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功能材料 2017年第10期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注

TiO2/ACF复合光催化材料研究进展10001-10008

摘要：将纳米TiO2粉末负载于活性炭纤维（activated carbon fibers,ACF）上,可以解决纳米TiO2颗粒的分离和再生等工业应用难题。通常,活性炭纤维负载TiO2主要有两种途径;物理法（粉体烧结法、偶联法等）和化学法（溶胶-凝胶法、溶剂热、化学气相沉积法等）。综述了近年来TiO2/ACF复合光催化材料的制备方法以及该类材料的研究进展,分析TiO2/ACF复合光催化材料对污染物的降解过程,阐述TiO2与活性炭纤维之间的协同作用机制,探索制备TiO2/ACF复合光催化材料的最佳方法。

Co和Fe的添加对（TiZr）（1.1）Cr2合金结构和吸氢性能的调控10009-10012

摘要：采用氩等离子体电弧熔炼（Ti0.9Zr0.1）（1.1）Cr2.0-xMx（M=Co、Fe,x=0～0.1）合金,并使用XRD、PCT、DSC研究了该系合金的相结构和吸放氢性能。研究结果表明,（Ti0.9Zr0.1）（1.1）Cr2.0-xMx（M=Co、Fe,x=0～0.1）合金结构为C14型Laves相,PCT测试表明,吸放氢的滞后效应较弱。使用少量Co、Fe分别替代（Ti0.9Zr0.1）1.1Cr2.0合金中部分Cr,减小了合金的晶胞体积,增大了合金的吸氢平台压。Co替代部分Cr在293～304K对合金的最大储氢量影响不明显,但是可逆储氢量略有降低,Fe替代部分Cr在293～304K对合金的最大储氢量影响不大,但是可逆储氢量增大。Co对合金中残余氢的放出温度影响不明显,Fe取代部分Cr使合金中残余氢的放氢温度从613～713K转变为653～733K。

直链烷基修饰的疏水氧化石墨烯的制备与表征10013-10016

摘要：利用十二烷基异氰酸酯上异氰酸酯基的高反应活性与氧化石墨烯（GO）上的羟基、羧基进行反应,在氧化石墨烯边缘接枝疏水性的高分子长链制备了直链烷基修饰的疏水氧化石墨烯（C12-GO）。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱分析（XPS）、X射线衍射分析（XRD）、透射电子显微镜（TEM）以及原子力显微镜（AFM）对已修饰材料的结构和形貌进行了表征,结果表明,长链烷基成功接枝到GO上。与GO相比,经长链烷基修饰的氧化石墨烯呈现出明显的疏水性。

纳米晶Cu-Ag双峰合金材料热导率的分子动力学模拟研究10017-10023

摘要：描述了一种制备纳米晶合金的方法,获得纳米晶Cu-Ag双峰材料。采用分子动力学方法研究了温度在100～300K范围内纳晶Cu-Ag双峰材料的热导率随尺寸和温度的变化关系。在对初始截断半径和时间步长进行设置和优化的条件下,计算并分析了平均晶粒尺寸热导率的影响规律。同时,对模拟结果和实验测试结果进行对照,结果表明：模拟结果与实验数据基本一致,纳晶Cu-Ag双峰材料热导率明显低于单晶Cu/Ag块体,存在明显的尺寸效应。其原因主要与细晶组织中热输运载流子浓度的降低以及载流子在Cu/Ag纳晶晶粒界面上的强烈散射有关。

助催化剂Pt-Co合金纳米颗粒的合成及光催化制氢活性10024-10028

摘要：采用水热法合成了粒径在4nm左右的不同比例的Pt-Co合金纳米颗粒,作为助催化剂负载在商业CdS表面。用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、选区电子衍射（SAED）、能谱分析（EDS）等技术对其进行表征。结果表明,确实合成了Pt-Co合金且负载良好。样品在模拟太阳光的条件下,测试其可见光分解水制氢性能,结果表明,n（Pt）∶n（Co）=3∶1时产氢性能最佳,为1 049μmol/h,光量子效率达到36%,与纯铂性能相当。

功能材料杂志综述·进展

场致电阻材料在强电磁脉冲防护中的应用展望10029-10035

摘要：为同时实现电子信息装备正常电磁环境下工作和强电磁脉冲下电磁防护的双重功能,介绍了一种在电磁场下具有变阻抗特性的智能电磁防护材料,场致电阻材料。该防护材料利用其在强电磁场下发生绝缘体/导体相变的特性,可以实现在强电磁脉冲辐射下防护材料由高阻抗向低阻抗的转变。场致电阻材料用于电磁防护具有电磁能量选择特性,对于低功率的安全电磁波可以高效透射,而对高功率的电磁脉冲则有效屏蔽,从而达到快速感知电磁环境变化并迅速调节电磁性能的要求。介绍了几种场致电阻材料,分析了其在电磁脉冲防护领域中应用的优缺点,并对未来强电磁脉冲防护材料的发展进行了展望。

