Langmuir-Blodgett法制备柔性石墨烯透明导电薄膜

文中研究采用Langmuir-Blodgett组装技术来实现柔性石墨烯透明导电薄膜的制备。通过对经典Hummers法的改进制备出氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯薄片通过Langmuir-Blodgett技术组装后形成了边缘连接和片层堆叠的结构,接着用碘化氢(HI)低温蒸汽还原,获得优质的还原氧化石墨烯薄膜。在此基础上,进一步深入探讨组装层数与其透光性和导电性的关系,并通过实现石墨烯片层间的边缘连接结构,得到了波长在550nm处的透光率为82.69%,方块电阻为471Ω/□的优质透明导电薄膜。

接枝改性氯丁橡胶鞋用粘合剂的研制

本文较详细地研究了氯丁橡胶与不同单体接枝共聚合成接枝氯丁橡胶的过程;探讨了单体和引发剂的种类及用量、溶剂、聚合温度和反应时间等对胶性能及粘接强度的影响。以甲基丙烯酸甲酯为单体与氯丁橡胶接枝共聚的粘接剂对聚氯乙烯合成革-天然橡胶粘接时,其剥离强度可达10～12kg/2cm,测试样品呈本体材料破环,基本上解决了鞋用粘合剂开胶问题。

燃烧烟气脱硝技术的研究进展

随着氮氧化物(NO_x)对人类活动及环境影响的日趋严重,如何控制烟气中氮氧化物的产生及减少其排放量成为越来越关注的焦点问题。文中主要介绍了其中的选择性催化还原法(SCR)、非选择性催化还原法(SNCR)的原理、优缺点及最新进展,最后对控制氮氧化物排放的潜在研究方向和研究前景进行了展望。

PC/PET共混条件及共混物组成对形态及性能的影响

本文探讨了PC/PET熔融共混体系混炼条件对性能的影响,得到了研究范围内最佳混炼条件,深入研究了该条件下共混物的力学性能、耐溶剂性和热性能,得到了性能优良的聚合物合金。与断面形态相结合讨论了共混物的性能与共混物中两相连续程度的对应关系。

基于钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化反应捕集CO_2的试验

利用钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化反应(CCCR)吸收CO2是一种新型、廉价、有效的CO2捕集方法。采用热重分析仪研究了吸收剂的矿物组成、颗粒粒径、煅烧温度和碳酸化温度对CCCR快速反应阶段吸收剂循环碳酸化率(XN)的影响。结果表明:吸收剂的碳酸化反应由快速化学反应控制阶段、过渡阶段和缓慢产物层扩散控制阶段组成;白云石具有良好的抗烧结能力,白云石的XN高于石灰石;随着颗粒粒径的增大,吸收剂的XN逐渐降低;当煅烧温度超过950℃时,随着循环反应次数的增加,吸收剂的XN严重降低;吸收剂在725℃碳酸化温度时的XN最高。

热处理对聚醚醚酮(PEEK)力学性能影响的研究

本文用动态粘弹谱、静态力学性能测试和密度梯度法,研究了热处理对聚醚醚酮力学性能的影响规律.发现聚醚醚酮α峰位置、屈服应力、T_g 到T_m 间的储能模量随结晶度增大而增加;β峰面积、断裂伸长随结晶度增大而下降.

知识点串讲法在《高分子材料研究方法》授课中的应用

该文针对高分子材料专业本科生开设的专业基础课《高分子材料研究方法》中所面临的系列教学问题,例如知识点零散难于记忆,内容枯燥无法调动学生们的积极性和概念模糊学生们容易混淆等,提出了突破教材框架,通过经典实用案例,运用跨章节类比的方法,将功能类似的仪器分析手段进行知识点串讲的授课理念,促进活跃教学气氛,加深学生们对知识要点的理解和记忆,增强学生们学以致用举一反三的能力,实现教学效果的显著提升。

银粉含量对印刷型聚合物发光器件的影响（英文）

研究银粉含量和印刷阴极型聚合物发光二极管(polymer light-emitting diode,PLED)之间的构-效关系.实验比较两种不同银粉含量的导电银胶,通过刮涂法制备PLED的阴极.两种银胶的胶体基底相同,区别在于银粉颗粒的含量不同.实验研究银粉的分布状态与器件性能之间的关系.结果表明,银胶中的银粉含量越高,器件的性能越好,主要体现在驱动电压更低、电流密度更大和量子效率更高.偏光显微镜图片显示,提高银胶中银粉的含量,可以优化银粉在印刷阴极/电子传输层之间的分布.通过银粉覆盖率的数据模拟也证明了这一点.为确定银粉覆盖率的提高能够优化器件效率,在器件中通过蒸镀添加薄银层.结果表明,由于薄银层的插入,器件的驱动电压随之下降,器件性能也得到优化.因此,在印刷型的PLED器件中,提高银胶中银粉的含量可以有效减低载流子的注入势垒,达到器件优化的效果.

