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功能材料 2018年第08期杂志 文档列表

一种具有室温磷光的碳量子点基复合材料8001-8008

摘要：碳量子点的荧光性能已被广泛研究,但很少有人关注碳量子点的磷光现象和机理。通过静电自组装法将带负电荷的碳量子点作为发光中心和核心先后吸引活性Ba（2＋）和活性SO4（2-）,使碳量子点固定在所生成的BaSO4基质中,形成一种新型的同时具有优异室温磷光和荧光的碳量子点基复合材料（记作CQDs@BaSO4）。该材料在激发波长为365nm下显示出的长磷光寿命为281ms,平均寿命为251ms,并且在水和酸碱溶液中都具有稳定的室温磷光发射现象。同时研究了磷光现象的机理,该材料室温磷光归因于碳量子点表面的其表面所含芳香羰基化合物的三重态和BaSO4分子有效的刚化这些芳香族羰基基团,从而抑制非辐射钝化途径产生室温磷光。基于该材料磷光性能的优点,成功将其制成防伪印泥材料,探讨其在磷光防伪上的应用。

BSA Langmuir膜结合氨气扩散仿生合成碱式硝酸钴薄膜8009-8013

摘要：通过牛血清白蛋白Langmuir膜矢量控制和氨气动态控制相结合的双层模板诱导的方法,制备了沿着（200）方向取向生长的大面积Co5（OH）8（NO3）2·2H2O薄膜。通过表面压力分子面积曲线、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别对薄膜成膜机理、薄膜表面形态以及晶型进行分析和研究,获得了一种在特殊的气液界面下制备良好的无机晶体薄膜的生长方法。

麦饭石/ZnO复合材料的吸附及光催化机制研究8014-8020

摘要：以尿素、六水硝酸锌为原料,利用水热法制备了麦饭石/ZnO的复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪、能谱仪、比表面积测定仪对样品的结构、形貌和光学性能进行了表征。在可见光照射下,以酸性品红为降解物,研究麦饭石/ZnO复合材料的吸附及光催化性能,并通过动力学模型来模拟酸性品红被降解的过程。结果表明,麦饭石加入并没有对ZnO的花瓣形貌产生影响,但对其吸附及光催化性能影响很大。随着麦饭石的含量的增大,比表面积、吸附及光催化性能出现先增大后减少的现象。当麦饭石含量为7%时,由于样品的比表面积最大,电子复合几率最低,所以吸附和光催化效率均达到最大值。

g-C3N4/CuPc复合材料的制备及其光催化性能研究8021-8025

摘要：以三聚氰胺为前驱体,先通过煅烧法制备石墨相氮化碳（g-C3N4）,再利用超声法引入铜酞菁（CuPc）制备出石墨相氮化碳/铜酞菁（g-C3N4/CuPc或CN@CuPc）光催化复合材料。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射谱（XRD）及紫外-可见吸收光谱（DRS）等分析手段对所制备材料进行表征。以2,3-二氯苯酚为目标污染物,在500 W氙灯的照射下,考察了复合材料的含量、复合材料的投加量及污染物初始浓度等条件对光催化效果的影响。实验结果表明,在最佳的实验条件下,2,3-二氯苯酚经照射240 min后,降解率可达92%左右。该光催化反应符合拟一级反应动力学模型;在此反应过程中,起关键作用的活性物种为羟基自由基（·OH）。

SnO2微米线的直接沉淀法制备及其光催化、光电化学性能研究8026-8030

摘要：利用简单的直接沉淀法,采用聚乙二醇为导向剂,在常温下合成了SnC2O4微米线,其平均轴向长度为109.6μm,直径为0.95μm。经过煅烧后制备了大长径比的SnO2微米线,并利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等分析手段对其进行了表征。以罗丹明B为探针反应研究样品的光催化活性,结果表明,由于较大的比表面积、独特的孔结构,4h光催化降解率高达80%,同时探索研究了其光电化学性能,当外偏压为2V时,光电流响应为6.03μA/cm2。

基于激光微纳制造技术在工程材料基底构筑超疏水表面的技术及应用进展8031-8039

摘要：21世纪以来,随着激光技术的发展,可用激光法制备超疏水表面的材料越来越多。为满足在自清洁、抗污、油水分离等方面不同需求,用激光法制备超疏水表面时需要选择不同材料作为基底。金属材料硬度大,稳定性和耐用性好,以此为基底制造出的超疏水表面在自清洁,抗结冰,抗污等方面表现优异,此外也可用于制备其它超疏水表面的模板。无机非金属材料品种繁多,性能各异,所制备的超疏水表面应用各不相同,有些生物相容性优良,有些可用于油水分离或制造超级电容器。聚合物材料弹性好,密度小,耐摩擦,以此为基底制造出的超疏水材料可用于耐磨设备和微流体装置制造。介绍了激光制备超疏水表面的基本原理,重点论述了激光制备超疏水表面的常用基底：金属基底,无机非金属基底和聚合物基底。金属基底包括铝合金、不锈钢、铜,无机非金属基底包括石英晶体和石墨烯,聚合物基底包括聚二甲基硅氧化烷（PDMS）和聚四氟乙烯（PTFE）等。在归纳当前不同基底制造出的超疏水表面的性能及应用基础上,对未来激光制备超疏水材料的发展作了展望。

