GO/NiMoO_(4)纳米复合材料的制备以及电化学性能

通过水热法制备了NiMoO_(4)纳米棒前驱体,再通过煅烧的方式制备出超长NiMoO_(4)纳米棒(10μm)。采用超声法将NiMoO_(4)纳米棒均匀附着在氧化石墨烯表面,制备GO/NiMoO_(4)复合材料,借助X射线衍射仪(XRD)研究材料的晶格结构,利用扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)研究材料的表面形貌和元素组成。在3 mol/L的KOH电解液中,采用三电极体系对GO/NiMoO_(4)纳米复合材料进行循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗和循环充放电测试,分析电极的电化学性能。实验结果表明,根据恒电流充放电曲线计算出的比容量,GO/NiMoO_(4)电极在1 A/g时显示出高达721 F/g的高比容量,远高于原始NiMoO_(4)电极405 F/g的比容量;根据循环伏安曲线计算的比容量,与原始的NiMoO_(4)电极相比,GO/NiMoO_(4)电极表现出显著增强的比电容,比电容可高达1 334 F/g、1 171 F/g、896 F/g、750 F/g、646 F/g和567 F/g(5 mV/s、10 mV/s、20 mV/s、30 mV/s、40 mV/s和50 mV/s下),在电流密度为20 A/g时,循环10 000次,GO/NiMoO_(4)的容量保持率达到87.3%,远远高于NiMoO_(4)的66.9%。通过这种简单的方法制备GO/NiMoO_(4)纳米复合材料为未来高性能超级电容器电极材料的选择提供了很有前途的方向,卓越的性能对其未来实际应用有一定的帮助作用。

Cu含量对Ag/LSCO电接触材料物理性能的影响

采用溶胶凝胶法辅以高能球磨工艺合成Cu粉体改性La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)(LSCO)粉体,用粉末冶金工艺结合热挤压技术制备了系列Cu改性Ag/LSCO电接触材料与成品丝,研究了Cu粉体对改性Ag/LSCO材料界面润湿性、物理力学性能等影响规律。结果表明,随着Cu含量的增加,改性Ag/LSCO-xCu(x=0、1、2、4、6、8)电接触材料的电阻率呈先增加后减小的趋势,与Ag和LSCO基底的润湿角变化趋势相一致,但其密度和硬度性能变化趋势相反;当Cu含量为4%时,Ag和LSCO-4Cu基底的润湿角达最小值55.0°,相应的成品丝(φ2.35mm)性能最佳:电阻率2.29μΩ·cm,硬度(HV^(0.3))946.7MPa,密度9.73g/cm^(3),断后延伸率3.9%,为纯Ag/LSCO的3.9倍。

丝素蛋白作为口腔组织再生屏障材料的应用进展

丝素蛋白具有良好的生物相容性、可调控的降解率、合适的机械强度与可载药的特性,已逐渐成为口腔组织再生的新兴屏障材料。该文通过分析、总结丝素蛋白作为屏障材料在口腔组织再生研究的相关文献,并对其目前应用的局限性和未来的发展趋势进行了讨论,旨在为该领域的进一步深入研究提供一定的参考依据。

Ag/LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)触点材料的制备及电接触性能研究

本文运用溶胶-凝胶燃烧法合成了双钙钛矿型LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)(LNCO)纳米材料,利用粉末冶金和热挤压技术制备了相应的Ag/LNCO触点材料及元件样品。重点考察了不同Ni、Co含量对Ag/LNCO触点材料微观结构、物相组成、物理性能、力学性能及电寿命服役能力的影响,对其电弧侵蚀失效行为进行了研究,并与SnO2粉体增强Ag基触点材料进行对比。结果表明:溶胶凝胶法合成的LNCO纳米颗粒粒径为20-30 nm,经粉末冶金工艺制备的Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料电学性能和电寿命都优于Ag/SnO_(2)触点材料,其电阻率低至2.10μΩ∙cm,电寿命性能达到51287次。表明Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料性能较佳,是一种可以取代Ag/CdO的新型触点材料。

凝灰岩石粉/聚氯乙烯石塑材料的制备及性能

为解决凝灰岩石粉的高值化资源化利用,本文首先研究了凝灰岩石粉的主要成分、表面改性对化学组成及粒径分布的影响。然后采用了熔融共混法制备了凝灰岩石粉/聚氯乙烯(PVC)石塑复合材料,研究了不同的表面改性剂对凝灰岩石粉/PVC复合材料微观形貌及性能的影响。在此基础上,进行了凝灰岩石粉/PVC石塑地板材料的中试生产。结果表明,凝灰岩石粉主要成分为SiO_(2)。采用表面改性剂对其进行表面改性后,可改善凝灰岩石粉的聚集。对凝灰岩石粉的表面改性可显著提高其与PVC复合材料的力学性能。在相同填料质量分数下(62%),硬脂酸表面改性后的凝灰岩石粉/PVC复合材料具有比碳酸钙/PVC复合材料更好的力学性能、耐热老化性能及阻燃性,其拉伸强度、邵氏A硬度和极限氧指数可分别达到(26.52±1.7)MPa、90.2±0.9、63.1%±1.5%。所制备的凝灰岩石粉/PVC石塑地板材料性能完全符合国家标准要求,而且在锁扣拉力和表面耐刮擦性能上表现优异。本工作为粉尘石粉的资源综合利用起到一定的示范作用。