关于A_(ai)-B_(bj)型缩聚物网络结构的研究(Ⅰ)——溶胶凝胶分配理论

本文考虑了分子内环化反应对溶胶凝胶分配的影响,用新的方法推导了包含各种反应参数的理论方程。以聚酯为模型化合物的实验结果支持本文所得到的理论结果。

关于Aa-Bb型缩聚物网络结构的研究——溶胶凝胶分配理论

溶胶凝胶分配理论是在分子水平上表征交联网络结构的有效工具。由Flory等建立和发展起来的这一理论,由于引用了溶胶相无分子内环化反应的假定,特别是在理论推导中将分子内交联反应与分子间的链增长反应对两相分配的贡献未能加以区别,致使理论与实验不符。本文充分考虑了经典理论的这些缺欠,建立了更为符合客观实际的理论模型。同时,用十分简便的方法推导了反应溶胶分数,溶胶反应程度,分子内和分子间总反应程度等量宏观联系的参数方程组。以聚酯为模型化合物的实验研究与本文所得理论结果基本相符。

碳基材料改性石灰石增强其对CO_2的捕集效率

在水泥行业中,石灰石不仅是生产水泥的原料,而且也可以用来捕集废气中的CO2。但是,它的捕集效率会因其颗粒表面在经过几次捕集循环后发生烧结而严重降低。在本文中,我们利用不同种类的碳基材料(炭黑、石墨、竹炭和椰壳炭)来改性石灰石,提高其CO2捕集效率。碳基材料的引入可以改变石灰石颗粒的形貌:在煅烧过程中,碳颗粒在CO2的捕集循环前期起到支撑骨架的作用,循环后期碳颗粒在完全燃烧后,会产生孔洞,从而增加石灰石颗粒的比表面积,延缓烧结,提高循环煅烧/碳酸化率。实验研究表明,椰壳碳颗粒改性后的石灰石的CO2捕集效率比纯石灰石提高13%。

改性钙基材料吸附CO_2性能研究

温室气体CO2的大量排放是全球气候变暖的主要影响因素,对于CO2的捕集再利用研究已引起了学界和工业界的广泛关注。石灰石循环煅烧/碳酸化法捕集工业CO2气体已经被大量报道,但石灰石在循环捕集过程当中其表面容易被烧结而降低了其捕集性能,基于此,我们提出了利用耐高温氧化物（如MgO、Fe2O3、SiO2）微粒对石灰石颗粒表面进行修饰改性以便提高石灰石颗粒的抗烧结能力及其CO2捕集特性并利用TGA和SEM对改性实验进行了捕集性能测试和颗粒形貌表征。试验结果表明,金属氧化物微粒对石灰石改性有效果,其中添加1wt%MgO微粒时可以使石灰石捕集CO2的性能提高7%~8%,且吸收剂颗粒孔隙结构得以改善。

热历史对聚醚醚酮(PEEK)热性能的影响

用DSC、X射线衍射和密度梯度法考察了热历史对聚醚醚酮(PEEK)热性能的影响,结果发现:PEEK的T_g随结晶度增加而向高温区移动;在DSC曲线上,结晶了的PEEK的低温冷结晶峰消失,而代之出现双熔融峰,双峰是由PEEK的晶格缺陷产生的。

利用凹凸棒改性石灰石增强CO_2循环捕集效率

石灰石作为天然的CO2吸收剂,可有效的捕集烟气中的CO2,但随着循环反应次数的增加,石灰石颗粒表面会发生严重的烧结,使其酸化率迅速发生衰减。本文中利用自然界储量丰富的凹凸棒石对石灰石颗粒进行改性来减缓这一现象的发生,从而提高其CO2的循环捕集效率。凹凸棒石具有的天然纳米纤维状结构可有效的减少石灰石颗粒之间的相互接触,延缓石灰石的烧结团聚现象,从而提高其碳酸化率。实验结果表明:凹凸棒石原矿和提纯后的凹凸棒石均可作为添加剂提高石灰石对CO2的捕集效率,其中经过提纯处理后的凹凸棒石的改性效果最好;通过比较凹凸棒石改性前后的钙基吸收剂经过多次CO2捕集循环后的颗粒微观形貌的变化,可以发现经过凹凸棒石改性后的石灰石颗粒表面仍留有较多的孔道,使其抗烧结能力得到大幅的提高。

利用蛭石增强石灰石对CO_2的循环捕集效率

天然石灰石经高温煅烧分解后所得Ca O可以作为捕集CO_2的吸收剂,用来捕集水泥、煤电等工业烟气中的CO_2。但是由于烧结现象导致钙基吸收剂的循环碳酸化率在多次循环之后会发生迅速衰减,基于此,我们提出利用具有天然纳米片层结构的蛭石对石灰石颗粒表面进行修饰改性,以便提高石灰石颗粒的抗烧结能力及其循环捕集CO_2的能力。利用TGA以及SEM对蛭石改性的石灰石进行了表征。试验结果表明:蛭石对石灰石改性有效果,当其添加量为1wt%时,可以使石灰石的第一次循环碳酸化率提高8.21%。