氧化石墨烯在生物医学领域的应用8040-8047

摘要：氧化石墨烯现已成为生物医学应用中最有前途的生物材料,具有较高的载药能力,在基因递送、生物成像、光动力治疗、免疫增强、抗菌作用上都已成为研究热点。主要介绍氧化石墨烯在生物医学领域的应用研究进展。

碳纳米材料在柔性压力传感器中的应用8048-8056

摘要：随着碳纳米材料的发展,柔性压力传感器在电子皮肤、机器人、移动医疗诊断和人机交互等领域有着广泛的应用。由碳纳米材料制备的柔性压力传感器有柔性、高稳定性等优点,使其成为近年来的热门研究方向之一。系统综述了基于碳纳米材料的柔性压力传感器的分类,以及各个类型传感器的优势和不足。最后,展望了柔性压力传感器在耐久度、多维度形变探测和生物安全性等方面的发展趋势。

烧结气氛压力对高性能TFT用ITO靶材结瘤性能的研究8057-8061

摘要：通过在烧结过程中调节气氛气压改变烧结压力来制备高性能ITO靶材,采用磁控溅射生长ITO薄膜,采用X射线衍射（XRD）、紫外-可见分光光度计、原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜等对ITO薄膜进行表征并对靶材表面进行观察。结果表明烧结压力略高于标准大气压（0.105 MPa）工艺条件下制备的ITO靶材表面的结瘤更少。磁控溅射制备的薄膜均处于非晶状态,薄膜的表面粗糙度由0.35nm降低至0.28nm,薄膜的平均光学透过率均高于84%。改善工艺后的ITO靶材制备的ITO薄膜刻蚀残留非常少。在优化的工艺条件下,靶材质量得到有效改善,透明导电氧化物薄膜性能得到提高。

P（St-GMA）-IDA-Cu（Ⅱ）微球的制备及其吸附性能8062-8067

摘要：采用分散聚合法制备聚P（St-GMA）微球,通过开环反应将亚氨基二乙酸（iminodiacetic acid,IDA）接枝在微球的表面,然后与金属离子的螯合,制备了一种P（St-GMA）-IDA-Cu（Ⅱ）微球吸附剂。采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（IR）和电导率仪等对其进行了表征。探讨了P（St-GMA）-IDA-Cu（Ⅱ）微球对牛血清蛋白（bovine serum albumin,BSA）的吸附性能,考察了pH值和吸附时间等对BSA的吸附量的影响,研究了其吸附动力学和吸附热力学特性。结果表明,pH=6时,吸附量最大;在298K时,P（St-GMA）-IDA-Cu（Ⅱ）微球的最大吸附量为37.66mg/g,吸附符合Langmuir方程;动力学研究结果表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果。

碱处理对马尼拉麻纤维结构及纸质振膜电声性能的影响8068-8074

摘要：纸质振膜的力学性能会影响扬声器的电声（频率响应）特性,通过对天然纤维改性处理能改善振膜的力学性能。讨论了碱液浓度和处理时间对马尼拉麻纤维结构及纸质振膜力学性能和电声性能的影响。采用SEM、XRD、FT-IR、TGA等表征方法对碱处理前后的马尼拉麻纤维表面形貌、结晶结构、化学组分等进行测试分析。结果表明,随着碱液浓度或处理时间的增加,纤维表面粗糙度增大、纤维的结晶度先增大后减小、纤维表面的木质素及半纤维素减少、纤维素热稳定性提高,木质素的热稳定性降低。碱液浓度过大或处理时间过长,均会导致纤维素的降解,影响振膜力学强度。碱液浓度为5%（质量分数）、室温处理3h时,纤维振膜的力学性能和电声性能达到最佳。

电阻法在钢筋腐蚀中的适用性研究8075-8079

摘要：钢筋的腐蚀是混凝土结构服役过程中遇到最为常见的病害问题,为解决传统失重法要求破损检测以至于应用受到限制的问题,提出应用电阻法测定混凝土中钢筋的腐蚀。基于加速腐蚀试验,通过电阻法和失重法测定混凝土中钢筋的腐蚀,对比钢筋电阻的变化和腐蚀速率,运用假设检验对其进行显著性分析。最终得出,电阻法测定钢筋的腐蚀不仅可以反映钢筋腐蚀的结果,又能分析其腐蚀的过程,能够很好的反应钢筋的腐蚀速率,在实际工程中具有很好的适用性。