织物表面超疏水化的研究进展10036-10041

摘要：超疏水织物因具有非润湿和自清洁的特性成为功能性纺织品的研究热点而引起学者的广泛关注。首先介绍了超疏水的基本理论与2类接触模型及其相互关系,对2种模型下表面微细结构对接触角的影响进行了讨论。着重综述了近年来对织物表面进行超疏水化的制备工艺,并对超疏水织物的前景进行了展望。

白光LED用硅基氮氧化物荧光粉的研究进展10042-10045

摘要：着重介绍了白光LED用硅基氮氧化物荧光粉的特点、种类、制备方法以及应用,指出了这类荧光粉目前存在的问题并提出了未来研究的方向。

地聚合物耐久性能研究进展及改善途径10046-10054

摘要：地聚合物作为一种新型的胶凝材料,近年来一直受到广泛的关注与研究。针对地聚合物材料的耐久性问题,分别从抗碳化性能、耐热性、抗酸腐蚀性和抗硫酸盐侵蚀性4个方面,阐述了国内外的研究现状,比较了地聚合物与普通硅酸盐水泥在宏观性能上的差异;分析了钙含量和碱激发剂种类对地聚合物抗碳化性能和抗硫酸盐侵蚀性能的影响,水含量对其抗酸腐蚀性的影响,以及高温下无定型N-A-S-H凝胶的分子动力学模拟过程。综述了纳米改性、高温固化、掺加纤维材料等地聚合物耐久性的改性途径。

金属三维点阵结构拓扑构型研究及应用现状综述10055-10065

摘要：金属三维点阵结构是一种具有轻质、高比强度、高比刚度以及多功能潜力的新型结构材料,近年来受到了国内外研究领域及工程技术领域的广泛关注。概述了不同拓扑构型的金属三维点阵结构,包括体心立方结构（BCC）、面心立方结构（FCC）和其衍生而来的拓扑结构、金字塔拓扑结构、变密度结构、钢丝绕织结构及几种针对加工限制而提出的拓扑结构,介绍了金属三维点阵结构的应用现状,分析了目前拓扑构型研究及应用研究所存在的问题。并在此基础上,指出金属三维点阵结构研究的发展趋势和可能的研究方向,为金属三维点阵结构及相关研究提供了参考。

功能材料杂志研究·开发

基于核磁共振技术对不同粗骨料混凝土孔隙特征试验研究10066-10070

摘要：基于核磁共振（NMR）测试技术,选取红浮石、黑浮石和碎石为粗骨料,研究不同粗骨料混凝土内部孔隙特征,并对混凝土进行抗压强度试验。结果表明,龄期为28d混凝土强度由高到低顺序为碎石混凝土〉黑浮石混凝土〉红浮石混凝土,浮石混凝土T2谱分布主要为2个峰,碎石混凝土T2谱分布主要为3个峰,且T2谱面积由大到小为红浮石混凝土〉黑浮石混凝土〉碎石混凝土,浮石混凝土中毛细孔和非毛细孔总和所占比例大于碎石混凝土。

新型隔热弹衣材料热防护效应研究10071-10076

摘要：基于烤燃试验和数值计算研究了一种新型隔热弹衣材料的热防护性能。通过包覆隔热弹衣无装药试验件烤燃试验获得了新型隔热弹衣材料的热防护效果,基于试验结果通过数值计算获得了新型隔热弹衣材料的热物理参数,基于此开展新型隔热弹衣材料热防护性能分析,数值计算结果表明新型隔热弹衣材料热防护效果显著,可有效延迟装药热点火反应时间,为火灾环境条件下的弹药救援处置赢得时间。

BiVO4/rGO的水热控制合成及其光催化性能研究10077-10081

摘要：以氧化石墨烯（GO）为模板,以乙二胺四乙酸（EDTA）为络合剂,采用水热控制合成方法制备了矾酸铋/还原氧化石墨烯（BiVO4/rGO）复合光催化剂。利用XRD、FT-IR、SEM、TEM、UV-Vis和BET对BiVO4/rGO复合光催化剂进行了表征与分析。结果表明,GO较大的比表面积有利于单斜相多面体结构的BiVO4晶体在其表面的分散,BiVO4颗粒尺寸约在80～100nm;BiVO4/rGO的禁带宽度为2.21eV,低于BiVO4的2.32eV,更利于电子和空穴的产生;BiVO4的平均孔径为3.54nm,比表面积为12.17m2/g,而BiVO4/rGO的平均孔径为4.32nm,比表面积为16.04m2/g;BiVO4/rGO复合光催化剂对亚甲基蓝（MB）的降解在100min达到稳定,降解率为88.49%,而相同条件下的纯BiVO4对MB的降解率为65.56%,BiVO4/rGO复合光催化剂的活性更高的原因是rGO为电子受体为光生电子和空穴提供了转移通道,可以抑制电子和空穴的复合。

