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功能材料 2018年第11期杂志 文档列表

功能材料杂志热点·关注

水热-溶胶-凝胶法制备钠离子电池正极材料Na3V2（PO4）3/C及其性能研究11001-11004

摘要：分别采用溶胶凝胶法和水热-溶胶-凝胶法合成了钠离子电池正极材料Na 3V 2（PO4） 3/C。用XRD、SEM、恒流充放电等对样品进行了表征。研究表明，两种方法合成的Na 3V 2（PO4） 3/C样品均为纯相，呈多孔状结构，采用水热-溶胶-凝胶法制备出的Na 3V 2（PO4） 3/C样品颗粒尺寸更小，更有利于钠离子脱嵌，有利于提高材料的电化学性能。溶胶-凝胶法制备的样品在0.1和2 C倍率下首次放电比容量为98.3和31.3 mAh/g，水热-溶胶-凝胶法制备的样品在0.1和2 C倍率下首次放电比容量高达111.9和94.1 mAh/g，电化学性能得到明显改善。

双功能过渡金属化合物的构建与应用11005-11013

摘要：氢能作为一种清洁能源,通过不可储存的可再生资源发电催化水分解制氢,被认为是解决能源和环境危机最有前景的技术之一。电解水反应必须使用高效催化剂降低析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的过电势,因此开发高效、廉价的HER-OER双功能催化剂具有简化整体系统和降低成本的优势。综述报道了近3年HER-OER双功能催化剂的最新发展,对几种主要类型的双功能全电解水催化剂的合成、催化活性、稳定性及增强活性的方法进行了详细讨论,并对双功能催化剂面临的挑战和发展方向进行了展望。

镁离子电池正极材料Mg2Fe0.25MnO4的制备及性能分析11014-11017

摘要：采用碱式碳酸镁、乙酸锰、柠檬酸铁铵为原料，硬脂酸、无水乙醇作为分散剂，在氮气保护氛围下，用高温固相热结晶法制备了掺杂过渡金属元素铁（亚铁离子）的镁离子锰系电池正极材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TGA）对不同温度下的电池正极材料进行了表征与分析，并组装纽扣电池进行电池性能测试。试验结果显示，煅烧温度在800℃时，样品Mg 2Fe 0.25 MnO 4的热结晶状态较为理想，颗粒粒径小且均匀。在0.3～2.1 V电压范围内，当充放电电流为0.025 mA时，首次放电比容量为82 mAh/g。

硝酸掺杂对Li在石墨烯表面吸附,迁移行为影响的第一性原理研究11018-11022

摘要：为了研究硝酸掺杂对Li吸附在石墨烯表面的影响，采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了Li在本征石墨烯表面及硝酸掺杂的石墨烯表面的吸附性质、电学性质及迁移行为。结果表明，硝酸掺杂后，Li原子在石墨烯表面的最稳定吸附由H位变为B位；硝酸处理使Li原子在石墨烯表面吸附更稳定，在H位、B位、T位吸附的吸附能分别增大了2.176，2.816，2.747 eV。Li原子吸附在NO 3 --石墨烯体系表面后，存在3方面的电荷转移：Li→石墨烯，石墨烯→NO 3 -，Li→NO 3 -；Li原子在NO 3 --石墨烯体系表面的吸附既有N型掺杂，也有P型掺杂。硝酸掺杂降低了Li原子在石墨烯表面的迁移激活能，使Li原子在NO 3 --石墨烯表面更容易迁移。

功能材料杂志综述·进展

锰氧化物锂离子筛型吸附剂提锂进展11023-11032

摘要：作为自然界最轻的金属元素,锂在现代社会中的各方面应用广泛,是一种重要的战略资源。随着现代化进程的加速,世界各国对锂资源的需求量不断增加,全球锂矿逐渐减少,已经不能满足其需求,而海水和盐湖卤水中的锂资源能很好地解决这一矛盾,从海水和盐湖卤水中提锂具有重大意义。众多提锂方法中,吸附剂法是一种比较环保的方法,复合绿色和可持续发展的要求。吸附剂法的关键是吸附剂材料,锰氧化物锂离子筛绿色、高效,是一种理想的吸附剂。这里介绍了锂离子筛的概念,锰氧化物锂离子筛的结构及锂嵌入/脱嵌机理,详细综述了锰氧化物锂离子筛吸附剂提锂的研究现状,包括前驱体制备方法和锂离子筛成型应用,最后对锰氧化物锂离子筛今后的研究方向提出建议与展望。

非晶合金热塑性微成型技术研究概况及发展趋势11033-11040

摘要：由于非晶合金的无定形结构,非晶合金在室温下表现出高强度、高硬度、加工性能差等特征。但是,非晶合金在过冷液相区内展现出低粘滞系数、高流动性能的超塑性特征,这为非晶合金的塑性加工提供了一种新的途径。论述了非晶合金过冷液相区热塑性微成型技术的特点,对比传统晶态材料总结了非晶合金作为理想微成型材料的优势。介绍了非晶合金在微机电系统（MEMS）产业领域诱人的应用前景,并列举了国内外相关专家学者在非晶合金热塑性微成型领域的研究成果。总结了非晶合金在微电子系统、精密光栅、微纳超疏水表面、生物芯片、微型燃料电池等领域的应用。同时,指明了非晶合金热塑性微成型技术发展过程中存在的问题,重申了开发非晶合金热塑性微成型技术的重要性。

