剂,将钯纳米颗粒(Pd-NPs)负载在碳基材料上,合成Pd-NPs@alkyne-PVA/GO复合材料。通过SEM、TEM、XRD、N2吸附-脱附和XPS对所合成物质的形貌、结构、比表面积及孔径进行分析;采用电化学工作站测试催化剂的线性扫描伏安曲线(LSV)和Tafel斜率,分析所合成催化剂的电催化析氢性能。结果表明Pd-NPs@alkyne-PVA/GO复合材料在酸性电解质中的电催化性能较好,其在电流密度为-10 mA·cm^-2时,过电位仅为-80 mV。