材料导报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

材料导报 2016年第08期杂志 文档列表

材料导报杂志材料研究

蝶翅构型TiO_2/等离子体纳米金复合体系全光谱二氧化碳光还原特性研究1-5

摘要：以红珠灰蝶为生物模板,使用原子层沉积法构筑三维构型TiO_2光催化材料以增强其光捕获能力;使用种子生长法制备具有宽幅可见光波段吸收能力的等离子体共振金纳米棱结构,并将其负载于蝶翅构型TiO_2上以得到全光谱响应的复合光催化体系;采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪（XRD）等表征了所制备的样品;对样品进行了二氧化碳还原性能测试,结果表明在全光谱照射下,负载有金纳米棱的蝶翅构型TiO_2的二氧化碳光还原性能比无结构的提升了54%。

Al_2O_3包覆锂离子电池正极材料LiNi_（0.8）Co_（0.1）Mn_（0.1）O_2的改性研究6-12

摘要：采用氢氧化物共沉淀法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料,对产物进行X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及电化学性能分析,结果表明,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在0.5C下的循环性能和倍率性能较差,100次循环后,Li＋的嵌入/脱嵌的界面阻抗（Rf）和电荷转移阻抗（Rct）迅速增加,极化增大。为改善其电化学性能,以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法,在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面包覆不同比例Al2O3包覆层,研究其对LiNi0.8-Co0.1Mn0.1O2电化学性能的影响。在所有的样品中,1%Al2O3包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有最优的六方晶型α-NaFeO2层状结构和最低的阳离子混排度。SEM和TEM图表明无定形透明多孔Al2O3包覆层均匀地包覆在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面。与纯相相比,1%Al2O3包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有较好的电化学性能,包括相对较高的首次放电容量189.56mAh·g-1、最高的首次库伦效率87.95%、较好的循环性能和倍率性能。循环伏安（CV）和电化学阻抗（EIS）结果表明,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电化学性能得到提高是由于Al2O3包覆层可以抑制电解液与正极副反应的发生,从而减小循环过程中界面阻抗值和电荷转移阻抗值的增大。

ZnO/MgO/环氧树脂基复合材料对LED出光效率的影响13-17

摘要：影响LED出光效率的关键因素是芯片顶部的封装材料,芯片顶部封装要求材料具有高透光率、高折射率和高抗老化能力。对纳米MgO和纳米ZnO进行表面改性处理,并按一定的比例加入到环氧树脂中,制备出LED顶部封装材料,既提高了LED的出光效率又简化了封装工艺。结果表明,在纳米ZnO和纳米MgO的共同作用下,LED的出光效率相对于纯环氧封装提高了10.57%,相对于有机硅树脂双层结构封装提高了11.14%,同时提高了LED封装材料的光学稳定性。

荧光介孔二氧化硅纳米粒子的制备及其性能探究18-23

摘要：利用单层十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂包覆染料并将其转相到水中,通过溶胶-凝胶法制备以荧光染料为核、介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）为壳的荧光介孔二氧化硅纳米粒子。利用DLS探讨了正硅酸乙酯、表面活性剂、氨水、染料浓度对粒子粒径的影响,利用SEM、TEM、TG、UV、PL光谱分析手段对复合纳米粒子结构、形貌、热稳定性、光谱进行了表征和探讨。结果表明,随着正硅酸乙酯和氨水用量增多,粒子粒径增加;表面活性剂用量较少时粒径会较大;染料浓度较低时对粒径影响较小;制备出的粉体可以在100nm左右可控;荧光强度提高、染料与二氧化硅最佳掺杂质量比为1.5×10-3;由于是物理包覆所以热稳定性提高有限,但抗紫外耐老化性有显著的提高。

煅烧TiN制备氮掺杂TiO_2及其物相和光吸收性能的研究24-28

摘要：通过控制煅烧TiN纳米粉体的温度和时间制备氮掺杂纳米TiO_2。利用原位升温X射线衍射（XRD）分析了TiN粉末随温度改变而发生的物相变化过程,并结合常规XRD粉末衍射、X射线光电子能谱（XPS）及紫外-可见漫反射吸收光谱等手段对样品物相、组成以及可见光吸收性能进行测试表征。同时,探究了TiN热处理温度及热处理时间对样品吸收带边的影响。样品的紫外-可见漫反射吸收光谱测试结果表明,氮掺杂TiO_2显著提高了TiO_2的可见光响应,并使其吸收带边发生明显的红移。TiN在500℃热处理60min制得的N-TiO_2纳米粉体的紫外-可见光响应能力最强。

