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材料导报 2011年第20期杂志 文档列表

材料导报杂志材料研究

密度泛函理论研究贵金属耦合纳米团簇的静电极化率与吸收光谱1-6

摘要：基于密度泛函理论计算了2个贵金属（Ag、Au、Cu）纳米团簇组成的团簇对的静电极化率和吸收光谱，结果表明这2个团簇之间存在强烈的静电耦合效应，其贡献主要来自于外加弱电场下团簇之间的电荷迁移和电子云的扭曲。随着团簇对间距的不断增大，静电极化率先增大后减小，存在一个极化率最大的最佳位置。在团簇对的吸收谱中，随着团簇对间距的增加，高能峰的位置和强度基本保持不变，而低能峰则不断蓝移且峰值先增大后减小，最终消失于高能峰的位置。进一步计算团簇一吡嗪和团簇一吡嗪一团簇体系的静电极化率和吸收光谱，结果发现团簇连接有机小分子后部分电子将从有机小分子向团簇迁移，使整个体系具有较大的固有极矩，在外加弱电场下，团簇与有机小分子之间的电荷迁移能力显著增强。

银氧化锡水热体系的共沉积反应协同性研究7-10

摘要：研究了水热反应过程中银和二氧化锡共沉积的协同性。分别对水热反应过程中银的还原、二氧化锡的晶化沉积以及银和二氧化锡的共沉积进行了研究，结果表明，水热反应体系中H＋或OH-的关联作用使二氧化锡的晶化沉积反应与银的还原反应相适应，并且由于银粉和银氧化锡复合粉体结构形貌上的差异，二者表现出内在的协同性，实现了银和二氧化锡的共沉积。

热处理对Al—Cu合金电导率的影响11-14

摘要：通过电导率测量、硬度分析和金相组织观察，研究了不同热处理工艺对Al-4．0％Cu（质量分数，下同）合金电导率的影响，分析了析出相、合金硬度和电导率之间的关系。实验结果表明，Al-4．0％Cu合金的电导率主要受基体中Cu固溶度和析出相状态的影响；双级时效处理对电导率和硬度的决定因素主要为二级时效的温度与时间，一级时效后合金的电导率和硬度会随着二级时效发生改变；退火后的Al—4．0％Cu合金于350℃保温24h后，可获得较高的电导率，此时基体中的析出相为细小、弥散的口相。

松香基多功能单体的合成和性能分析15-19

摘要：以马来海松酸为原料，草酰氯为酰基化试剂，先合成马来海松酸酰氯，再与丙烯酸-β-羟基乙基酯酯化，合成马来海松酸（p丙烯酰氧基乙基）酯，产率为50％，质量分数为99％以上。采用FT-IR、GC-MS、HPLC、1H—NMR、13C-NMR和DSC对其结构和性能进行分析。结果表明，马来海松酸（β-丙烯酰氧基乙基）酯是一种含有酸酐基团的白色晶体，熔点为99．11℃，加热到熔点以上可以发生自聚合反应，均聚物玻璃化转变温度约为60．96℃。马来海松酸（p丙烯酰氧基乙基）酯具有酸酐和丙烯酰氧基团，可以应用于合成环氧树脂、不饱和树脂、聚酰亚胺树脂、热固性树脂等。

石墨／环氧树脂导电油墨复合材料的制备及性能研究20-23

摘要：以环氧树脂（E-44）和片状导电石墨为基本原料，制备了导电油墨。采用电阻仪、热重分析、力学性能测试及扫描电镜研究了其导电性能、耐热性能、力学性能及形貌特征，阐述了石墨填充量与导电油墨电阻率之间的关系。结果表明，石墨填充量达到60％（质量分数）时，导电油墨的电阻率为0．1Ω·cm。导电油墨的力学性能良好，弯曲强度和断裂弯曲应变较纯的环氧树脂体系固化物分别提高了16．9％和17．6％。此外，TGA结果显示该体系还具有好的耐热性能。

强碱性壳聚糖分离介质的制备及其性能研究24-27

摘要：利用反相悬浮交联法制备了壳聚糖基质，基质再与环氧丙基三甲基氯化铵反应，制得强碱性的壳聚糖阴离子分离介质。研究了分离介质的最佳制备条件，测定了其最大阴离子交换容量和滴定曲线，最后用5’-鸟苷酸对其进行交换性能表征。结果表明，最佳制备工艺为：以1.0％（m／V）的NaOH为催化剂，1．0g壳聚糖基质与5．0mL环氧丙基三甲基氯化铵于50℃反应3．0h，产物为强碱性阴离子分离介质，其最大交换容量为2．88mmol／g干介质，交换吸附结果表明对5’-鸟苷酸最大吸附量为98．59mg／g干介质。

