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Journal of Functional Materials

  • 50-1099/TH 国内刊号
  • 1001-9731 国际刊号
  • 0.61 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
功能材料是重庆材料研究院主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1970年创刊,目前已被上海图书馆馆藏、知网收录(中)等知名数据库收录,是重庆材料研究院主管的国家重点学术期刊之一。功能材料在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:热点·关注、综述·进展、研究·开发、工艺·技术

功能材料 2016年第10期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注
锂离子电池正极材料磷酸钒锂的改性研究10001-10005

摘要:近年来,作为锂离子电池正极的磷酸盐材料因为其结构稳定,循环性能优良,受到研究者的普遍关注。磷酸钒锂理论容量为197 mAh/g,具有较高的能量密度和充放电电压平台,热稳定性好,相比其它正极材料具有明显的优势。但是磷酸钒锂电子电导率较低,且不适合大电流充放电的缺点限制了其实际应用,必须对其进行改性研究。目前改性方法主要包括表面包覆导电材料,金属掺杂,控制形貌特征等。结合磷酸钒锂的结构,综述了各种改性方法的工艺及优缺点,结合本研究团队关于磷酸钒锂改性的研究成果探讨了目前存在的问题及今后的研究趋势。

关于石墨烯与金属氧化物复合材料应用于气敏材料的研究10006-10012

摘要:综述了最近报道的关于石墨烯与不同金属氧化物复合材料的主要制备方法,重点强调了石墨烯与金属氧化物复合材料应用于气敏传感器领域在响应提高,响应恢复速度提高,工作温度降低等方面所体现出的优势,并分析了关于气敏特性改善的可能因素,同时考虑了关于石墨烯与金属氧化物复合材料气敏响应可能的作用机理。同时也探讨了未来研究的方向和技术挑战,为进一步的研究和发展提供了一定的帮助。

纳米晶TiO2工作电极厚度对染料敏化太阳能电池性能的影响10013-10018

摘要:喷涂法是制备二氧化钛(TiO2)薄膜的常用方法之一.通过控制喷涂时间制备不同厚度纳米晶 TiO2薄膜,将其作为染料敏化电池(DSSCs)光阳极进行电池组装.通过测定光电转化效率IPCE、I-V曲线等电池性能指标探究不同厚度纳米晶 TiO2薄膜对 DSSCs 性能影响,结果发现,纳米晶 TiO2薄膜厚度增加有利于提高DSSCs 短路电流;DSSCs光电转换效率η呈现先增加后减少的趋势,当喷涂时间从2 min增加到6 min,由2.68%升高至4.48%,提高了66.76%;当喷涂时间由8 min增加至12 min,转换效率出现略微下降,上述工作的开展对于优化DSSCs的性能具有一定的现实意义.

基于乙烯基砜化学的高分子膜表面化学糖基化及其活性研究10019-10023

摘要:在高分子膜表面通过化学方法构建糖基化层,实现对生物膜致密“糖被“层的仿生模拟,可以充分拓展及发挥膜材料和糖的生物学功能.利用二乙烯基砜与羟基反应的特性,以乙烯基砜为偶联剂将甘露糖接枝到聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯(PHEMA)聚合物膜表面,制备甘露糖糖基化 PHEMA膜.利用傅里叶变换红外光谱对糖基化膜结构进行了表征,根据血凝素蛋白特异性识别糖的性质对糖基化反应条件进行了优化,并在蛋白和细胞水平对其进行了生物学评价.结果表明,制备的甘露糖糖基化 PHEMA 膜具有良好的抗垢性能,能够特异性识别和吸附伴刀豆球蛋白A(ConA);糖基化膜能够引起小鼠单核巨噬细胞(RAW 264.7)特异性粘附且具有较低的细胞毒性.提供了一种高分子膜表面糖基化的简单方法,为仿生膜表面的构建以及细胞表面糖参与的生物代谢活动的研究提供了基础.