P含量波动对DH36船板钢机械性能的影响10082-10088

摘要：通过对国内某钢厂实际生产的DH36船板钢工业大数据进行挖掘,借助Matlab数学软件建立不同元素含量下P含量与DH36船板钢各机械性能之间的数学模型。研究发现DH36船板钢的冲击功、屈服强度、抗拉强度随着P含量的升高呈先增后减的趋势,断面收缩率呈先减后增的趋势。控制P含量在0.02%附近时,抗拉强度、屈服强度、抗拉强度达到极大值,断面收缩率在此区间内虽呈下降趋势,但变化范围很小。

磁性液体肿瘤热疗的磁场设计和温度分布研究10089-10093

摘要：磁性液体是一种液态的磁性材料,在交变磁场作用下可以吸收磁场能量转化为热量,具有良好的生物相容性,非常适合作为肿瘤热疗的热介质。根据磁性液体的磁热效应,设计了实验用C型线圈,并仿真计算了线圈磁场的大小和均匀性;建立了磁性液体肿瘤热疗的三维仿真模型,分析了磁性液体注入量和注入点数对肿瘤组织中温度场的影响,仿真结果说明肿瘤组织的温度随磁性液特体注入量和注入点数的增加而增加;搭建磁性液体肿瘤热疗的离体生物组织实验装置,得到生物组织内部的升温曲线,实验结果与仿真结果吻合性较好。

Mn掺杂浓度对Mn-N共掺ZnO电子结构及磁性的影响10094-10098

摘要：采用第一性原理的超软赝势法,分别计算单掺杂Mn、Mn-N按1∶1和2∶1共掺杂ZnO掺杂体系的形成能、能带结构、态密度以及铁磁性。计算结果表明,单掺Mn并不能得到稳定的ZnO,Mn-N共掺会形成p型ZnO。相对Mn-N以1∶1共掺（Mn掺杂浓度6.25%）,Mn-N以2∶1共掺（Mn掺杂浓度12.5%）具有更低的形成能,更高的化学稳定性。进一步对ZnO掺杂体系的磁性研究表明,单掺Mn及Mn-N共掺均使ZnO体系呈现铁磁性,其磁性主要来源于Mn3d态电子;在Mn-N以2∶1共掺ZnO体系中,由于Mn掺杂浓度提高,导致总磁矩增加,铁磁性增强明显。

左手材料对谐振腔内部电磁场分布的影响10099-10103

摘要：在谐振腔的设计过程中,由于填充介质引起的损耗以及模式干扰导致谐振腔内部电磁场分布的优化受到限制,因而使得设计高品质因数的谐振腔变得困难。根据“左手材料”的特殊性质,运用电动力学理论对谐振腔内部电磁场分布进行计算研究,通过high frequency structure simulator（简称HFSS）仿真软件对谐振腔内的场分布进行模拟。计算结果显示,左手材料的填充可以改善谐振腔内部电磁场的分布。相对于传统材料而言,左手材料的填充可以使谐振腔内部中心部位的电磁场分布集中、电磁场强度增加,其中,电场强度可达到3.5009×10^-1 V/m,比真空情况提高了13%,比填充空气时提高了4%;磁场强度可达到5.8722×10^-3 A/m,比真空时提高了156%,比填充空气时提高了134%,高频仿真器的仿真数据与以上结果相吻合。该方法克服了传统材料对谐振腔内电磁场分布优化的局限性,为设计新型的谐振腔提供了一定的理论指导作用。

Mn双掺间距对ZnO磁光性能的影响10104-10112

摘要：采用自旋密度泛函理论（DFT）下的广义梯度近似（GGA）平面波超软赝势法构建了含氧空位以及不含氧空位的Mn双掺ZnO超胞模型,分析了电子自旋极化处理下两个磁性Mn离子之间的距离变化（分为沿c轴和沿垂直c轴方向变化）对ZnO的结构稳定性、磁性以及吸收光谱的影响。随着磁性离子距离逐渐增大,无氧空位掺杂体系ZnO超胞的形成能沿着c轴和垂直c轴都逐渐减小,而含氧空位掺杂体系ZnO超胞的形成能沿垂直c轴方向逐渐减小,沿c轴方向逐渐增大;含氧空位和不含氧空位ZnO体系的反铁磁性随着Mn-Mn间距增大而减弱,沿着c轴方向减弱更加明显,而且氧空位促进体系的反铁磁性减弱;不含氧空位组态沿c轴方向吸收光谱发生了红移现象,而沿垂直c轴方向吸收光谱发生了蓝移现象;但是含氧空位组态沿c轴和沿垂直c轴方向吸收光谱都发生了红移。