基于干细胞与生物3D打印技术的皮肤组织工程研究与应用进展

皮肤是人体内非常复杂的器官,构建仿生的皮肤模型一直是是临床和研究中的热点与难点。3D生物打印技术的出现解决了皮肤构建物的问题,它可以通过定制皮肤形状,精确分配细胞和其他材料,实现快速可靠的仿生皮肤替代品生产,满足临床和工业要求。此外,它具有优异的性能、灵活性、高分辨率、重现性和高通量,可以用于药物筛选、化妆品测试以及皮肤移植等,并且可以为更多烧伤或糖尿病患者提供有效的皮肤替代物。结合干细胞的3D生物打印技术给研究和医疗专业人员带来更多解决皮肤疾病的方案。多能干细胞是有吸引力的候选细胞,因为,它们除了在伦理上被接受外,还可以根据患者的情况进行基因定制,实现具有预定结构的细胞载体,可以纳入血管网络、毛囊和汗腺等仿生层次的结构,以提高组织功能和美学植入。该文主要综述3D生物打印技术进行皮肤构建的研究现状,重点讨论了不同3D生物打印工艺构建皮肤的特点,并剖析了含有附属器的皮肤构建物下游应用需求,为本领域在体外生理或病理模型构建、再生医学和临床等研究提供参考。

团队合作的任务驱动案例研讨教学模式在环境材料课程中的探索与实践

本文以环境材料课程为载体,针对课程学时少、教学内容多、教材陈旧、教学模式单一及评价方式落后等问题,提出一种基于团队合作的任务驱动案例研讨教学新模式。通过教学实践发现,与传统讲授教学方式相比,新教学模式新增了时事热点工程案例,丰富拓展了教学内容,引入了多层次互动学习方式,优化了教学评价过程,不仅激发了学生学习兴趣,提高了课堂参与度,增强了学生分析和解决工程问题的创新思维能力,培养了学生组织协调能力、表达交流能力和团队合作意识,也有效提升了教师的专业水平和教学能力。

粉末粒径及其配比对FeSiAl软磁复合材料性能的影响

对气雾化法制备的球形FeSiAl粉末进行粒径优选及配比,通过耐高温复合磷酸盐和硅树脂对其进行有机-无机双绝缘包覆,然后将其制备成软磁复合材料。系统研究了粉末粒径及配比对材料密度、高频功率损耗、磁导率和直流偏置等性能的影响。结果表明,软磁复合材料的密度、磁导率和功率损耗随粉末粒径的减小而降低,直流偏置特性随粒径的减小而改善。当平均粒径为6.28μm时,1 MHz下的有效磁导率为59.21,在Bm=30 mT,f=1 MHz的条件下损耗为335.57 kW/m^(3),在100 Oe磁场下的磁导率百分比为64.42%。通过将平均粒径为18.76μm和12.72μm的两组粉末进行粒度配比,发现随着细磁粉含量的增大,密度与磁导率均先增大后减小,同时在Bm=30 mT,f=1 MHz高频条件下的损耗由624.50 kW/m^(3)减小至575.76 kW/m^(3)。

大学教师的学术创业意向及其影响因素——基于浙江省高校的实证研究

在“大众创业万众创新”背景下,大学教师投身创新创业活动方兴未艾。依据学术创业的理论视角,以学术创业的微观主体大学教师为研究对象,分析了大学教师开展学术创业的动机、意向、存在的现实困境,并从教师本体、大学、政府三个层面,提出促进大学教师开展学术创业的可行路径。

丝素蛋白水凝胶的改性方法及其在骨组织工程中的应用

大面积骨缺损的修复重建需要深入了解骨组织的物理化学特性和生物学特性,并依靠仿生策略,制备出适宜的骨组织支架。丝素蛋白(SF)是一种天然的高分子材料,具有独特的生物学特性。以SF为主要成分制备的水凝胶也是一种有潜力的支架材料。为满足理想骨组织工程支架材料的要求,需要对水凝胶某些性能进行改进。因此,本文从提升水凝胶机械性能,增加水凝胶生物诱导作用,调节水凝胶生物降解性能等方面,回顾总结了应用于骨组织工程时,丝素蛋白水凝胶的改性方法。