离子液体辅助合成BiOBr微球和纳米片及其光催化性能29-32

摘要：使用混合溶剂热法,以1-己基-3-甲基咪唑溴盐离子液体（[Hmim]Br）和Bi（NO3）3·5H2O为反应物,乙二醇水溶液为溶剂,制备了BiOBr微球和纳米片。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外可见漫反射（UV-Vis）以及N2吸附-脱附等手段对其进行了物相和结构的表征。在可见光照射下,以罗丹明B（RhB）为目标污染物,研究了离子液体存在下,溶剂组成对BiOBr光催化活性的影响。结果表明,当乙二醇与水的比例为3∶1~1∶1时所制备的BiOBr纳米片具有最高的光催化活性;同时,BiOBr纳米片光催化剂稳定性良好,循环使用8次后光催化活性基本稳定。

用于锂离子电池的全固态聚合物电解质33-36

摘要：用全氟醚作为增塑剂对PEO改性,并与双三氟甲烷磺酰亚胺锂复合,制备了全固态聚合物电解质。采用SEM、交流阻抗、稳态电流法及恒电流恒电压充放电等对固态聚合物电解质的性能进行了测试表征,结果表明：m（PFPE）∶m（PEO）=0.6的固态聚合物电解质膜的电导率30℃时为2.6×10-3 S·cm-1,同条件下电解质溶液电导为8.2×10-3 S·cm-1,二者处于同一个数量级;随PFPE的量增加,锂离子的迁移数增大;与液态电解质电池相比,固态聚合物电解质制成的电池具有更好的循环容量保持特性,固态聚合物电解质电池500次循环的容量保持率在88.1%,液态电解质电池循环容量保持率在64.5%左右;固态聚合电解质有很优异的耐高温安全性,在130℃和150℃下经1~2h热箱试验,用固态聚合物电解质制作的锂离子电池没出现明显体积变化,而相同条件下的液态电解质锂离子电池已发生爆裂或起火。

负电子亲和势GaN阴极光电发射机理研究37-40

摘要：GaN阴极中光电子的发射分为价带电子的激发、光生载流子的输运和载流子的发射3个阶段。分析了激发阶段GaN光电阴极中电子吸收入射光产生从价带到导带的跃迁过程和输运阶段导带中的光电子从体内到表面的扩散过程及发射阶段GaN阴极表面光电子的逸出过程;推导了Cs激活过程中到达阴极表面光激发电子的逸出几率公式;比较了仅用Cs激活和共用Cs/O激活过程中到达阴极表面光激发电子逸出几率的变化情况;结果表明：GaN阴极的光电发射为直接跃迁激发,输运阶段仅遭受电子-声子散射,表面光激发电子的逸出几率取决于激活程度,引入Cs是激活的必需因素,O的引入仅可小幅度提升光电发射效率;最后利用实验证实了Cs激活的充分性。

化学-物理法制备多孔纳米羟基磷灰石/Ⅰ型胶原/聚乙烯醇复合水凝胶及其性能41-45

摘要：以纳米羟基磷灰石（n-HA）、Ⅰ型胶原（Ⅰ-Col）、聚乙烯醇（PVA）为原料,采用化学-物理交联法制备人工角膜支架材料。通过对比测试其含水率、孔隙率、力学拉伸性能、扫描电镜及红外光谱,探讨了戊二醛加入浓度和冷冻解冻次数对材料性能的影响。结果表明当m（PVA）∶m（n-HA＋Ⅰ-Col）=7∶1,戊二醛浓度为0.04mol/L时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能：含水率为70.41%;孔隙率为58.95%;拉伸强度为3.87 MPa;红外分析表明原材料与交联剂之间产生了交联反应;扫描电镜分析表明经冷冻解冻物理交联5次,该复合水凝胶呈均匀三维多孔结构;生物相容性实验测得兔角膜上皮细胞增殖良好,毒性为Ⅰ级,达到国际要求,属于合格医用材料。