聚丙烯酰胺／丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶的制备和性能28-31

摘要：以丙烯酸、丙烯酰胺为单体，过硫酸钾为引发剂，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，利用水溶液聚合法和乙醇致孔法制备了聚丙烯酰胺／丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶。采用红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）等分析技术对水凝胶进行了表征，研究了水凝胶的溶胀行为和吸0．9％,NaCl（质量分数，下同）盐水的能力。实验结果表明，该多孔水凝胶具有较快的吸水速率，其最高吸水倍率可达3600g／g，吸0．9％NaCl盐水倍率最大可达120g／g，凝胶粉末能在8min内达到溶胀平衡。

成型表面改性生物质环境材料制备及其吸附水中多环芳烃的研究32-36

摘要：700℃热解炭化大豆秸秆8h，经H3P04溶液表面改性处理后，采用成型工艺技术制得成型表面改性生物质环境材料。测定了所制备的表面改性秸秆生物质环境材料的比表面积、表面形态及其对亚甲基蓝的吸附性能；以单一多环芳烃（PAHs）菲和复合PAHs萘、菲、苊为目标污染物，研究了生物质环境材料对水中有机污染物的吸附性能。结果表明，成型工艺制备的生物质活性炭的比表面积为320-359m2／g，孔隙高度发达。SEM结果显示，成型压力、热处理温度和热处理时间明显影响所制得材料的表面形态。成型工艺对亚甲基蓝吸附值影响顺序为热处理温度〉成型压力〉胶粘剂比例〉热处理时间；成型生物质环境材料的最佳制备条件为：粘结剂比例15％、成型压力65MPa、热处理温度260℃、热处理时间90min。按此条件制得的生物质环境材料对亚甲基蓝的吸附值达135mg／g。成型工艺制备的秸秆生物质环境材料对水中菲的去除率均超过98％，与商品活性炭对菲的去除率相当；其对复合污染下3种PAHs的去除率为菲〉萘〉苊，对于同-PAHs，不同生物质环境材料的吸附能力存在差异。

金表面不同官能团自组装材料的生物性能研究37-40

摘要：设计了一种特定的化学模型系统，将带有不同官能团（烷基、羧基、羟基、氨基）的硫醇分子自组装在金片表面，研究不同官能团分子对蛋白吸附的影响。实验结果表明，对于两种不同蛋白质牛血清蛋白（BSA）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF），带有疏水性官能团的烷基硫醇自组装膜对蛋白吸附量大于其他3种硫醇自组装膜，即亲疏水性是决定材料表面吸附蛋白的主要因素。另外，材料表面电荷性质也影响蛋白吸附，当表面官能团为带正电基团如氨基，则它对牛血清这类带负电的蛋白的吸附就大于带有羧基、羟基等这类带负电基团的分子，而后者对于正电蛋白的吸附更为明显。

聚乙烯吡咯烷酮对羟基磷灰石结晶和形貌的影响41-43

摘要：采用化学均相沉淀法，在水热条件下以Ca（No3）2·4H2O和（NH4）2HPO4为原料，合成了具有特殊形貌的羟基磷灰石（HA）微球。在合成过程中加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为模板剂，研究了PVP的加入和浓度对HA晶体形貌和粒径的影响。结果表明，PVP的加入改变了HA晶体的生长方式，颗粒是由针片状HA晶体组成的微球；HA颗粒的形貌和粒径可以通过调节PVP浓度来控制，当PVP浓度从0％（质量分数，下同）增加到12％时，HA颗粒的形貌逐渐由不规则的絮状团聚物转变为规整的微球，组成微球的结构单元也随PVP浓度的变化有所不同。

ZnO单晶纳米棒阵列的水热法合成及光催化性能44-47

摘要：采用水热法在各种衬底上低温、一步合成出一维有序ZnO单晶纳米棒阵列。以透明导电玻璃（ITO）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）以及铜作为衬底时，必须预先沉积一层ZnO薄膜作为形核层才能获得ZnO纳米棒阵列。然而，以黄铜作为衬底时，无需形核层也能获得纳米棒阵列。采用SEM、XRD、紫外吸收光谱等方法对纳米棒的结构以及形貌等进行了表征。此外还发现zno纳米棒阵列具有很好的紫外光催化活性，3h内对亚甲基蓝的降解率达到53％。尽管修饰CdSe层有助于提高ZnO纳米棒阵列在可见光波段的吸收，但其紫外光催化活性反而降低。并具体讨论了ZnO纳米棒阵列的合成与光催化性能。

六方相NaYF4：Ln3＋（Ln=Sm，Pr）微米棱柱的水热合成和发光性质48-52

摘要：采用低温水热法合成了高质量的六方相NaYF4：Ln3＋（Ln=Sm，Pr）微米棱柱，其直径约为1μm，长约为2～5μm，端口呈规则六边形。利用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对样品的物相、形貌和结构进行了分析与表征。室温下，采用稳态荧光光谱仪研究了六方相NaYF4：Ln3＋的光致发光性质，讨论了不同掺杂浓度对发光强度的影响。在400nm波长激发下，在500-720nm范围内观察到NaYF4：Sma3＋较强的橙色和红色发光，最强峰位于594nm；在444nm波长激发下获得了NaYF4：Pr3＋的蓝色和红色发光。