玻璃纤维改性尼龙复合材料现状

玻璃纤维(GF)改性尼龙(PA)复合材料是一种高性能工程塑料,其应用范围十分广泛。对影响PA/GF复合材料性能的重要因素进行综述。阐述了GF与PA基体界面作用力、GF的直径、挤出机螺杆组合及GF与其他无机填料的协同作用对PA/GF复合材料性能的影响规律。结果表明,对GF进行有机化改性或在PA基体中添加其他改性剂能显著提升PA和GF界面作用力,从而提高PA/GF复合材料的力学性能。GF的直径越小,PA/GF复合材料的力学性能越好。螺杆组合对PA/GF复合材料中GF的长度和分散性具有重要影响,联合使用齿形盘、反向齿形盘与啮合块,制备的PA/GF复合材料性能更好。与单独采用GF改性的PA复合材料相比,当其他无机填料与GF协同使用时,PA/GF复合材料的力学性能较好。最后,对未来GF改性PA复合材料的研究方向进行了展望。

Ni掺杂改善Ag/Bi_(2)Sn_(2)O_(7)电接触材料的力学性能

Ag/Bi_(2)Sn_(2)O_(7)电接触材料虽然电阻率比Ag/SnO 2材料低,但其塑性差、成型困难,因此对其力学性能的优化是实现其工业应用的重要环节。采用水热法制备Ni元素掺杂的改性Bi 2Sn 2O 7粉体,结合高能球磨和粉末冶金工艺制备了不同Ni掺杂量的Ag/Bi_(2)Sn_(2)O_(7)电接触材料,运用X射线衍射仪、扫描电镜、硬度仪、密度计和万能试验机对所制备的材料进行分析测试。测试结果表明:随着Ni掺杂量的增加,改性Ag/Bi_(2)Sn_(2)O_(7)电接触材料的密度和硬度呈先增大后减小趋势,并且当前驱体中Ni^(2+)与Sn^(4+)的摩尔比为2∶20时,Ni掺杂Ag/Bi_(2)Sn_(2)O_(7)电接触材料的物理性能最佳,相应的密度及硬度均最高,分别为9.94 g/cm^(3),94.2 HV;对应的成品丝材的断后延伸率为3.8%,是Ag/SnO 2电接触材料的7.6倍,抗拉强度为200.2 MPa,与Ag/Bi_(2)Sn_(2)O_(7)电接触材料相比,提升了79.5%。

MXene基纳米材料在高性能金属锂负极应用中的研究进展

锂金属负极由于其具有高的理论容量和低的电化学电势,被认为是高能量密度可充电电池中最具吸引力和前景的负极。然而,其在镀/脱锂过程中,锂枝晶的不可控生长导致了电极的快速退化和严重的安全问题,严重阻碍了其实际应用。为了解决这些问题,使用具有高电导率、优异机械性能和丰富表面官能团的二维过渡金属碳化物/氮化物(MXenes)来诱导锂均匀成核并缓解体积变化,最终抑制锂枝晶的形成。本文综述了用于金属锂负极的MXene基纳米材料的最新进展。首先介绍了金属锂负极的技术挑战。然后从三个方面总结了MXene基纳米材料用于抑制锂枝晶生长和构建稳定金属锂负极的设计和使用:(1)使用结构化负极,如MXene/锂负极、MXene/金属/锂负极、MXene/碳/锂负极、MXene/氧化物/锂负极等;(2)构建人工SEI膜;(3)修饰电解液成分。最后,简要讨论了MXene基纳米材料在下一代锂金属电池应用中的挑战和前景。

材料工程专业硕士培养及能源材料课程CDIO教学模式探讨与实践

本文分析了我校材料工程专业学位培养和能源材料课程教学的特点,引入CDIO教学理念,从培养目标、教学大纲、教学内容和教学模式等方面进行教学改革和实践。结果表明能源材料课程CDIO教学模式有利于加强学生工程实践能力锻炼,提高学生自主学习和解决实际工程问题的能力;有利于培养应用型工程人才,是新工科建设背景下材料工程专业学位硕士培养的有效探索。

氧化石墨烯复合α-MoO_(3)的制备以及电化学性能的研究

通过水热法制备了α-MoO_(3)纳米棒前驱体,再通过退火的方式制备出超长α-MoO_(3)纳米棒(10μm),采用超声法将α-MoO_(3)纳米棒锚定在氧化石墨烯(GO)纳米网之间,制备三明治结构的GO@MoO_(3)纳米材料,对其进行物相形貌分析和电化学测试。实验结果表明,根据恒电流充放电曲线,GO@MoO_(3)电极在1A/g时显示出高达370F/g的高比容量,远高于原始MoO_(3)电极214F/g的比容量;根据循环伏安曲线,与原始的MoO_(3)电极相比,GO@MoO_(3)电极表现出显著增强的比电容,在5、10、20、30、40和50mV/s下,比电容可分别高达805、594、479、430、394和355F/g)。

