功能材料杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

功能材料 2018年第09期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注(2017年度重庆市出版专项资金资助项目)

石墨烯制备方法研究进展9001-9006

摘要：石墨烯的大批量生产是推进石墨烯产业化的核心,其关键问题之一就是石墨烯的制备方法.现有的制备方法主要可分为物理、化学方法、有机化学结合法以及掺杂法4大类型.以下将详细介绍了这4种类型的最新研究进展,通过阐述各种方法工艺的研究机理及制备流程,报道国内外研究的现状,列举相关研究成果,分别进行叙述各自方法制备出石墨烯产物的性能和生长特点.通过探讨比较不同研究方法之间的差别及产物石墨烯的品质,得出含元素掺杂法是最有可能实现石墨烯产业化的方法.最后总结出不同方法的大致应用范围,提出含元素掺杂法是最有潜力实现石墨烯产业化的制备方法,并就未来如何继续深入研究以及挖掘该方法的潜力做出展望.

锂/硫电池硫基复合电极材料的新进展9007-9014

摘要：锂/硫电池因其较高的理论能量密度被认为是最有前途的下一代高能二次电池,但是由于硫的导电性差、穿梭效应、体积膨胀效应等缺陷阻碍了其发展。介绍了硫/碳复合材料、硫/金属有机框架复合材料等载体材料与硫复合的新的制备方法及研究进展。其中硫/金属有机框架复合电极材料(S@Co-N-GC)的可逆容量达到了1670mAh/g,非常接近于硫的理论比容量1675mAh/g,有望在未来的3~5年中实现广泛的商品化。

基于SnO2/石墨烯的光催化及应变传感多功能涂层9015-9019

摘要：利用喷涂法制备了兼具光催化性能和应变传感功能的SnO2/石墨烯复合涂层。实验研究了石墨烯含量对涂层应变敏感性及SnO2光催化性能的影响。石墨烯的引入能够有效地抑制SnO2的团聚现象继而提高SnO2/石墨烯复合涂层的光催化性能。此外,SnO2/石墨烯复合涂层对应变展现出了良好的敏感性。

TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构的制备及光电性能9020-9026

摘要：采用两步水热法在无种子层的基础上制备了新颖的TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构。采用旋涂辅助连续离子反应方法分别在TiO2纳米棒阵列和TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构中沉积窄禁带半导体光敏剂CdS纳米晶,形成CdS/TiO2纳米棒复合膜和CdS/TiO2-ZnO分级纳米结构复合膜。利用SEM、TEM、XRD、紫外-可见吸收光谱、瞬态光电流图谱等分析手段对样品的形貌结构以及电极的光吸收和光电性能进行了表征和测试。结果表明,沉积光敏层CdS后,TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级纳米结构膜的瞬态光电流明显高于TiO2纳米棒阵列膜,尤其是在500nm处光电响应出现明显增强;以P3HT为p型聚合物材料组装杂化太阳电池,光伏性能测试结果表明,以P3HT/CdS/TiO2-ZnO分级结构复合膜制备的杂化太阳电池能量转换效率可达0.65%,与P3HT/CdS/TiO2复合膜制备的杂化太阳电池的能量转换效率相比提高了58%。

一步溶液法制备FA0.95Cs0.05PbI(3-x)Clx钙钛矿太阳电池9027-9030

摘要：采用一步法制备了FA0.95Cs0.05PbI(3-x)Clx钙钛矿薄膜,研究了CsI对钙钛矿薄膜形貌、光学性质及电池性能的影响。研究结果表明,与FAPbI(3-x)Clx体系相比较,当掺杂少量CsI时,FA0.95Cs0.05PbI(3-x)Clx钙钛矿层薄膜晶粒尺寸明显增大且紧密堆积;在300~810nm范围内,紫外-可见吸收光谱吸收明显增强;通过构筑FA0.95Cs0.05PbI(3-x)Clx电池器件的开路电压Voc=0.88V,光电转换效率PCE=5.86%。

功能材料杂志综述·进展

荧光探针在细胞成像领域的研究进展9031-9037

摘要：荧光成像技术是生物医学领域的重要研究手段,可对目标分子进行原位实时的监测,且这种方法具有无损伤、高特异性和高灵敏度,以及能在细胞水平获得更高的分辨率等优势.近年来,荧光材料在离子分子识别、医学诊断、生物分子检测以及生物成像等领域显示出了重要的应用价值,因此受到越来越多的化学和材料工作者的重视.综述了碳纳米材料、半导体量子点、稀土金属、有机荧光小分子、聚合物荧光纳米颗粒几种常见不同类型的荧光探针材料在细胞成像领域的应用,介绍了其发射波长、荧光量子产率、生物相容性、光稳定性、细胞毒性以及遗传毒性等特性.设计并合成发射波长较长、Stokes位移大、生物相容性好、光稳定性好、廉价的荧光探针将是荧光成像技术的主要研究方向.