液面沉积法制备透明柔性石墨烯导电薄膜

透明导电薄膜在现代电子领域有着非常广泛的应用。我们利用简单的液面沉积法在柔性基底PET上成功制备了氧化石墨烯薄膜,在室温下经过碘化氢(HI)蒸汽还原后得到石墨烯透明导电薄膜。利用各种表征手段(SEM、TEM、AFM、吸收光谱(UV-Vis)和电阻分析(四探针法))系统的研究了不同沉积层数的石墨烯薄膜的透光性和导电性之间的关系:随着石墨烯沉积层数的增加,导电薄膜的导电性上升,但薄膜的透光率下降。在透光率(λ=550nm)为82.22%时,导电薄膜的方块电阻为620Ω/□。

“新工科”背景下计算材料学课程教学的改革与实践

为满足“新工科”建设的要求,对计算材料学课程进行教学改革与实践。通过理论实验的一体化结合、引入面向实际应用的实验设计以及过程化的考核方式来提升教学效果,使学生能够借助计算模拟来分析和解决不同尺度下的材料学问题。改革实践措施提高了学生自主思考、团队协作和创新思维的能力,建立起符合“新工科”建设需要的人才培养模式,可以作为多学科交叉和融合式教学的新范式。

化学亚胺法催化制备性能优异的聚酰亚胺纤维

提高本征性高分子纤维材料的热稳定性和力学性能,是目前先进纤维材料的研究热点。聚酰亚胺是一种高性能特种高分子材料,由于其共轭及苯环堆叠作用,具有优异的力学性能和热稳定性。将4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(PDA)两种二胺与3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)聚合形成聚酰胺酸溶液(PAA),使用不同种类的吡啶与丙酸酐混合制备出一系列浓度梯度混合液引入到PAA中,采用湿法纺丝和化学亚胺化法制备出聚酰亚胺纤维并对其微观结构和性能进行研究。结果表明,当4-甲基吡啶质量分数为4%(质量分数),n(PAA)∶n(丙酸酐)=1∶3时的聚酰亚胺纤维微观结构为标准的圆柱状,其拉伸强度达到1.91 GPa,在热失重为5%时的温度高达533.3℃,表现出良好的热稳定性能和力学性能。

氢氟酸法合成Mo_(2)Al_(1-x)B_(2)(MBene)及电化学性能研究

由块状三元金属硼化物(MAB相)制备的MBene作为一种新型的二维材料,其大规模发展受到了越来越多的关注,但其制备策略受到了限制。工作详细探索了采用氢氟酸法从MoAlB中刻蚀Al层的最佳制备工艺条件,并成功合成了具有典型手风琴结构的Mo_(2)Al_(1-x)B_(2)(MBene)二维材料。此外,使用X射线衍射仪和XPS详细分析了MBene晶体结构和表面化学状态。扫描电子显微镜结合能谱仪分析了MBene的微观形态。结果表明,在60℃下刻蚀72 h(简称60-72 h)合成的MBene具有清晰手风琴层状结构特征。当用作LIBs阳极时,60~72 h样品具有出色的电化学性能,在1 A/g电流密度下循环500次后的可逆比容量为228.0 mAh/g。其优异的电化学性能主要归因于二维MBene良好的导电性及快速锂离子扩散通道,由此而带来高的赝电容效应,即在2 mV s^(-1)扫描速率下,赝电容贡献达到~86.7%。

凹凸棒石改性钙基吸收剂循环碳酸化特性的试验分析

钙基吸收剂在较高的温度下可有效的循环捕集烟气中的较低浓度的CO_2,通过升温释放出高浓度的CO_2。但其弊端在于随着CO_2释放/吸附的不断进行,吸收剂的烧结现象严重,CO_2的吸收效率也显著的下降,若仅采用钙基材料作为CO_2捕集剂,需不断的投入新鲜的吸收剂,消耗量较大。本论文以水泥工业为背景,研究其烟气中CO_2的捕集,并采用一维结构的凹凸棒对吸收剂进行表面修饰处理,来缓解吸收剂的烧结现象,以提升CO_2的吸收效率。试验结果表明:凹凸棒石物理吸附CO_2的量对钙基吸收剂碳酸化率的提高有一定的贡献,但此贡献要小于吸收剂抗烧结性能的提高所带来的贡献;凹凸棒石对颗粒粒径较大的吸收剂的改性效果较好;不改变钙基吸收剂的粒径,当将提纯凹凸棒石的粒径减小时,其改性效果进一步提高。