磁控溅射NiCrCN涂层在质子交换膜燃料电池阴极环境中的腐蚀行为

采用非平衡磁控溅射技术在316L不锈钢表面沉积NiCrCN涂层,研究不同铬靶电流(2,4,6 A)下涂层的微观形貌以及在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极环境(0.5 mol·L^(-1) H_(2) SO_(4)+2 mg·L^(-1) HF,空气鼓入,70℃)中的耐腐蚀性能。结果表明:制备的NiCrCN涂层均由金属镍、CrN、Cr_(2) N、Cr_(7) C_(3)等相组成;4 A铬靶电流下制备的涂层表面光滑平整且结构致密,而2,6 A铬靶电流下制备的涂层中出现明显的柱状晶结构。在模拟PEMFC阴极环境中恒电位0.6 V极化以及高电位1.0 V循环极化后,随着铬靶电流的增大,涂层的腐蚀电流密度先减小后增大,4 A铬靶电流下制备涂层的腐蚀电流密度最小,恒电位极化曲线更加平稳,恒电位极化时溶解在腐蚀溶液中的金属离子质量浓度最小,表面腐蚀程度最轻;该涂层在静止浸泡14 d后的电荷转移电阻始终比316L不锈钢高1个数量级。在PEMFC正常工作、快速启动/关闭和长期静止条件下服役的最佳NiCrCN涂层为4 A铬靶电流下制备的涂层。

高性能磷酸铁锂电池补锂技术及机制

本工作采用正极磷酸铁锂(LiFePO_(4),LFP)搭配高容量石墨掺硅负极体系,以商业化富锂镍酸锂(Li_(2)NiO_(2),LNO)作为正极补锂添加剂,探究补锂技术对磷酸铁锂电池性能的影响及作用机制。通过对LNO的电化学性能、脱锂前后的结构组成与微观形貌变化进行测试与分析,发现LNO的不可逆容量可达212.1 mAh/g,而且脱锂后的LNO主要以仍具活性的Li_(0.63)Ni_(1.02)O_(2)形式存在。然后,将一定量的LNO添加至LFP正极浆料中制作成32 Ah软包电池,并进行容量、倍率、电化学阻抗和循环寿命等性能的测试与研究。结果表明:与基准组相比,添加质量分数3%的LNO补锂剂可以显著提升磷酸铁锂电池的性能,补锂组的能量密度和循环寿命分别提高4.9%和50%。此外,结合三电极测试方法,阐明了补锂技术对循环性能提升的作用机制。添加过量的正极补锂剂可促使部分活性锂预存于负极侧,在循环过程中进行缓慢释放,确保长期稳定的锂损失补偿,从而改善锂离子电池的循环寿命。该研究有助于推动正极补锂技术在储能电池中的应用,不仅为高性能磷酸铁锂电池的设计与开发提供理论和实验依据,也为硅基负极材料的商业化应用奠定基础。

新型纳米金刚石薄膜电极研究综述

文章基于纳米金刚石薄膜电极的电化学领域研究,综述了本课题组的相关工作。内容关注于纳米金刚石薄膜中导电晶粒和晶界对电化学贡献规律,新型纳米金刚石/石墨烯复合薄膜电极的电化学性能研究及在能源催化领域的应用研究等。

退役锂离子电池循环利用技术研究进展

锂离子电池是实现“双碳”目标的有效手段之一,被广泛应用于3C、电动汽车和储能等领域。达到使用寿命后,将产生大量退役锂离子电池,其中含有大量有价金属元素和有害物质,一旦处理不当将造成资源浪费,并引发环境污染和安全问题。因此,退役锂离子电池的回收和循环利用技术成为当今研究的热点,也同时引起了全球关注。本文从拆解分选、有价金属浸出和资源再生3个方面对循环再利用技术进行总结和评述,并对未来发展提出了建议。

基于石墨烯竖立片层常压相变制备纳米金刚石

采用热丝化学气相沉积法制备了含有钽原子的石墨烯竖立片层,并将其置于含氧环境中进行退火处理,在常压环境中发生相变得到纳米金刚石,并研究退火环境中氧含量变化对纳米金刚石形成的影响.结果表明,当退火环境气压为10 Pa和50 Pa (对应氧原子百分比为1.96%和2.04%)时,退火后样品形貌与结构和未处理的石墨烯片层无异;样品100 Pa和500 Pa气压下退火后(对应氧原子百分比为2.77%和3.11%),在其中观察到了尺寸为2—4 nm的纳米金刚石,这些金刚石晶粒多分布于非晶碳中;继续升高退火环境气压则发现退火后样品被大面积氧化,石墨结构遭到严重破坏.该研究结果为纳米金刚石的制备提供了新方法.