原位生物合成中甘油醛改性细菌纤维素的研究46-50

摘要：以木醋杆菌为菌种,在椰子水培养体系中添加甘油醛原位生物合成改性细菌纤维素（Bacterial cellulose,BC）。发现未改性BC和改性BC均具有良好的三维网状结构和优良的吸水、持水性能。采用FTIR、XRD、TGA和电子万能试验机对产物进行了分析表征,并测试了产物的特性粘度。结果表明,与未改性BC相比,改性BC的化学结构无改变;随着体系中甘油醛添加量的增大,所合成的改性BC的结晶指数略降低,但是其纤维素Iα晶体的含量明显增加;而且改性BC显示出较好的热稳定性,当甘油醛添加量为10g/L时,改性BC的最大失重温度比未改性BC提高了约20℃。此外,培养基中甘油醛的添加可以制备出聚合度低、溶解性能更好、韧性更强的BC,这有利于BC在工业上更广泛的应用。

石墨烯/聚苯胺复合材料修饰碳糊电极测定镉（Ⅱ）离子51-55

摘要：采用原位聚合法制备石墨烯/聚苯胺复合材料,利用透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对其进行了表征;并将制得的石墨烯/聚苯胺复合材料作为化学修饰剂制成石墨烯/聚苯胺复合材料修饰碳糊电极,利用三电极体系循环伏安法,在NH3-NH4Cl缓冲溶液中测定镉离子（Cd~（2＋））的电化学行为。结果表明：石墨烯/聚苯胺（GSs/PANI）复合材料提高了碳糊电极的电化学性能,使其对Cd~（2＋）的电化学响应和选择性均得到提高。在石墨烯/聚苯胺复合材料质量分数为0.5%,pH=10.75的NH3-NH4Cl缓冲溶液的最佳检测条件下,Cd~（2＋）的响应电流与Cd~（2＋）的浓度在1.0×10-8~2.0×10-5 mol·L-1的范围内呈现出良好的线性关系,相关系数为0.9939,检出限为2.246×10-8 mol·L-1。

杂原子富集的球状M/SBA-15（M=Al,Fe,Ni）介孔分子筛的控制合成及表征56-60

摘要：在酸性条件下合成了金属杂原子富集的、球形的高度有序的M/SBA-15（M=Al,Fe,Ni）,并利用X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射（UV-Vis）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、扫描电子显微镜（SEM）、低温N2吸附脱附等温线和BJH孔径分析等手段对样品进行分析。结果表明,金属的掺入不会改变SBA-15的结构,但会使有序度降低,并令孔道阵列周期参数a0减小,金属离子的种类是影响M/SBA-15有序性的关键因素。在SBA-15中掺入金属离子会促使其形成相对均一的球形粒子,球状物与非球形物质相比含有的金属原子较多,该合成方法下所得样品对杂原子有明显的富集作用。M/SBA-15中大部分的金属元素都进入了SBA-15的骨架,与骨架氧产生了相互作用,同时又有少部分的金属元素以氧化物的形式存在于产物的表面。

缓蚀剂在埃洛石上的担载与释放规律研究61-64

摘要：将粘土矿埃洛石经碱刻蚀改性,用SEM、FT-IR和BET手段对其进行表征,后作为载体与2-巯基苯并咪唑的乙醇和丙酮溶液担载制得复合体,用分光光度法研究了缓蚀剂与粘土矿埃洛石的担载和释放规律。结果表明碱刻蚀改性去除了埃洛石内表面的一部分氧化铝层,使埃洛石的比表面积和孔容增加8.66%、51.90%。在丙酮溶液中,缓蚀剂与埃洛石的担载量达到9%且该复合体在腐蚀介质中实现缓蚀剂的缓慢释放,2min可达到Q235钢的最高缓蚀效率所需的缓蚀剂质量浓度。该复合体可望用作防腐涂层中缓蚀剂缓释填料。