含铍聚碳硅烷的合成机理研究10024-10028

摘要:含铍 SiC 陶瓷纤维是一种新型的高性能 SiC 纤维,而优质含铍聚碳硅烷先驱体(PBCS)的合成是得到该种纤维的重要保证。以乙酰丙酮铍(Be(acac)2)和聚碳硅烷(PCS)为原料制备得到PBCS,并对其合成机理进行了深入研究,采用PCS和石蜡分别与Be(acac)2进行对比反应,用 GC-MS 对反应小分子产物进行分析,确定了Be(acac)2与PCS的成键反应实际是Be与Si—H 键反应,C—H 键没有参与含铍键的形成反应;根据小分子反应产物的生成途径,合理分析了PBCS的合成反应原理。

功能材料杂志综述·进展
线状柔性锂电池的研究进展10029-10035

摘要:与块状、薄膜状、柱状或袋状的柔性电池相比,线状柔性电池的可弯曲性和可缠绕性,以及高能量密度和稳定的容量保持率,极大地方便了电路的设计,同时也改变了传统电池的电路供能方式,能够最大化地填充设备的多余空间。综述了国内外线状柔性锂电池的不同设计理念、制备方法及各自的优缺点,分析了目前制约线状柔性电池产业化的主要原因,并展望了其发展前景。

微区电沉积技术及其研究进展10036-10043

摘要:微纳尺度的三维结构构造技术存在成本高、效率低、环境依赖性强等问题,微区电沉积技术的发展在一定程度上解决了上述问题。介绍了微区电沉积的技术原理、过程控制以及研究现状,讨论了微区电沉积研究中的参数优化、过程模拟与技术发展,并对微区电沉积技术未来的研究重点与发展趋势进行了展望。

碳电极在钙钛矿太阳能电池中的研究进展10044-10050

摘要:钙钛矿太阳能电池因具有成本低廉、制备工艺相对简单、光电转换效率高等优点而受到重点关注.为了进一步在较高的光电转换效率的基础上降低其成本,研究人员以碳替代贵金属作为电池的对电极,在不使用昂贵的空穴传输层情况下,将光电转化效率从6.64%提升到15.03%.根据碳电极在钙钛矿太阳能电池中应用的情况,介绍了碳电极的导电机理、组成结构、制备方法和应用技术,并对其应用前景进行了展望.

非晶合金表面超疏水性研究进展10051-10058

摘要:源于荷叶自清洁效应的超疏水表面已成为材料、仿生等领域的研究热点之一。相对有机高分子材料而言,金属材料超疏水性表面具有更高的耐久性。但晶态金属的“晶粒效应”制约了表面微/纳尺度几何结构的制备。非晶合金在过冷液相区优异的微/纳尺度成形能力,以及较晶态金属更低的表面自由能,使其成为制备超疏水性金属表面的理想材料之一。综述了不同体系非晶合金的表面能;非晶合金表面微/纳尺度几何结构的构造;表面几何结构对疏水性的影响规律及机理;并对非晶合金表面超疏水性进行了展望。

功能材料杂志研究·开发
Ce-MnOx/TiO2-ZrO2低温选择催化还原NO活性和抗毒性研究10059-10064

摘要:采用溶胶-凝胶法制备TiO2-ZrO2载体,以硝酸锰为前驱体采用柠檬酸溶液浸渍法制备 Ce(n)-MnOx/TiO2-ZrO2复合催化剂.通过 XRD、SEM-EDS、XPS 等测试方法对催化剂的物化性能进行表征分析,并进行NH3选择性催化还原 NO 实验,考察其在低温下的活性及抗水抗硫性能.结果表明,Ce-Mn 氧化物和 TiO2-ZrO2载体间发生了相互作用,后者结晶度发生变化.与 MnOx/TiO2-ZrO2比较,Ce(n)-MnOx/TiO2-ZrO2中Mn4+的含量提高.Ce元素以Ce4+、Ce3+存在于Ce(n)-MnOx/TiO2-ZrO2中,在催化反应中能起到传递电子、离子和储氧的作用,提高催化剂的氧化还原能力,同时Ce元素的电离能和电负性要远小于Mn元素,优先于Mn发生化学反应,保护Mn元素的活性.Ce(0.2)-MnOx/TiO2-ZrO2的颗粒分散均匀、粒径达到20 nm 左右.制备的Ce(n)-MnOx/TiO2-ZrO2催化剂的低温活性和抗毒性都优于 MnOx/TiO2-ZrO2,其中 Ce(0.2)-MnOx/TiO2-ZrO2在80℃时脱硝效率为94%;100℃时脱硝效率达到100%,在同时通入5% H2 O 和100 mg/m3 SO2后,脱硝效率缓慢下降,反应210 min降到85%后趋于稳定.

