超支化聚硅烷的合成及应用进展

超支化聚硅烷兼具超支化聚合物的高流动性以及有机硅聚合物的高耐热性等优良性能。在介绍超支化聚硅烷特点的基础上,重点综述了超支化聚硅烷的制备方法,包括硅氢加成聚合法、亲核取代法、水解缩合法、伍兹偶联法等,并总结了超支化聚硅烷在各个领域的应用,指出了其今后的研究方向及发展前景。

纳米二氧化硅/超支化聚硅氧烷/氰酸酯树脂复合材料的性能研究

采用硅烷偶联剂表面处理过的纳米二氧化硅(nano-SiO2)作为填料改性超支化聚硅氧烷/氰酸酯(HBPSi/CE)树脂体系。结果表明:适量的nano-SiO2既可同时提高HBPSi/CE树脂的韧性和强度,又可改善其耐水性能;当nano-SiO2质量分数为3.0%时,nano-SiO2/HBPSi/CE体系的冲击强度(14.1 kJ/m2)和弯曲强度(118.4 MPa)分别比HBPSi/CE树脂提高了26%和12%,其吸水率低于HBPSi/CE树脂,介电常数略高于HBPSi/CE树脂,介电损耗角正切与HBPSi/CE树脂相当。

氰酸酯树脂/聚苯醚/纳米二氧化硅电子封装材料固化动力学研究

采用硅烷偶联剂表面处理过的纳米二氧化硅作为无机填料改性氰酸酯树脂/聚苯醚固化体系,并利用非等温差示扫描量热法研究了氰酸酯树脂/聚苯醚/纳米二氧化硅电子封装材料的固化动力学。结果表明,氰酸酯树脂/聚苯醚/3%纳米二氧化硅固化体系的凝胶温度为150℃、固化温度为181℃、后处理温度为239℃;固化动力学参数表观活化能为15.46kJ/mol、反应级数为0.82、频率因子为38174.38s-1;加入纳米二氧化硅可以降低氰酸酯树脂/聚苯醚固化体系的表观活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。

HBP-SiO_2对氰酸酯树脂固化动力学的影响

为了提高nano-SiO2在树脂基体中的分散性,采用一种超支化聚硅氧烷修饰的纳米二氧化硅(HBP-SiO2)改性氰酸酯(CE)树脂。利用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了HBP-SiO2/CE电子封装材料的固化动力学,求得其固化工艺参数和固化动力学参数分别为:凝胶温度150.17℃,固化温度197.81℃,后处理温度258.97℃;表观活化能11.22kJ/mol,反应级数0.75,频率因子18342.84s-1。研究表明,HBP-SiO2的加入可以降低CE的活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。

改性淀粉絮凝剂在选矿废水处理中的应用

本文以淀粉为原料,制备了丙烯酰胺接枝淀粉、淀粉磷酸酯、阳离子淀粉醚3种不同类型的改性淀粉絮凝剂,分别用其处理某铜矿附近河水,以固体悬浮物浓度、COD去除率、除铜率为指标,研究絮凝剂用量、pH值和温度对絮凝性能的影响。结果表明,当丙烯酰胺接枝淀粉用量为6mg/L、体系pH值为7~9、温度为25℃,淀粉磷酸酯用量为12mg/L、体系pH=7、温度为25~35℃,阳离子淀粉醚用量为14mg/L、体系pH=7、温度为25~35℃时,处理效果最佳;丙烯酰胺接枝淀粉能够起到更好的絮凝效果,阳离子淀粉醚次之,淀粉磷酸酯最弱。

石墨烯的功能化及其在聚合物改性中的应用研究

石墨烯作为一种新型二维平面纳米材料,其特殊的单原子层结构赋予了它许多新奇的物理性质,如优异的力学性能、良好的导电和导热性能、杰出的摩擦学性能等,在航空、航天等多个领域显示出良好的应用前景。本文针对石墨烯在聚合物中的分散性问题,对石墨烯表面修饰的研究进展进行了综述,包括π键和离子键非共价功能化以及有机小分子、线型聚合物和超支化聚合物共价功能化等,并总结了石墨烯对聚合物导电性能、热学性能、机械性能以及摩擦学性能的影响,指出了其今后的研究方向及发展前景。

氧化石墨烯对氰酸酯树脂固化动力学的影响

以自制GO(氧化石墨烯)作为BCE(双酚A型氰酸酯)的改性剂制备相应的改性树脂。采用非等温DSC(差示扫描量热)法、Kissinger法、Crane法和升温速率-温度(β-T)外推法研究了GO对BCE固化动力学的影响,确定了纯BCE和GO/BCE体系的固化工艺条件和动力学参数。结果表明:纯BCE体系的凝胶温度为180.0℃、固化温度为201.0℃和后处理温度为221.1℃;GO/BCE体系的凝胶温度为158.8℃、固化温度为195.7℃和后处理温度为214.3℃;纯BCE和GO/BCE固化体系的活化能分别为102.38 kJ/mol和81.68 kJ/mol,反应级数分别为0.93和0.91。

