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功能材料 2017年第03期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注

快淬对Mg24Ni10Cu2和（Mg24Ni10Cu2）85La15合金吸放氢动力学的影响3001-3006

摘要：用快淬工艺制备了La-Mg-Ni-Cu系Mg2Ni型Mg24Ni10Cu2和（Mg24Ni10Cu2）85La15合金,用XRD及HRTEM分析了铸态及快淬态合金的结构;用全自动Sieverts设备测试了合金的气态吸放氢动力学;用差热分析仪测试了不同加热速率下合金的放氢DSC曲线,并用Kissinger方程计算了合金放氢激活能。结果表明：不含La的铸态合金具有Mg2Ni单相结构,添加La的合金除含有Mg2Ni相外,还含有第二相La2Mg17和LaMg3相。快淬态合金具有纳米晶、非晶结构。La的加入显著地提高了合金在真空快淬过程中的非晶形成能力。真空快淬后合金的气态吸放氢动力学得到明显改善,这主要归因于纳米晶结构的形成和合金激活能的降低。

海藻活性炭及其铁改性Fenton体系去除水中抗生素研究3007-3010

摘要：以大型海藻为原料,采用磷酸活化法制备海藻活性炭（SAC）,并以海藻活性炭SAC为吸附剂,抗生素阿莫西林溶液为吸附质,考察了海藻活性炭SAC吸附阿莫西林的初始溶液浓度、pH值的影响。采用准一级、准二级动力学吸附模型对吸附动力学进行了分析。结果表明,海藻活性炭SAC对阿莫西林的吸附符合准二级动力学过程。采用水热法进一步对所制备的海藻活性炭SAC进行铁改性,组成了铁改性海藻活性炭Fenton体系,探讨了以不同比例铁改性海藻活性炭组成的可见光Fenton体系对水中阿莫西林溶液的COD去除率,Fe/SAC-3样品COD去除率为72.5%,具有最佳反应活性。

静电纺PVDF亚微米纤维的直径调控与热辐射性能3011-3016

摘要：采用静电纺丝技术,通过调节电压、供液速率和电场间距3个工艺参数,制备出的4组直径〈1μm的电纺PVDF亚微米纤维,实验表征和测试了纤维的微观形貌和热辐射性能。结果表明,4组纤维中平均直径的最小为449nm,且直径分布较窄;在常温300K温度下,当纤维直径从499nm增大到774.8nm时,PVDF纤维膜的辐射热导率从0.095×10-3 W/（m·K）降低至0.037×10-3 W/（m·K）,研究结果可用于改善PVDF纤维膜的保温性能优化。

稀土NdB6光电性能的第一性原理研究3017-3021

摘要：采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对稀土NdB6的电子能带结构、自旋极化态密度和光学性质进行了计算与分析,并在此基础上预测了其太阳辐射屏蔽性能。计算结果表明NdB6属于金属导体材料,其费米面附件的能带主要由Nd4f和B2p层的态电子构成。利用计算的能带结构和态密度分析了NdB6的介电函数、反射率和吸收谱及其薄膜透光性能,研究发现NdB6可用于窗用太阳辐射屏蔽材料。

钢纤维无粗集料超高强混凝土的抗侵彻性能研究3022-3027

摘要：通过在无粗集料超高强混凝土中加入体积掺量为3%的钢纤维来对其增韧改性,得到钢纤维无粗集料超高强混凝土。为了研究不同强度等级的含钢纤维无粗集料超高强混凝土材料的抗侵彻性能,采用动力有限元程序分析子弹侵彻钢纤维无粗集料超高强混凝土,得到了子弹的速度时间历程曲线和靶体的动态破坏过程。结果表明,在相同的侵彻初速度下,随着混凝土强度等级的提高,子弹的剩余速度明显降低,材料破坏程度明显减弱。在配合比相同而养护条件不同的情况下,人工海水养护制备的混凝土材料比淡水养护而成的抗侵彻性能更强。

功能材料杂志综述·进展

凝固精炼、造渣精炼提纯冶金硅的研究进展3028-3034

摘要：冶金法集合多种提纯手段逐步降低冶金级硅中杂质含量,是制备太阳能级多晶硅的有效手段,显示了巨大的成本压缩空间,发展潜力巨大。为了进一步降低冶金法成本,国内外学者针对冶金硅提纯过程中存在的长流程、低提纯效率等关键问题展开了大量的研究工作,采用了多种有效手段强化冶金硅净化过程中杂质的去除效果,提升了多晶硅的提纯效率。主要以杂质的分凝和氧化性质为基础,重点综述了有关凝固精炼与造渣精炼过程中杂质去除的最新研究进展,并对冶金法下一阶段的研究重点和发展前景进行了展望。