石英岩尾砂的表面改性及其对砂浆强度和干燥收缩的影响10065-10069

摘要:采用电石渣对石英岩尾砂进行煅烧改性,利用X射线衍射仪、背散射扫描电镜和能谱分析等分析方法对改性石英岩尾砂矿物组成和微观结构进行表征,并测定了掺改性石英岩尾砂的水泥砂浆强度和干燥收缩。通过背散射扫描电镜和压汞仪研究了掺改性石英岩尾砂水泥砂浆的微观结构。结果表明,改性石英岩尾砂颗粒表面生成了具有水化活性的β-C2 S,水化生成CSH 凝胶,可以改善石英岩尾砂与水泥浆体的界面结构,降低了水泥砂浆的孔隙率和干燥收缩,提高了掺改性石英岩尾砂水泥砂浆的抗压强度。

磁流变胶泥磁致流变学行为微观动力学模型研究10070-10075

摘要:针对磁流变胶泥材料在外加磁场作用下悬浮相内磁相互作用机理和材料设计参数不确定的问题,根据磁流变材料微观偶极子理论,建立铁磁颗粒在磁场中的平板单链模型,结合链与磁场夹角之间满足指数分布的规律,得出了磁流变胶泥材料剪切屈服应力的理论表达式;根据磁流变胶泥材料的实验数据,对理论分析模型进行了修正,使模型能更好地预测不同影响因素下的剪切屈服应力值;对磁流变胶泥剪切屈服应力与铁磁颗粒、质量分数、基体粘度等因素进行分析,为高性能磁流变胶泥材料的设计、制备提供理论指导。

基于酶法交联的再生纳米弹性蛋白膜构建10076-10080

摘要:弹性蛋白有良好的弹性、稳定性和生物相容性,可作为构建组织工程复合材料的组成部分。本文以4种不同的酚类物质为介体,通过酪氨酸酶催化氧化介体从而对弹性蛋白进行酶法交联,并借助静电纺丝方法制备纳米纤维膜。结果表明,酪氨酸酶能催化氧化酚类介体物质,且酶催化效率与酚类物质的种类有关;SDS-PAGE凝胶电泳和体积排阻色谱(SEC)表明弹性蛋白在酪氨酸酶/咖啡酸以及酪氨酸酶/儿茶素体系中发生了交联反应,生成了大分子蛋白聚合物。圆二色谱(CD)结果表明酶促交联反应导致弹性蛋白二级结构发生变化,α-螺旋结构含量增多。酪氨酸酶/儿茶素催化体系改善了弹性蛋白的可纺性,制得的纳米纤维粗细均匀,且膜材料有较好的生物相容性。

OP乳化剂对压电陶瓷表面化学镀镍层性能的影响研究10081-10085

摘要:表面活性剂及施镀工艺在化学镀镍施镀过程中具有重要作用.实验以PZT-4陶瓷为基体,在碱性镀液中施镀,获得Ni-P合金镀层,研究了 OP乳化剂对PZT-4陶瓷表面化学镀镍的影响.通过镀速、镀层耐腐蚀性、表面形貌、元素组成、导电性及物相结构测试,对施镀过程中镀液的温度、酸度及 OP 乳化剂浓度对镀层性能的影响作了研究.结果表明,当镀液中 OP乳化剂浓度为15~25 mg/L 时镀层综合性能较好,施镀温度范围为40~45℃,pH 值范围为8.5~9.0时镀速及外观质量较好.