浅述几种吸波织物的研究进展11041-11046

摘要：电磁吸波织物在民用电磁辐射防护和军事装备的电磁隐身技术领域有着广阔的前景,加强电磁吸波织物的研究不仅具有重要经济价值,而且在国防建设中具有重要的意义。针对电磁吸波织物的发展现状,总结了吸波织物的工作原理,并围绕电磁吸波织物的制备方法,分别阐述了涂覆型、表面镀层型、功能纤维型和频率选择表面型4类电磁吸波织物。根据前人在电磁吸波织物领域的研究工作,提出了电磁吸波织物发展中存在的主要问题,并预测未来电磁吸波织物向低频化和智能化的发展方向。

再生骨料碳化及其对再生混凝土性能影响的研究进展11047-11051

摘要：再生骨料碳化处理不仅可改善再生骨料的物理特性,而且可吸收温室气体CO2,是一种环境友好型改性方法。介绍了再生骨料加速碳化的机理和方法;总结了再生骨料碳化后的物理性能和再生骨料碳化混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能;最后,进一步指出了再生骨料碳化改性尚待研究的主要问题。已有文献表明再生骨料碳化处理是改善再生骨料及再生混凝土性能可行且有效的方法。

锌基量子点的合成、表面修饰及其生物化学传感应用11052-11060

摘要：锌基量子点具有独特的光学特性、低毒性以及生物相容性好的优势,使锌基量子点在分析检测及生物标记中得到了广泛的应用。基于锌基量子点的研究进展,在阐述其合成方法、功能化修饰等基础上,系统论述了锌基量子点在生物化学传感领域的应用,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。

多功能MOFs基复合材料研究进展11061-11070

摘要：金属-有机框架（MOFs）材料是通过金属离子与有机桥联配体自组装形成的配位聚合物,因其易于制备、结构多样及孔道表面可修饰等特点成为新一代的晶体多孔材料。而由于MOFs机械强度低且化学稳定性差,使其发展受到一定限制。构建MOFs基复合材料可以有效弥补这些缺陷,同时可引入新的性质和功能。与单一材料相比,MOFs基复合材料具有更大的比表面积和孔隙率、更高的催化效率和稳定性。介绍了近年来报道的各类MOFs基复合材料的主要制备方法;归纳了MOFs基复合材料的种类;综述了其在气体吸附、光学、催化、传感以及药物缓释等领域的应用;最后对MOFs基复合材料今后的发展进行了展望。

溶胶-凝胶法制备BiFeO3薄膜及其光催化性能研究11071-11074

摘要：采用溶胶-凝胶法在Si/SiO2衬底上制备了多铁性材料BiFeO3薄膜。分别用X射线衍射,扫描电子显微镜以及紫外-可见分光光度计和光催化实验来测试并研究了薄膜的晶体结构,表面形貌以及紫外-可见吸收光谱和光催化降解效果。实验结果显示,所有的BiFeO3薄膜呈钙钛矿结构,其中温度为550℃退火处理的薄膜结晶性较好,表面也较均匀,无空隙生成;BiFeO3薄膜能较好地吸收可见光并对不同浓度的亚甲基蓝溶液都有较好的光催化活性,对浓度为20mg/L亚甲基蓝溶液有很好的降解效果,说明降解的污染物的浓度也会对BiFeO3薄膜的光催化效率产生一定的影响。

功能材料杂志研究·开发

腐蚀管道剩余强度数值分析及ANSYS二次开发11075-11079

摘要：随着工业的迅速发展,压力管道在化学化工领域占据着很重要的地位,但是由于腐蚀等问题的存在,所以通过力学的角度对管道进行剩余强度的分析是很有必要的。首先运用ANSYS软件分析了管道在不同腐蚀缺陷下的极限承载能力,并将数值结果与相应试验工况对比,验证了数值模拟的准确性。然后,用ANSYS软件管道腐蚀缺陷模型进行数值模拟,分析不同腐蚀缺陷尺寸对管道等效应力的影响。由于在分析管道剩余强度时需要考虑腐蚀缺陷尺寸的影响,而在Ansys软件中分析不同腐蚀缺陷尺寸模型需要在GUI界面中反复操作,十分繁琐,为了简化分析流程、节省时间。基于APDL语言并结合GUI界面,采用交互方式对软件进行二次开发,将管道模型的腐蚀缺陷尺寸进行参数化控制。