“材料科学基础”课程“同步+异步”混合教学模式的应用初探

文章基于“材料科学基础”课程教学中存在的问题,探讨了“同步+异步”混合教学模式在课程中的应用。通过分析“同步+异步”教学的优缺点,并展开具体的教学实践,文章发现“同步+异步”混合教学模式可以提高课程的教学效果和学习体验,促进学生综合能力的提升。同时,结合学生关于满意度的调查问卷,了解了学生对教学的反馈和意见。综合来看,“同步+异步”混合教学模式在“材料科学基础”课程中的应用具有重要意义,它可以实现教学目标,并提高学生的学习效果和满意度。

磷酸银光催化材料的微观形貌及晶面效应研究进展

半导体光催化材料的微观形貌及晶面控制是目前光催化研究领域的热点问题。Ag_(3)PO_(4)的光量子效率高、光氧化能力强,是一种能吸收可见光的新型光催化材料。综述了Ag_(3)PO_(4)光催化材料在微观形貌构建和晶面效应研究方面的现状、进展及存在的问题。目前,在微观形貌构建方面已经合成了具有纳米尺寸、空心结构、多孔结构、二维树枝结构、一维空心多孔结构及其他微观结构的Ag_(3)PO_(4)材料,极大地提高了光催化活性,后期需要进一步优化微观结构和颗粒尺寸并开发新型微观结构以获得性能更好的光催化材料;在晶面调控方面,合成了暴露不同指数晶面的Ag_(3)PO_(4)材料,后期需要在机理研究、合成方法及不同晶面的协同效应方面进行优化设计以获得更高的性能。探究了微观形态与光催化性能之间的构效关系,为设计和构建高效稳定的Ag_(3)PO_(4)光催化材料提供了一定的理论依据和研究思路。

PBL教学法在“聚合物改性”实验教学中的应用

文章探索了“以问题为导向”教学法在“聚合物改性”实验教学中的应用,以化学改性聚乙酸乙烯酯为例,从创设问题情境、分组讨论、实验开展、总结反思及教学评价等方面阐述了“以问题为导向”教学法如何实施。教学实践结果表明:“以问题为导向”教学法可以激发学生的科研热情,提高学习自主性,强化学生发散性思维和批判性思维,有利于培养学生的团队协作能力、创新能力和实践能力,可以获得较好的教学效果。

镍包覆粉煤灰空心微珠/聚吡咯复合材料的制备及其吸波性能研究

采用无钯化学镀法将镍薄层沉积到粉煤灰空心微珠表面,再利用原位聚合法制备了镍包覆粉煤灰空心微珠/聚吡咯复合材料。通过X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和扫描电子显微镜对复合材料的结构和形貌进行了表征,利用矢量网络分析仪研究了复合材料的吸波性能。结果表明:镀镍粉煤灰空心微珠与聚吡咯复合后,吸收频带变宽,吸波性能得到改善;镍包覆粉煤灰空心微珠/聚吡咯复合材料最小反射损耗在出现在14.5GHz处,为-9.6dB,反射损耗小于-5dB的频带宽为8.1GHz。

粉煤灰在功能材料中的应用研究进展

粉煤灰是煤炭燃烧过程中产生的一种工业废渣,具有排放量大、污染性强等特点,如何高效利用粉煤灰对节约土地资源、保护环境、实施可持续发展战略方针具有极其重要的意义。综述粉煤灰在耐高温材料、耐磨材料、吸附材料、催化材料及吸波材料等领域的应用进展。在此基础上,对粉煤灰应用于高附加值功能材料的未来研究方向提出展望。

聚乙烯吡咯烷酮掺杂聚吡咯对灿烂绿吸附性能的研究

采用原位聚合法制备了聚乙烯吡咯烷酮掺杂的聚吡咯,对聚吡咯的结构进行了表征。研究了聚吡咯作为吸附剂对灿烂绿的吸附性能,探讨了吸附剂用量、温度、时间及灿烂绿起始浓度对吸附效果的影响。在灿烂绿溶液50mL初始浓度为90mg/L,聚吡咯用量为0.10g,吸附时间为90min,温度为25℃条件下,聚吡咯对灿烂绿的吸附量为42.03mg/g。吸附动力学分析表明吸附过程为化学吸附,等温吸附规律符合Freundlich模型。聚吡咯对灿烂绿的吸附是自发过程。

工程教育认证背景下的高校“聚合物改性”教学改革刍探

基于工程教育专业认证背景,针对聚合物改性教学中存在的教材更新不及时、课程目标与毕业要求不对应、教学方法和手段单一化及考核过于片面等问题进行剖析,进而从教学内容、教学大纲、教学模式及考核内容和方式等方面进行改革探讨,旨在全面提升课堂教学效果,提升学生的综合素养和工程技术水平。