微波和真空烧结制备La_2O_3掺杂Al_2O_3透明陶瓷65-68

摘要：通过共沉淀法制备La2O3掺杂Al_2O_3纳米粉,粉体经压制后分别采用微波和真空烧结制备Al_2O_3透明陶瓷。结果表明：Al_2O_3粉末颗粒大小均匀,近似球形,为40~60nm;两种烧结方式制备的试样XRD图中均为α-Al_2O_3,未检测到其它相。La2O3掺杂量为1%时,随烧结温度升高,两种烧结方法得到的Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均呈上升趋势,且微波烧结陶瓷的相对密度和抗弯强度明显高于真空烧结。1500℃烧结时,随La2O3掺杂量的增加,Al_2O_3陶瓷的相对密度均先增大后减小,当La2O3掺杂量为1%时,Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均最大。微波烧结陶瓷的透光率明显高于真空烧结,且其断口晶粒比真空烧结明显细少。

Sc_2O_3-Y_2O_3-ZrO_2陶瓷材料热物理性能69-71

摘要：采用固相合成法制备了6.3%Sc_2O_3-1.3%Y2O3-92.4%ZrO_2（摩尔分数）陶瓷材料。分别利用X射线衍射、示差扫描量热法、高温热膨胀仪和激光导热法对陶瓷材料的物相组成、高温相稳定性、热膨胀系数和热扩散等性能进行了表征。结果表明,经1600℃烧结6h,该陶瓷材料由单一的立方相结构组成,具有良好的高温相稳定性,热导率低于传统的6~8YSZ,是一种良好的热障涂层候选材料。

Ce_（0.65-x）Co_xK_（0.15）Zr_（0.2）O_2催化剂催化碳烟燃烧活性及稳定性研究72-75

摘要：采用溶胶凝胶法制备了Ce0.65-xCoxK0.15Zr0.2O2（x=0,0.15,0.23,0.30,0.38和0.45）系列催化剂,用XRD、SEM、BET、H2-TPR及程序升温氧化（TPO）反应等方法考察了Co含量对催化剂结构和催化活性的影响,重点探讨了催化剂表面性质和体相结构与催化活性和稳定性之间的关系。结果表明：所得催化剂呈现出网状多孔结构,Co离子难以大量扩散至CeO2晶格中,而是以Co3O4粒子形式分散在样品表面。老化前催化剂表面Co3O4颗粒的数量和尺寸对催化剂的催化活性起关键性作用,而进入到CeO2晶格中的钴离子则对提高催化剂的抗老化能力产生重要影响。当x=0.23时,催化剂表面出现大量具有高活性的细小Co3O4粒子,催化碳烟燃烧活性最高,起燃温度Ti与最大燃烧速率温度Tm分别为321℃与355℃,但该Co3O4粒子经空气气氛下800℃老化处理后易失活;当x=0.15时,催化剂老化前并未表现出优异的催化活性,但老化后因具有较多钴铈锆固溶体而表现出了最高的稳定性与催化碳烟燃烧活性,其Ti与Tm仍可达375℃与439℃。

M_xO_y-Al_2O_3复合氧化物在生物质油催化裂化中的催化性能76-79

摘要：采用共沉淀法制备复合氧化物MxOy-Al2O3（MxOy=CeO_2,ZrO_2,SiO_2,TiO_2）催化剂,同时用XRD、SEM、TPD和FT-IR等对复合氧化物的晶相结构、酸种类、酸量以及热稳定性等进行了表征。结果表明,复合氧化物MxOy-Al2O3对生物质油具有较好的催化裂化的反应活性,其中ZrO_2-Al_2O_3有较好的裂化反应活性和选择性,裂化反应产物分布中相对分子量小于100的占70.72%;SiO2-Al2O3表现出较好的脱氧率,裂解油中含氧率为17.72%,比原料油下降了24.29%,而CeO_2-Al_2O_3催化剂具有较好的抗结焦能力。

涤纶长丝成型针织浸渍法制备高气孔率泡沫铜的研究80-83

摘要：采用涤纶长丝为原料,以成型针织技术与有机材料浸渍法成功制备了具有高孔隙率（〉80%）、开孔结构的泡沫铜。根据有机材料浸渍法的工艺特点讨论了金属浆料性能和烧结工艺的影响因素。同时分析检测了泡沫铜孔隙形貌和压缩性能,并对一次浸渍和二次浸渍两种工艺流程制备得到的泡沫铜结构性能进行了对比。结果表明：金属浆料的pH值对浆料的流变特性有很大的影响;通过二次浸渍工艺可以改变泡沫铜的微观组织结构,二次浸渍后泡沫铜材料孔隙率变化不大,这对改善材料的能量吸收性能具有重要意义。