聚丙烯接枝4-丙氧烯基-2-羟基二苯甲酮材料的制备11080-11084

摘要：采用熔融密炼工艺制备聚丙烯（PP）接枝4-丙氧烯基-2-羟基二苯甲酮（AHB）,研究了接枝的工艺及其体积电阻率的变化。结果表明,当温度200℃,转子转速50r/min,时间9min,物料比为m（PP）∶m（AHB）∶m（DCP）=50∶0.8∶0.03（质量比）时,接枝率为0.73%,其体积电阻率比纯PP的有明显的提高,达2.1倍。为制备高电性能环保型聚丙烯电缆绝缘材料提供了有效的途径。

尼群地平分子印迹聚合微粒的制备及释药研究11085-11088

摘要：以甲基丙烯酸（MAA）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）为功能单体和交联剂制备了抗高血压药物尼群地平分子印迹聚合（MIPs）,采用红外光谱和扫描电镜对MIPs结构形貌进行了表征,通过静态吸附实验考察了MIPs吸附性能,在模拟体液中研究了MIPs对尼群地平的缓释作用。结果表明所制备印迹聚合物为粒径1μm左右微粒,对尼群地平有较好的分子识别性能和特异性吸附,印迹聚合物吸附量远大于非印迹聚合物吸附量;在pH值7.4缓冲溶液中NIPs释药率与时间几乎呈线性关系,释药较快,而MIPs释药平稳,15h释药率达到62%,15～35h时释药率缓慢增长,35h达到83%,表现出明显的缓释性能。

磷腈阻燃环氧树脂的制备及热分解动力学研究11089-11095

摘要：以六氯环三磷腈（HCCP）和对羟基苯甲醛为原料,一步法合成了六（4-醛基苯氧基）环三磷腈（HAPCP）。然后以HAPCP为阻燃剂,将其添加到环氧树脂（EP）中制备阻燃环氧树脂（FR/EP）。最后,通过热重法（TG）和微商热重法（DTG）,研究了EP和FR/EP在氮气气氛下的热分解动力学行为,运用Flynn-WallOzawa（FWO）法和Kissinger法求出EP和FR/EP的热分解反应的活化能E和指前因子A,采用Coast-Redfern法确定了热分解动力学机理函数g（α）和反应级数n。实验结果表明,相同升温速率下,FR/EP的热分解反应的活化能比EP的低,其活化能和指前因子分别为Ek（FR/EP）=1.34×10^5 J/mol,EO（FR/EP）=1.38×10^5 J/mol,A（FR-EP）=1.4×10^10 min-1,FR/EP的热分解动力学方程为g（α）=1-（1-α）3,反应级数n=3。

石墨烯电力复合脂的制备及性能研究11096-11101

摘要：采用自制硅烷偶联剂CA-Si-1改性石墨烯,获得了有机硅改性石墨烯RGO-CA-Si-1,通过扫描电子显微镜及热重分析对其进行表征;采用RGO-CA-Si-1制备石墨烯电力复合脂,分析了RGO-CA-Si-1用量对电力复合脂滴点、锥入度、冷态接触电阻变化系数、体积电阻率的影响;通过实验对比,分析了RGO-CA-Si-1、纳米铜粉、纳米银粉对涂膏前后冷态接触电阻变化系数降低的能力。

一种抗氧化藻蓝蛋白/胶原蛋白复合水凝胶的制备及研究11102-11106

摘要：将罗非鱼鱼皮提取的Ⅰ型胶原蛋白与不同浓度藻蓝蛋白混合,利用胶原蛋白自组装特性制备了复合水凝胶,并考察了复合水凝胶的透气性、微观形貌、红外光谱、溶胀率以及抗氧化性能。结果表明,复合水凝胶透气性显著升高,随着藻蓝蛋白含量增加,水凝胶的微观形貌孔隙和溶胀性增加,红外光谱表明该制备方法未破坏两种蛋白质的特征吸收峰。抗氧化实验中,该复合水凝胶具有DPPH自由基、羟自由基清除力,表现出优异的抗氧化能力。

纳米磁流体磁性能与一阶磁浮力的研究11107-11113

摘要：磁流体是一种超顺磁性的液态磁性功能材料,其特殊结构使得它区别于普通液体的悬浮性能,各层表观密度随着外磁场改变,导致磁流体内不同高度处的磁压强改变从而产生磁浮力。不同的基载液及磁性微粒含量使得磁流体饱和磁化强度差异很大,在相同的外加磁场作用下磁性能表现有所差异。利用振动样品磁强计测出磁流体的磁化曲线并用有限元软件仿真得磁流体内部磁场分布,以磁压强公式计算不同磁场下的磁压差与磁浮力的理论值,设计磁浮实验装置进行测试。结果表明,磁流体的一阶磁浮力与饱和磁化强度呈正相关,在磁化曲线线性区的弱磁场环境下磁浮力正比于浸没的非磁性物体表面磁场的平方差,达饱和磁场后磁浮力正比于其表面磁场差。研究对于磁流体选矿、油水分离等浮选性能的应用有一定的参考价值。