纤维素纳米晶模板法制备有序介孔材料研究进展3035-3041

摘要：纤维素纳米晶（cellulose nanocrysals,CNCs）是一种新型的模板材料,利用其自组装形成的手性结构可以实现CNCs模板法制备有序介孔材料。该法直接采用先驱体与具有自组装效应的CNCs复合并选择性去除模板或先驱体得到有序介孔,避免了预先制备介孔模板,缩短了工艺,并且对介孔结构可调性好。对应的介孔材料比表面积大、孔隙率高,介孔结构有序,为可控制备有序介孔材料提供了参考路径。介绍了CNCs的制备及其自组装,并且综述了近年来利用CNCs模板法制备有序介孔材料的研究进展,最后,对该领域未来研究方向进行了展望。

石墨烯基纳米复合材料的研究进展3042-3049

摘要：石墨烯是一种具有二维结构的纳米碳材料,具有优异的导电、导热和机械性能。将石墨烯与无机物或聚合物进行复合是近年来的研究热点,对石墨烯基纳米复合材料进行了综述,概述了国内外石墨烯/无机纳米复合材料和石墨烯/聚合物纳米复合材料的导电性、导热性、机械性能和生物相容性等的研究进展。

生物炭在储能材料及器件中的研究进展3050-3056

摘要：生物炭在储能材料及器件中有着非常好的应用前景。生物炭具有大的比表面积、丰富的孔结构、良好的电导性,这些特征使它具有大功率充放电和提供高可逆容量的潜力;同时它原料来源丰富,对环境友好,易进行加工和结构设计,这些特征是化石类储能材料不具备的。针对原始生物炭作为储能材料及器件时不可逆容量大、大电流充放电能力弱的问题,论述了生物炭制备的主要方法及其应用于锂离子电池和超级电容器时提高其可逆容量和大电流充放电能力的一些方法。

MOFs作为防毒面具中吸附材料的应用研究3057-3062

摘要：金属有机骨架材料（MOFs）是由金属离子与有机配体自组装而成的结构规整的多孔骨架材料,其巨大的比表面积使其在有毒气体分子吸附等领域有着广泛应用。可以通过对MOFs材料中有机配体进行酸、碱修饰,增加气体与材料骨架之间的相互作用,提高对有毒气体的吸附选择性及吸附容量。简单介绍了MOFs材料的多样性,分类总结了MOFs材料作为防毒面具中吸附材料对酸性、碱性及中性有毒气体的吸附性能。最后,对MOFs材料作为防毒面具吸附材料的应用前景进行了展望,宽范围、高吸附容量的MOFs材料是用于防毒面具中的理想吸附材料,是今后吸附材料研究的重点方向。

功能材料杂志研究·开发

粉煤灰对废润滑油中水的吸附热力学3063-3067

摘要：为将粉煤灰吸附剂应用到废润滑油的吸附再生中,预处理原状粉煤灰,配置以水为吸附质的废润滑油,考察粉煤灰对废润滑油中水的吸附热力学特性。结果表明：预处理后粉煤灰以孔隙较小的介孔和微孔结构为主,比表面积为10.45m2/g;粉煤灰的平衡吸附量随着平衡浓度的增加而增加,随温度的升高而升高;吸附过程为以范德华力为主的物理吸附,是不可逆的自发过程和吸热过程,升温有利于吸附的进行。

一种植入玻璃表面的碳纳米管电极及其场发射性能研究3068-3071

摘要：实现了一种通过水玻璃粘结剂将碳纳米管植入玻璃基底表面并呈现均匀＂植布＂效果的场发射电极。通过低温工艺固化碳纳米管形态,并保证高选择比的湿法刻蚀工艺,实现碳纳米管端部刻蚀露出作为场发射源,而根部植入水玻璃粘结介质中的分散植布效果。通过高温强化工艺,在碳纳米管与粘结剂结合界面形成1层稳定的-Si-O-薄膜,增加碳纳米管与阴极薄膜的结合力,提高其场发射性能。高温强化后电极开启电压由1.52V/μm降至0.74V/μm明显降低。同时,在外加场强2.3V/μm时,可以得到大于233μA的稳定场发射电流持续发射40h。

正丁酸封端的超支化聚酯改性环氧树脂的性能研究3072-3077

摘要：设计并合成了一种以正丁酸为柔性链封端的超支化聚酯树脂（flexible chain blocking hyperbranched polyester,FCBHBP）,并用其改性环氧酸酐树脂,结果表明,FCBHBP对环氧树脂具有增韧、降低介电常数和介电损耗的作用。通过核磁谱图（NMR）和傅里叶红外光谱图（FT-IR）表征FCBHBP分子的超支化结构;通过力学性能测试发现FCBHBP对环氧酸酐固化物有明显的增韧作用,当FCBHBP用量为环氧树脂的20%（质量分数）时,改性的环氧酸酐固化物的冲击和弯曲强度分别为未改性环氧酸酐固化物的160%和117%;通过介电性能测试发现,FCBHBP可以利用自由体积降低环氧树脂介电常数,同时可以利用柔性链与环氧树脂中极性官能团的相互作用在一定频率内降低介电损耗。