TiO2／活性炭复合纳米纤维膜的制备及表征53-58

摘要：在聚丙烯腈（PAN）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）体系中加入钛酸四丁脂水解溶胶，通过静电纺丝技术得到纳米纤维膜，经预氧化、炭化、活化制备出TiO2／活性炭复合纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、X射线能谱、热分析、傅里叶红外光谱、×射线衍射以及测定Zeta电位和表面接触角等手段对TiO2／活性炭复合纳米纤维膜进行表征。结果表明，当V（PAN）：V（DMF）：V（Ti（OH）4）溶胶-3：17：3时，可制得纤维直径为600-700nm的TiO2／活性炭复合纳米纤维膜。纳米TiO2在TiO2／活性炭复合纳米纤维膜中分布均匀，晶型结构易于控制；TiO2／活性炭复合纳米纤维膜有较强的光催化活性和吸附活性，可以作为环境功能材料使用。

有机电致发光器件各层厚度对色坐标的影响59-61

摘要：采用真空蒸镀法制备了不同厚度的双层有机电致发光器件，器件结构为ITO／NPB／Alq3／Al。测得不同厚度的有机电致发光器件的色坐标，发现随有机层厚度值的增加，发光器件的色坐标x值增大，y值减小。为解释此现象，从光传输角度出发利用光传输矩阵理论分析了光从激发到射出器件的光耦合输出过程，建立了光输出模型并得出色坐标变化的原因是厚度变化引起相位的变化，从而影响了传输矩阵，这样透射率会随传输矩阵的改变而改变，色坐标的计算又与透射率有关，最终使色坐标发生改变。

空心结构（C12H8N2）3·H3PMo12O40／WO3的制备及光催化研究62-65

摘要：制备了杂多化合物（C12H8N2）3·H3PMo12O40和空心结构复合催化剂（C12H8N2）3·H3PMo12O40／WO3,采用等离子体原子发射光谱（ICp-AES）、元素分析（EA）、热重-差热分析（TGDTA）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、能量色散X射线谱（EDS）、紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-visDRS）进行了表征。在高压汞灯照射下，研究了杂多化合物（C12H8N2）3·H3PMo12O40／WO3微球和空心复合催化剂（C12H8N2）3·H3PMo12O40／WO3对罗丹明B水溶液的光催化降解活性，结果表明，在复合催化剂中，杂多化合物（C12H8N2）3·H3PMo12O40和WO3具有协同作用，光催化活性比单独的杂多化合物和WO3都高。

S、RE共掺杂TiO2的制备及其可见光分解水制氢性能66-69

摘要：采用溶胶-凝胶法制备了系列稀土（La、Eu、Nd、Tb、Er）和硫共掺杂TiOz光催化剂RE／S／TiO2。通过紫外一可见（UV-Vis）漫反射、X射线衍射（XRD）对催化剂进行了表征。以EDTA为电子给体，考察了光催化剂在可见光照射下的制氢活性。研究结果表明，S／TiO2具有可见光活性，稀土掺杂进一步提高了S／TiO2可见光活性，其活性顺序依次为Eu／S／TiO2〉La／S／TiO2〉Nd／S／TiO2〉Tb／S／TiO2〉Er／S／TiO2。与纯TiO2和S／TiO2光催化剂相比，稀土掺杂使催化剂的粒径减小，晶格畸变应力增大，从而提高了催化剂可见光制氧声性。

双层结构型吸波复合材料的制备与吸波性能研究70-73

摘要：依据传输线理论和阻抗匹配原则，设计并制备了一种以磁性金属微粉为面层、多壁碳纳米管为底层、玻璃纤维布为环氧树脂基体增强体的低频段双层结构型吸波复合材料。采用透射电镜和扫描电镜对多壁碳纳米管和磁性金属微粉的微观形貌进行了表征，采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了材料在2～18GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率，采用弓形法测试了复合材料在2-8GHz扫频范围内的反射率特性。研究表明，该双层结构型吸波复合材料在低频S波段具有良好的吸波效果，当其匹配厚度为dm=4．0mm时，最大吸收峰在3．08GHz时达到-17dB，反射率小于-10dB的频宽为1．82GHz。

电磁搅拌法制备导电聚苯胺纳米线的电磁屏蔽性能研究74-76

摘要：针对低频频段（〈1．5GHz）的电磁屏蔽涂层，采用快速混合法制备出导电聚苯胺纳米线，使用透射电镜（TEM）对其形貌和尺度进行表征，研究了搅拌方式对聚苯胺／聚氨酯涂层的导电性能和电磁屏蔽性能的影响。研究表明，由于磁场的作用，采用电磁搅拌法可以缩短聚苯胺聚合反应时间，合成均一的导电聚苯胺纳米线，其渗滤阈值为33．3％，含量为33．3％的聚苯胺纳米线的聚苯胺／聚氨酯涂层的电磁屏蔽性能为32．2dB，优于含量为45％的机械搅拌法制备的聚苯胺粉体，这可能是由于线性结构的导电聚苯胺在基体中能够较容易形成三维导电网络结构所致。