疏油/超疏油表面制备技术研究进展9038-9042

摘要：疏油/超疏油表面因在防油污材料、生物粘附等方面具有广泛的应用前景,而引起人们的广泛关注。介绍了表面润湿性的相关理论和经典物理模型,综述了当前疏油/超疏油表面的制备与加工方法,并对其进一步的研究方向进行展望,以期为疏油/超疏油表面的深入研究提供参考。

海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展9043-9049

摘要：现代“湿性伤口愈合”理论表明,伤口处在湿润的环境下,愈合速度会加快。海藻酸盐作为一种从褐藻中提取的天然高分子材料,具有高吸湿性、凝胶特性以及良好的生物相容性。以其为原料开发伤口愈合敷料一直是国内外的研究热点。目前海藻酸盐伤口敷料的主要形式有纤维、海绵、水胶体、水凝胶等。其中,海藻酸盐纤维敷料在临床上应用最为广泛。海藻酸盐海绵、水胶体、水凝胶作为新型的敷料形式更有利于伤口愈合,因此在基础理论及临床应用研究方面均受到广泛重视。国内外少数相关海藻酸盐新型敷料产品已经成熟并上市。基于目前国内外研发现状,对以上4种海藻酸盐敷料的研究与应用进展进行综述,并对其开发前景做出展望。

绿色载体材料β-环糊精的改性及其应用研究进展9050-9055

摘要：绿色环保材料β-环糊精因其独特的结构和优异的性能,被广泛应用于医药、医疗和环境等领域,并发挥着越来越多的作用。介绍了β-环糊精及其衍生物的优良特性,对β-环糊精的几种改性原理及方法进行了简要介绍,重点综述了其纳米微粒的制备方法,以及其近几年在医学与环境等领域的应用研究成果,最后对β-环糊精改性微粒抗肿瘤效果的研究工作提出了建议,并对拓展其应用的改性方法进行了展望。

稀土离子掺杂AlN薄膜发光材料的研究进展9056-9060

摘要：纤锌矿结构氮化铝(AlN)是一种典型的直接宽禁带化合物半导体,稀土离子掺入后可作为发光材料应用在显示、照明等众多领域。对稀土掺杂氮化铝薄膜的制备方法,结构损伤、发光特性、器件研究等进行了综述,并着重总结了影响发光性能的因素。最后对该研究方向进行了展望。

氧化锌型复合抗菌材料抗菌活性研究进展9061-9066

摘要：氧化锌类复合抗菌材料因其优良的抗菌活性和广阔的应用潜能而备受关注。综述了氧化锌抗菌材料的制备方法、条件及粒径大小等因素对抗菌性能的影响,总结了氧化锌类复合抗菌材料的分类及抗菌机理,提出了抗菌材料抗菌机理尚不明确,最后对该类抗菌材料发展前景做了展望,期望对于氧化锌复合材料的研究具有借鉴意义。

功能材料杂志研究·开发

聚氨酯原料对聚氨酯发泡法所得Al2O3多孔陶瓷性能的影响9067-9071

摘要：通过聚氨酯发泡法制备了氧化铝多孔陶瓷,通过研究不同聚醚多元醇与多异氰酸酯对所得多孔陶瓷及坯体微观形貌、力学性能的影响,对聚氨酯发泡原料进行了优化。实验结果表明,聚醚多元醇采用分子量为500g/mol的R2305,可明显降低体系粘度,将氧化铝粉体的添加量增加至63%(质量分数)。多异氰酸酯选用多官能度的多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200,可明显增加体系的交联密度,得到孔结构完整的氧化铝多孔陶瓷。通过使用R2305/PM200为基础原料的聚氨酯发泡体系可得到气孔率为64%,抗压强度为25.26MPa,具有多级孔的氧化铝多孔陶瓷,该发泡体系也可广泛适用于氧化锆等多种体系多孔陶瓷的制备。

聚酰亚胺填充PTFE复合材料摩擦学性能的研究9072-9077

摘要：将聚酰亚胺(PI)、石墨和铜粉按照不同比例混合填充聚四氟乙烯(PTFE)形成新的复合材料,分别在MMU-2端面摩擦磨损试验机上进行摩擦性能测试,并将磨损后的试样在JSM-5600LV扫描电子显微镜下观察摩擦表面的磨痕和复合材料的转移情况,确定出最佳配比。为了研究试验条件对材料摩擦学性能的影响,对最佳配比PTFE基复合材料通过改变试验条件再次进行试验。结果表明,聚酰亚胺可增强填充PTFE的耐磨性,Cu可增加转移膜与对偶件结合的强度,而石墨有利于转移膜的形成;当PI的质量分数为25%,石墨质量分数为5%,Cu粉质量分数为5%时,材料的摩擦学性能表现最好;当滑动速度>4.5m/s,载荷>300N时,试样表面温度均大于120℃,复合材料进入高温摩擦阶段,摩擦表面发生蠕变,转移膜出现灼烧现象。