光学玻璃中Pt闪点的结构特征及其形成机理3078-3082

摘要：SiO2-B2O3-Ta2O5-ZrO2-Na2O系统光学玻璃因具有较大的相对部分色散偏离值、良好化学稳定性和可加工性等特点而备受关注。作者采用分光光度计、光学显微镜、扫描电镜及能谱等方法系统研究了光学玻璃中Pt闪点结构特征及其形成机理。Pt坩埚制备的光学玻璃在紫外区存在明显吸收,且吸收曲线向长波方向移动,这是由于玻璃中Pt4＋离子吸收峰所致。Pt闪点存在形式多样,大小不一,尺寸主要在20μm以下。SiO2-B2O3-Ta2O5-ZrO2-Na2O系统玻璃中Pt闪点的影响因素主要有组分中高含量高键强离子Ta5＋和Zr4＋、低玻璃粘度和熔体降温处理等。

亚表面缺陷对功能梯度条形板表面温度场的影响3083-3087

摘要：与半无限体结构相比,条形板要考虑其上下边界对热波的多重散射,因此引入复变函数,基于非傅立叶导热定律,采用镜像法和波函数展开法,求解了含亚表面圆柱缺陷的功能梯度条形板的表面温度场,给出了功能梯度条形板中热波散射的解析解。热波由调制的超短脉冲激光在功能梯度条形板表面激发,亚表面圆柱缺陷表面的边界条件为绝热边界,条形板上下表面的边界条件等于环境温度。分析了亚表面圆柱缺陷的几何参数和热物理参数对功能梯度条形板表面温度场的影响,并重点讨论了功能梯度条形板非均匀参数对条形板表面温度的影响。研究结果可望为功能梯度条形板的红外热波无损检测提供计算方法和参考数据。

电沉积法制备镍纳米管阵列及磁性研究3088-3090

摘要：利用电沉积法在多孔阳极氧化铝模板中组装了镍纳米管阵列,分别利用SEM、TEM、XRD和VSM对镍纳米管的形貌、结构和磁性能进行表征。结果表明,所制备的镍纳米管阵列,属面心立方（fcc）结构,磁滞回线表明制备的镍纳米管阵列具有磁单轴各向异性和单磁畴特性。

聚环氧琥珀酸对水泥浆体铝离子配位结构的影响机理3091-3096

摘要：采用XRD、29Si和27 Al NMR等测试手段,研究了聚环氧琥珀酸对水泥浆体铝离子配位结构的影响机理。结果表明,聚环氧琥珀酸能阻止硅酸盐矿物水化,抑制掺杂在Alite和Belite矿中的四配位铝（Al[4]）参与水化,不利于铝氧四面体进入到C-S-H结构取代硅氧四面体,促使浆体中Al[4]向六配位铝（Al[6]）转化。聚环氧琥珀酸掺量存在一个最佳值,掺量较小时,聚环氧琥珀酸与水泥浆体中Ca2＋键合后带正电荷,极易与SO42-结合形成螯合物,促使AFt、AFm中Al[6]向TAH（Third aluminum hydrate）中Al[6]转化,达到抑制AFt、AFm结晶的作用;当掺量较大时,聚环氧琥珀酸通过Ca2＋桥连另外的聚环氧琥珀酸形成环状结构,降低了聚环氧琥珀酸固化SO42-的程度,进而使大量TAH中Al[6]逐步向AFm、AFt中Al[6]转化,反而促进了AFt结晶形成。

四氧化三铁载银纳米粒子的原位制备及其抗菌应用3097-3101

摘要：采用高温裂解法制备四氧化三铁纳米粒子,并在其表面上通过还原乙酸银原位生长银纳米晶,制备特异形貌、均匀分散的四氧化三铁载银（Fe3O4@Ag）纳米粒子。利用透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）等表征技术对Fe3O4@Ag纳米粒子的结构和性能进行表征。通过分别研究实验制备的纳米颗粒对葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌能力,分析Fe3O4@Ag纳米粒子的抗菌性能。结果表明,Fe3O4@Ag纳米粒子不仅具备四氧化三铁的室温超顺磁性,同时对葡萄球菌和大肠杆菌表现出优良的抗菌性能。利用如此方法构筑的多功能纳米材料——Fe3O4@Ag纳米粒子,将来在靶向抗菌、生物分离等领域具有重要的应用前景。