聚酰亚胺气凝胶的耐高温性能研究进展

聚酰亚胺树脂具有高强度、高阻燃性、高热稳定性和低介电常数等特点,在航空航天、微电子等领域均有广泛应用。聚酰亚胺气凝胶由于其丰富的纳米多孔三维网络结构与聚酰亚胺本体特性相结合,具有良好的隔热性能以及优异的力学性能。然而,由于聚酰亚胺气凝胶丰富的纳米多孔结构,其耐高温性能相对于聚酰亚胺树脂明显下降,极大地限制了聚酰亚胺气凝胶在航空航天高温环境热防护领域的应用。本文针对聚酰亚胺气凝胶耐高温性能不足的问题,分别介绍了线型和交联型聚酰亚胺气凝胶及其主要制备方法,系统评述了国内外学者为提升聚酰亚胺气凝胶耐高温性能而采用的主要策略,同时对聚酰亚胺气凝胶在航空航天、压力传感、环境修复和保温隔热等领域的应用进行了总结,最后结合当前聚酰亚胺气凝胶面临的主要挑战,对其未来的研究动态进行了展望。

纤维素基气凝胶功能材料的研究进展

纤维素气凝胶具有低密度、高比表面积及高孔隙率等特性,并且在增强力学性能、改善疏水吸油性能、提高耐热温度和生物抗菌等多种领域具有良好的发展潜力。介绍了纤维素气凝胶材料的制备流程,并着重综述了各种纤维素气凝胶材料及纤维素衍生物功能气凝胶材料的最新研究进展,最后对纤维素基气凝胶材料的未来发展进行了展望。

纤维素纳米晶模板法制备有序介孔材料研究进展

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。

纳米二氧化钛低温热催化降解聚乙烯薄膜的机理

以纳米二氧化钛(nano-TiO2)为热催化剂,与低密度聚乙烯(LDPE)熔融共混制备出LDPE/TiO2复合薄膜,并置于黑暗烘箱中低温(30~50℃)热老化。利用傅里叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描量热法和扫描电子显微镜对复合薄膜的热降解行为进行了表征。结果表明,纯聚乙烯薄膜和聚乙烯复合薄膜在黑暗低温条件下也会发生热降解,且nano-TiO2填充量越大,温度越高,热降解效果越明显。nano-TiO2填充量为5%的复合薄膜在50℃热老化90 d后,复合薄膜中出现羰基和羧基,聚乙烯分子支链减少且生成了小相对分子质量的物质,复合薄膜的热分解温度T5%从473.5℃降低到433.8℃,结晶度从33.1%升高到35.3%,薄膜表面也变得凹凸不平。

Fe-Sr_2Bi_2O_5光催化降解低密度聚乙烯膜

采用共沉淀法合成的新型光催化剂(Fe-Sr2Bi2O5)与低密度聚乙烯(LDPE)通过熔融共混制备了一种新型光催化降解复合膜(Fe-Sr2Bi2O5/PE)。通过力学性能、接触角、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和场发射扫描电镜(FESEM)等表征手段研究了该催化剂在室温条件下固相光催化降解LDPE复合膜的性能变化。结果表明:Fe-Sr2Bi2O5在紫外光和可见光条件下对LDPE均具有较好的光催化降解能力,其中,紫外灯照射10 d后,Fe-Sr2Bi2O5/PE复合膜断裂伸长保留率低于5%,拉伸强度保留率低于40%,接触角降低22.52°,已完全脆化;同时,LDPE复合膜中出现明显的羰基等降解特征吸收峰和降解孔洞;与Sr2Bi2O5和Ti O2相比,Fe-Sr2Bi2O5对LDPE具有更好的降解效果。综上所述,在紫外光和可见光条件下,Fe-Sr2Bi2O5对LDPE具有明显的光催化降解作用,为未来光催化降解聚乙烯(PE)提供了一定的新依据。

CuMn_2O_4/NiMn_2O_4近常温热催化降解亚甲基蓝研究

采用高温固相合成法制备Cu Mn2O4/Ni Mn2O4热敏催化剂,通过XRD、TEM、TGA、UV-vis和SEM等手段对样品进行了表征,研究了近常温热催化降解亚甲基蓝有机污染物。结果表明:亚甲基蓝底物质量浓度分别为30、40和50 mg/L时,随着温度从30、35到40℃的升高,去除率分别达到68.35%、79.64%和88.89%;在完全遮光、40℃、亚甲基蓝底物质量浓度为30 mg/L和热敏催化剂用量45 mg的条件下,经过48 h热催化降解过程,最佳降解率达到最优。此外,利用GC-MS对降解产物进行了分析,发现降解的主要产物为二氯甲烷和甲苯,由此证明亚甲基蓝确实发生了降解反应,且其降解程度也比较彻底。综上所述,近常温热催化降解途径将为未来工业废水处理提供潜在解决方案。

基于智能语音的盲人蓝牙耳机系统

如今,盲人群体越来越多,但对于他们的出行问题,却始终得不到有效解决,一方面是因为相关部门没有落实,另一方面是没有高新产品出现.本文研究了针对于盲人出行的基于智能语音的盲人蓝牙耳机系统.该系统基于智能语音、图像识别、GPS定位等模块于一体,利用GPS定位与导航、障碍物识别、智能语音等技术,实现了盲人通过语音定位导航与障碍物识别等功能,保障盲人出行安全,也可以通过Siri语音进行无缝语音交流,更加方便,让盲人安全出行实现.

常温激发热催化降解低密度聚乙烯膜

以低密度聚乙烯为膜材料基质,添加合成的热敏催化剂,吹膜制得高分子降解膜。在环境热刺激的响应下,用SEM、AFM、GPC和FT-IR对膜进行表征,研究了其热催化降解过程。结果表明,在环境条件下60d后,高分子膜表面确实被热催化反应所破坏,表面粗糙度分别由处理前的3.4nm与3.7nm变为降解后的78.9nm与81.3nm。与空白组对比,高分子膜的平均分子量出现了显著下降。此外,监测到高分子膜降解过程中化学基团的变化,特别是降解以后出现在1 713cm-1处的羰基吸收峰,并提出相应可能的降解机制。上述试验证据证明了一个颇具潜力的降解途径,通过常温激发来实现高分子膜降解。

木质素/聚乙烯/皮胶复合改良剂对风成沙饱和含水量影响

采用单因素及正交试验系统探讨由木质素、低密度聚乙烯再生料(RLDPE,Recycled Low Density Polyethylene)和皮胶制备的改良剂对风成沙饱和含水量(SMC,Saturated Moisture Content)影响。结果表明:SMC随木质素含量增加线性增大;随RLDPE含量的增加先增后减,掺量为20%时达最大值;随皮胶掺量增加而增大,但增长速率改变。三组分对SMC影响显著性:皮胶>RLDPE>木质素;多元线性回归分析表明SMC与三者掺量呈线性相关,相关系数0.968;三者最佳掺量:皮胶/20%、RLDPE/15%、木质素/10%。