锶掺杂对氧化铝气凝胶高温热稳定性的影响9078-9081

摘要：以AlCl3·6H2O为原料,Sr(NO3)2为添加剂,通过溶胶-凝胶法并结合超临界干燥技术制备了氧化铝气凝胶。利用X射线衍射分析(XRD)、氮气吸附-脱附比表面积测定和场发射扫描电镜(FESEM)等对样品进行了表征,考察了SrO含量对氧化铝气凝胶热稳定性的影响。结果表明,掺杂SrO的氧化铝气凝胶是由片状和针状颗粒经过相互搭接构成的三维多孔网络结构。高温条件下,SrO的掺杂能明显抑制氧化铝气凝胶的相变,随着SrO含量的增加,氧化铝气凝胶的比表面积变大。经1200℃焙烧后,SrO掺杂量为5%(质量分数)的气凝胶焙烧产物中有SrO·6Al2O3相生成,形成的SrO·6Al2O3可显著抑制氧化铝气凝胶的物相转变,获得的氧化铝气凝胶产物的比表面积高达122m2/g,比相同条件下焙烧纯氧化铝气凝胶获得的产物的比表面积增加113m2/g。

3D凝胶打印锰锌铁氧体软磁制品的研究9082-9086

摘要：锰锌铁氧体作为一种重要的基础功能材料,广泛应用在传感、通信、开关电源、音响设备等领域。随着这些领域的快速发展,锰锌铁氧体材料不断朝着形状复杂、尺寸小、近净成形和低成本的方向发展。研究了通过3D凝胶打印技术成形锰锌铁氧体软磁材料,从而实现软磁材料的近净成形,无需二次加工,减少了原材料的浪费,降低了产品的成本。结果表明,通过3D凝胶打印成功打印出了锰锌铁氧体零件,适合该打印技术的料浆固含量最高可以达到50%(体积分数),打印坯体的表面粗糙度为Ra7.76μm,坯体经过1350℃烧结3h,其表面粗糙度达到Ra7.10μm,密度为4.40g/cm3,相对密度达到91.7%。

NaCl-KCl-NaF-NiO熔盐体系中电沉积制备Cu-Ni功能梯度材料的研究9087-9095

摘要：在NaCl-KCl-NaF-NiO熔盐体系中,采用镍板为阳极,铜板为阴极,电沉积制备致密Cu-Ni功能梯度材料(FGM)进行了研究;对熔盐组成、电流波形、电流密度、熔盐温度、电沉积时间等电沉积条件对沉积层表面形貌和厚度的影响规律进行了分析,确定出最佳工艺条件;并对Cu-NiFGM表面成分及断面形貌进行了分析。结果表明,不同熔盐组成对电沉积层表面质量影响差异很大;电沉积Cu-Ni梯度材料的最佳工艺条件是:电流波形为脉冲电流;电沉积温度为700℃;电流密度为70mA/cm2;电沉积时间为30min。

改性石墨烯/环氧涂层厚度对其性能影响研究9096-9100

摘要：为研究7A52铝合金表面有机涂层厚度对其性能的影响,采用刮涂棒控制涂层厚度,制备了5种不同厚度的改性石墨烯环氧涂层。通过耐冲击测试、柔韧性测试、摩擦磨损测试、交流阻抗谱及极化曲线测试,分别对不同厚度涂层的耐冲击性能、柔韧性、耐摩擦性能、耐腐蚀性能进行评价,并与未添加改性石墨烯涂层进行对比。改性石墨烯涂层的厚度>70μm时,涂层的机械性能均高于未添加改性石墨烯涂层,正冲、反冲测试均达到50kg·cm,且并未出现裂纹;同样条件下的摩擦磨损测试,未改性石墨烯涂层已经磨穿,大于70μm改性石墨烯涂层仍能保持良好的耐磨性能;交流阻抗测试同样表明,改性石墨烯涂层的耐腐蚀性能得到提高,但当厚度减少至60μm后,涂层耐腐蚀性能下降;大于70μm改性石墨烯涂层较未添加改性石墨烯涂层的腐蚀电流减小,腐蚀电位增加,耐腐蚀性能强于100μm未改性石墨烯涂层。

NiSiO2太阳光谱选择吸收涂层的设计制备及热稳定性研究9101-9106

摘要：采用软件模拟辅助实验的方式制备了新型Al/NiSiO2(M)/NiSiO2(D)/SiO2太阳光谱选择吸收涂层,并对其热稳定性进行了研究。使用磁控溅射技术,通过改变氧气(O2)流量制备了一系列NiSiO2膜层,研究了O2流量对膜层光学性能的影响,并使用光学模拟软件对涂层进行设计和优化。根据模拟优化结果在不锈钢基底上成功制备了Al/NiSiO2(M)/NiSiO2(D)/SiO2光谱选择吸收涂层,其吸收率(α)为0.933,400℃下的发射率(ε)为0.14。涂层在空气中450℃高温下热处理100h后,其吸收率与发射率之比(α/ε)由6.66上升至7.62,依然保持着较高的光谱选择性,表明涂层具有较好的热稳定性。