提高《聚合物改性》课堂教学质量的几点思考

《聚合物改性》作为材料科学与工程专业的一门专业基础课,在培养创新型人才方面扮演着不可或缺的角色。本文针对于课堂教学中遇到的各种问题,从注重前言讲授、教学内容优化、教学方法创新、多种教学手段并用、问题为导向、课堂联系实际以及学生考核方式等方面阐述了改革措施,以此充分激发学生学习的兴趣,拓宽学生的知识面,增强学生的创新和实践能力。

Ag3PO4光催化剂的合成与再生

采用配位-沉淀法制备多面体结构Ag3PO4光催化剂,用XRD、SEM和UV-Vis对其粉体进行结构特性分析,通过可见光催化降解罗丹明B的试验研究Ag3PO4多面体的光催化性能及光腐蚀现象,并对失效光催化剂进行再生处理。结果表明:Ag3PO4多面体具有优良的可见光催化降解染料性能,经过两次循环降解反应,初始Ag3PO4多面体发生严重的光腐蚀,被完全还原成单质Ag。失效光催化剂经过H2O2和Na2HPO4反应后实现光催化剂再生,并完全恢复初始Ag3PO4光催化剂的活性。

二氧化硅/氧化锌复合体系的制备及其去除亚甲基蓝和罗丹明B研究

利用溶剂热法,以正硅酸乙酯为硅源,硝酸锌为锌源一次性合成了二氧化硅/氧化锌(SiO_(2)/ZnO)复合材料,利用傅里叶红外光谱和X射线衍射对其结构进行了表征分析,研究了该复合材料对亚甲基蓝和罗丹明B的吸附性能。结果表明,SiO_(2)/ZnO可快速去除水中的亚甲基蓝和罗丹明B,并在20 min内达到吸附平衡,SiO_(2)/ZnO对亚甲基蓝的吸附速率和吸附量均高于罗丹明B。吸附动力学研究表明,SiO_(2)/ZnO对亚甲基蓝和罗丹明B的吸附动力学均符合准二级动力学方程。等温吸附数据分析表明,Langmuir比Freundlich模型能更好地拟合亚甲基蓝和罗丹明B的吸附过程,由Langmuir计算得到亚甲基蓝和罗丹明B的单层饱和吸附量分别为235.3 mg/g和100.1 mg/g。此外,SiO_(2)/ZnO具有良好的重复使用性能,经过5次吸附-脱附循环后,其对亚甲基蓝的吸附能力仍保持在80%以上。

专业综合实验课程学习兴趣调查与分析

文章作者探究了学习兴趣对实验教学质量的影响,找出了有针对性地提高实验教学质量的方法,即使用调查问卷对本科生进行调查,用结构方程模型方法评估学习兴趣对学生学习主动性及能力提升情况的影响。在调查中发现:一部分学生对实验课程的学习兴趣不足;学习兴趣可以显著提升学生学习主动性、实验操作能力以及团队协作能力,但对学生分析解决专业问题等能力的提升并无明显作用。问卷调查表明,目前实验教学存在学生学习兴趣不高以及现有教学方法难以有效提升学生分析解决专业问题的能力这两点缺陷。对此,可以针对性地采用主动探索型的实验教学模式来改进目前的实验教学。

双硫腙包覆氧化锌粉体对Pb(Ⅱ)的吸附性能

以化学沉淀法制备纳米氧化锌粉体,并用双硫腙对粉体进行包覆,得到新型吸附剂(双硫腙-ZnO),研究其对水中Pb(Ⅱ)的吸附行为。结果表明:双硫腙与ZnO表面羟基作用形成氢键实现包覆;在溶液pH=6,反应温度323 K时,吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附容量可达210 mg/g;吸附行为符合Langmiur等温吸附方程和准二级动力学模型;吸附过程的ΔH 0为46.14 kJ/mol,ΔG 0为负值,Ea为9.798 kJ/mol,说明该吸附过程是自发的、吸热的物理吸附过程;被吸附在双硫腙-ZnO上的Pb(Ⅱ),可用3.5 mol/L的盐酸洗脱。

材料科学与工程专业实验教学状况调查与分析

目的:了解某高校材料科学与工程专业实验课程体系的教学现状,为课程改革提供理论依据。方法:2018年9月对材料科学与工程专业2015级本科生进行问卷调查。结果:学生对目前实验课程体系较为满意,知识关联性、教师教学水平、实验仪器、实验环境以及学习兴趣是影响实验教学满意度的重要因素。结论:提高实验教学基础仪器设备的投入,建立虚拟仿真实验室,采用微课等新型教学方式,以达到提高实验教学质量的目的。