杂化交联PAAm/SA双网络水凝胶在多价态离子溶液中的润滑行为10086-10090

摘要:水凝胶因含水量高及生物相容性好,是一种理想的人工软骨替代材料.通过构建杂化交联双网络,水凝胶的力学性能显著提高,但有关其摩擦机理却较少报道.制备了聚丙烯酰胺/海藻酸钠(PAAm/SA)水凝胶,并分别测定了Na+、Ca2+及Fe3+3种不同价态离子对其弹性模量、含水率、摩擦行为的影响.研究表明,Fe3+溶液中,PAAm/SA的弹性模量为126 kPa,是初始模量的14倍.PAAm/SA水凝胶摩擦应力在整个速率范围内较PAAm最大有一个数量级降低.随离子价数的增大,SA 和 PAAm/SA 水凝胶摩擦应力均呈现增大趋势.当浸泡溶液由Ca2+变为Fe3+时,PAAm/SA水凝胶的摩擦行为由混合润滑变为边界润滑.另外,PAAm/SA 水凝胶在Fe3+中的摩擦应力对压应力的敏感性随速率增大呈现减小趋势.

基于毛细润湿机理的PVDF中空纤维换热毛细管制备及其性能研究10091-10095

摘要:针对高分子材料的换热器普遍存在传热系数低的问题,提出了基于毛细润湿机理的PVDF中空纤维换热毛细管。首先采用非溶剂致相分离法制备具有多孔结构的PVDF中空纤维换热毛细管,利用换热毛细管壁中的非贯通孔在换热过程中,空气隙被水填充后,微孔中的水分受传热过程中管壁两侧温差而产生微循环,可增强传热从而提高传热系数,还对换热毛细管的力学性能、孔隙率、表面结构、断面结构等方面进行表征,揭示换热管表面微孔对传热的促进机理。亲水化改性后的总传热系数比改性前可提升104%。

含布洛芬的碳酸钙@磷酸八钙颗粒的制备及药物释放行为10096-10100

摘要:采用气相扩散法制备得到含布洛芬的碳酸钙(CaCO3-IBU)微球,并通过 Pechini 工艺沉积磷酸八钙(OCP)壳层后制备得到含 IBU 的碳酸钙/磷酸八钙(CaCO3-IBU@OCP).IBU 的添加量对 CaCO3-IBU 的物相和形貌有显著影响,这因为 IBU 的电离消耗 OH-离子,从而对 CO2气体的溶解、CO2-3离子的产生和 CaCO3-IBU的结晶行为都产生影响.在磷缓冲液(pH 值=7.2~7.4)和 lysosome-like 缓冲液(pH 值=4.7)中 IBU 自CaCO3-IBU@OCP颗粒内释放的行为对溶液pH 值和OCP壳层结构(受柠檬酸、聚乙二醇及其分子量因素影响)敏感,这与IBU分子与CaCO3的作用机制及壳层内键合分子的位阻作用对IBU的扩散产生阻碍有关.

MXD6/PA6/EPT共混物的相容性研究10101-10106

摘要:以马来酸酐接枝乙烯丙烯热塑性弹性体(EPT-g-MAH)为反应性增容剂,通过熔融共混方法制得聚间苯二甲胺己二酸/聚酰胺6/乙烯丙烯热塑性弹性体(MXD6/PA6/EPT)共混物。采用 Molau 实验、动态流变仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和红外近红外成像系统等分析研究了 EPT 的分散性能以及 MXD6/PA6/EPT共混物的流变性能和形态结构。实验结果表明,PA6与EPT-g-MAH 发生原位化学反应生成的 EPT-b-PA6嵌段共聚物是增容 MXD6/EPT 共混体系的根本原因;MXD6/PA6/EPT/EPT-g-MAH 共混体系的储能模量(G′)、损耗模量(G″)以及复数粘度(η)均高于 MXD6/PA6/EPT 共混体系,且在低频区增加幅度更为明显;EPT-g-MAH 的引入导致共混体系的相分离温度升高、时温叠加频率适用范围增大;EPT-g-MAH 的引入增强了EPT与MXD6界面相互作用,分散相EPT在MXD6基体中分散更加均匀、尺寸明显减小。