一种聚氨酯预聚体用于制备壳聚糖/热塑性聚氨酯弹性体8080-8085

摘要：采用一种简单有效的方法,以聚氨酯预聚体（PUP）作为增容剂,熔融制备壳聚糖/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。对PUP的增容作用以及PUP对复合材料的结构和性能的影响进行了探索和研究。PUP的增容效果主要体现在两个方面：一方面PUP中所含的NCO基团能与壳聚糖中的羟基或氨基发生作用使得两者之间有很强的相互作用;另一方面,由于采用的合成PUP与TPU的原料是相似的,TPU与PUP之间也有很好的相容性。所以PUP的加入能明显的提高壳聚糖与TPU之间的相互作用和相容性。随着PUP含量的增加,材料的界面结构有了明显的改善,其力学性能逐渐上升,结晶性能下降,此工作为亲水性壳聚糖/疏水性塑料复合材料的制备提供了一种简单且有效的加工方法。

PEGDA/SA复合水凝胶的制备及性能研究8086-8092

摘要：通过SLA 3D打印和离子交联的方法制备出聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）/海藻酸钠（SA）复合水凝胶。探究了PEGDA和SA不同含量对复合水凝胶溶胀性能、力学性能和热动态分析的影响。溶胀测试结果表明,PEGDA含量的降低或SA含量的上升的均能有效提高水凝胶的吸水速率和平衡溶胀率;压缩性能测试结果表明,SA网络的引入有助于提高凝胶的极限压缩应变和能量耗散性能,PEGDA/SA含量为50/2.5的复合水凝胶极限压缩应变达到30.4%,比相同PEGDA含量的单网络水凝胶提升了45.4%;数字散斑分析结果表明,复合水凝胶的泊松比复合水凝胶的泊松比在0.35-0.5之间;DMA结果标明,复合水凝胶在-20-100℃之间拥有相同的物质结构,SA的加入并没有影响到材料的玻璃化转变温度。

钒钴共掺杂TiO2光催化剂的研究8093-8096

摘要：采用溶胶-凝胶法制备V、Co共掺杂改性TiO2光催化剂,以亚甲基蓝（MB）为目标降解物,研究了V、Co共掺杂对TiO2光催化剂性能的影响,结果表明,V、Co共掺杂对催化剂的平均晶粒粒径、吸收光谱、光生电子—空穴对的复合率、光催化性能都具有显著影响。通过正交试验得到共掺杂体系的最佳掺杂量为n（V）∶n（Ti）=0.3%、n（Co）∶n（Ti）=0.1%,此掺杂量下所制备的样品对MB进行降解,在普通日光灯下反应6h的光催化降解效率达96.4%,明显优于同等条件下德国Degussa公司生产的P25纯TiO2光催化剂的降解效率44.35%。

废纸纤维/微晶纤维素增强PHBV复合材料性能研究8097-8101

摘要：以聚羟基丁酸戊酸共聚酯（PHBV）作为基体,微晶纤维素（MCC）和废纸纤维作为增强体,采用注塑成型的方法制备可生物降解的复合材料。研究不同质量分数的MCC以及不同质量分数的废纸纤维作为共混填充材料对复合材料的力学、吸水及界面性能的影响。结果表明添加MCC后的复合材料力学性能整体都得到了提高,且在MCC质量分数为3%时复合材料的综合力学性能最好,共混填充后的复合材料则在废纸纤维的质量分数为10%时综合力学性能最好;复合材料的吸水性随着废纸纤维含量的增加而上升。扫描电镜分析发现,MCC与PHBV界面相容性较好,共混废纸纤维后界面性能下降。

仿蜂巢形多孔介质模型内流体流动数值模拟研究8102-8107

摘要：构建仿蜂巢形多孔介质模型,利用流体计算软件Fluent对流体在其内部的流动状况进行模拟,考察不同初始流速、不同孔径大小等参数对多孔介质内部流体的流动特性及其对微生物在多孔介质内部的附着生长情况的影响。研究结果表明,多孔介质内随初始流速的增大,流体剪切力增大,微生物在小孔内附着生长的几率降低;相同初始流速条件下,随多孔介质内部孔径的增大,适宜在多孔介质内微生物生长的区域减小,生物膜较难形成;多孔载体底层内的流速随载体厚度的增大而降低,导致多孔载体底层的微生物因得不到营养物质而脱落死亡。模拟范围内得到的最佳流体流动特性参数为初始流速0.001m/s和模型结构参数孔径直径20μm。

包装材料用陶瓷表面化学沉积Ni-P镀层研究8108-8111

摘要：为提高包装材料的表面质量,满足工业生产、航空、航天、日常生活等需求。采用化学沉积方法在包装材料用陶瓷表面沉积Ni-P镀层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、DSC差热分析仪和摩擦磨损试验机研究Ni-P镀层的表面形貌、物相结构、晶化温度及耐磨性能。结果表明,当镀液中硫酸镍含量30g/L、热处理温度500℃时,Ni-P镀层的磨损质量达到最小22.2mg。当热处理温度达到500℃时,Ni-P镀层磨损机制主要表现为磨粒磨损和黏着磨损。DSC分析可知,Ni-P镀层主放热峰对应的晶化温度为339℃。当热处理温度达到500℃时,Ni-P镀层最终稳定相为Ni＋Ni3P＋NiO。