Synergistic Flame Retardant Effects of Carbon Nanotube-Based Multilayer Nanocoatings

In an effort to develop highly functionalized flame retardant materials, hybrid nanocoatings are prepared by alternately depositing a positively charged polyaniline (PANi) and negatively charged montmorillonite (MMT) using the layer-by-layer (LbL) assembly technique. Carbon nanotubes (CNTs) are employed in polymer nanocomposites as effective reinforcement, where nanotubes are stabilized in MMT aqueous solution. The 3D structure and high density of CNTs deposited in the PANi/CNTs-MMT multilayers produce thicker and heavier coatings in comparison to the LbL assemblies without CNTs. Vertical and horizontal flame testing show that the incorporation of CNTs improves fire resistance. Additionally, cone calorimetry reveals that stacking two nanomaterials (MMT and CNTs) in a single coating shows a significant reduction in peak heat release rate (up to 51%), total smoke release (up to 47%), and total heat release (up to 37%) for the polyurethane foam. The enhancement of flame retardancy is attributed to a synergistic effect; MMT serves as a physical barrier that retards the diffusion of heat and gas. The addition of CNTs strengthens the thermal stability and high char yield. These results, coupled with the simplicity with which the LbL deposition is applied, present a viable alternative to halogen-free flame retardant nanocoatings to natural and synthetic fibers.     

含稀土多金属氧酸盐的杂化)自组装膜的制备和光学性质研究

用自组装方法构建含稀土多金属氧酸盐和聚丙烯胺的有机-无机杂化多层膜.用紫外可见光谱、原子力显微镜、X射线衍射等测试手段表征了膜的结构.计算了此杂化多层膜上分子的密度和独特的排列状态,以及分子在膜上逐层按比例的增长,用荧光光谱检测了自组装膜发光性能.指出在杂化自组装膜上,稀土的发光特性依然得到保持.     

细胞固定化催化生产精细化学品的研究进展Q

摘要：细胞固定化技术具有流程简单、生物相容、操作稳定等优点，可有效保证细胞活性，实现高效的细胞催化生产精细化学品。本文介绍了表面附着、凝胶包埋、聚电解质层层自组装膜等多细胞固定化方法，及其在二元醇、生物乙醇、乳酸、酯、多糖等精细化学品生产中的研究现状和进展，并分析讨论了各种方法存在的问题。同时，总结了近年来新发展的单细胞纳米涂层固定化方法的机理、趋势及应用于精细化学品生产的可能性。最后对细胞固定化催化生产精细化学品面临的技术挑战及研究方向做出展望，以期为精细化学品生产提供一定的技术支持。     

LBL技术制备有机/无机纳米复合薄膜研究进展

将高分子和各种功能的无机纳米粒子通过层层吸附自组装技术进行组装,制备厚度可控和稳定性好的有机/无机纳米复合薄膜。综述了该领域研究的最新进展,介绍了利用LBL技术制备有机/无机纳米复合薄膜的方法,并对利用LBL技术制备有机/无机纳米复合薄膜的发展趋势作了展望。     

应用DBN深度学习算法的电能计量反窃电技术研究

针对窃电问题严重阻碍建立公平、合理的用户秩序的问题,基于云计算的智能电网大数据处理平台SP-PPP(smart power system big data processing platform in cloud environment,SP-DPP),提出了融合自适应加权融合算法和深度置信网络DBN(Deep Belief Networks,DBN)学习算法的反窃电系统,采用DBN逐层贪婪训练算法对大数据进行处理,并利用双层RBM结构,构建出DBN深度学习算法,对获取的电能计量窃电信息进行归一化处理,将获取的宏观高纬度数据信息转换为容易识别和计算的低纬度数据.实验表明,本研究的算法识别率高,稳定性能好.     

海上升压站上部组块整体式建造技术研究

海上升压站一般由上部组块及下部基础构成,其上部组块主流建造方案为模块式安装方式,对场地及辅助起重机要求较高.为了解决该问题,提出海上升压站上部组块整体式建造技术,从场地要求和施工设备配置、安装流程、主框架组合件地面拼装、主框架拼装和各层结构安装等方面进行阐述.     

新型喜树碱缓释微胶囊的制备

为了降低喜树碱药物的毒性,提高人体服药后的顺应性.以生物相容性良好的壳聚糖和海藻酸钠为囊壁材料,喜树碱药物微粒为囊芯,采用静电吸引层层纳米自组装技术(LbL法)制备了喜树碱微胶囊.实验结果表明:LbL法制备的微胶囊用激光共聚焦显微镜观察具有明显的核-壳结构;提高了喜树碱在水中的分散性;释放速度可控,不同包裹层数的微胶囊在模拟人体体液环境下(pH7.4)释放速度不同,随着高分子层数增加,药物释放速度降低.这种具有缓控释效果的微胶囊能大大降低病人服药后的不良反应,具有很好的应用前景.     

聚合电解质在纸浆纤维表面多层沉积的研究

根据层层沉积技术原理,研究了在带负电荷的纸浆纤维表面构筑多层沉积膜过程中Zeta电位的变化和影响纤维吸附聚合电解质的因素。结果表明:依靠阴离子和阳离子之间的静电引力作用,实现了纸浆纤维表面聚合电解质的多层沉积,当聚合电解质吸附量达到一定数值后,纤维表面的电性发生反转。在聚合电解质的多层沉积过程中,纸浆Zeta电位的变化,可以作为沉积过程的监测指标。沉积体系的离子强度和纸浆打浆度是影响聚合电解质吸附量的重要因素。     

静电层层自组装法整理多巴胺改性涤/棉混纺织物的阻燃性能

为了赋予涤/棉混纺织物良好的阻燃性能,以pH值为5、质量分数为1%壳聚糖溶液和pH值为2、质量分数为1.5%植酸钠溶液,通过静电层层自组装法,对经多巴胺改性后的涤/棉(65/35)混纺织物进行阻燃整理。其中正负离子交替沉积1次记为组装1层,第1层内每次组装15 min,第1层后各次组装时间为5 min,共组装15层。探讨了整理后织物极限氧指数(LOI)、炭长、热重、热释放速率、炭渣形貌等性能。结果表明:多巴胺改性可以提高涤/棉混纺织物的反应性,有利于阻燃整理;整理后织物阻燃性能显著提高,LOI值从未整理时的18.8%提高到28.7%;热分解温度比未整理织物大幅提前,炭渣含量较未整理提高了5.7%;整理后织物点燃时间延长,平均热释放速率(HRR)和峰值热释放速率(PHRR)分别为14.16 k W/m2和51.07 k W/m2,相较未整理涤/棉织物下降了84.62%和78.47%,织物燃烧危险性显著降低。     

基于逐层气相沉积制备的钙钛矿薄膜调控和器件性能优化

真空气相沉积法具有致密性好、均匀性好、膜厚可控等优点,被认为是一种制备大面积、高质量钙钛矿薄膜的关键技术,在工业化生产上有着巨大的应用潜力。但相较于溶液法,气相沉积存在薄膜晶粒尺寸小,结晶度低等缺点,导致器件光电转换效率较低。采用逐层交替气相沉积法制备钙钛矿薄膜,对碘化铅(PbI₂)含量进行调控,使用氯化甲胺和碘化甲铵混合溶液进行表面后处理,钝化了薄膜缺陷,提升了薄膜质量。PbI₂含量的优化调控了钙钛矿薄膜的化学计量比,器件光电性能得到提高。表面后处理引入的氯离子,使钙钛矿晶粒尺寸增大,结晶度提高。器件的短路电流密度明显提升,最终获得17.76%的光电转换效率以及82.1%的填充因子。