锰基普鲁士蓝作为钠离子电池正极材料的研究进展

近年来,由于锂资源的短缺和快速消耗,锂离子电池的成本急剧增加,因此寻找新型储能系统显得日益重要。钠离子电池具有和锂离子电池相似的工作原理,可以作为锂离子电池的一种经济高效的替代品。锰基普鲁士蓝材料因其原材料分布广泛、成本低、结构稳定、环境友好且制备工艺简单等优点,是一种极具潜力的钠离子电池正极材料。综述了有关锰基普鲁士蓝材料的储钠机理、合成方法、修饰路线及材料应用的最新进展,从迁移离子、过渡金属、结合水与空位分析了普鲁士蓝材料对钠离子电池电化学性能的影响,并对可能的发展方向进行了展望。

实验室低真空−冷却水循环系统的研制

结合低真空和冷却水装置的特点及存在的问题,研制了一种低真空−冷却水循环系统。通过合理的安装排布和巧妙的设备选型,仅通过一个流体输送设备,采用基于伯努利方程原理的真空瓶,实现了低真空和冷却水循环双重功能,提高了设备性能,降低了设备使用成本(约40%)和占用面积,有效增加了基础实验室操作安全性,从根源上降低了设备使用风险;利用水循环系统,达到了节能减排的目的。

IPDI/HEMA/PEG大单体的合成及其聚合物的制备

利用异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA)、聚乙二醇(PEG)合成了一种聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体,并将其固化交联得到一种新型透明材料。研究了预聚温度、预聚反应时间、催化剂等对大单体合成的影响,并就聚乙二醇含量对聚合物的力学性能、透明性能、维卡软化温度的影响进行了分析探讨。该类透明高分子材料与有代表性的透明材料PMMA相比,在透光率基本相同的情况下,其软化温度是PMMA的2.3倍左右,硬度提高48%左右,具有优越的综合性能,可用于高温、高冲击的光学领域。

两亲聚合物的合成及其在聚偏氟乙烯膜改性中的应用

利用异佛尔酮-二异氰酸酯（IPDI）、聚乙二醇（PEG）、甲基丙烯酸-β-羟乙酯（HEMA）和乙二醇（EG）合成了一种新型的聚氨酯丙烯酸酯大分子单体，并进一步与甲基丙烯酸甲酯（MMA）聚合，制备了一种既含有相对疏水链段、又含有相对亲水链段的两亲聚合物．最终产物添加到聚偏氟乙烯（PVDF）原材料中通过L—S相转化法制得聚合物分离膜、通过FT-IR表征了大分子单体的结构，GPC测定了两亲聚合物的分子量；通过纯水渗透通量、对牛血清蛋白（BSA）的截留率、接触角测定和耐污染性实验表征了超滤膜的性能．实验表明，两亲聚合物占聚合物质量分数的5％时，膜的纯水渗透通量由23．4L／（m^2·h）提高到78L／（m^2·h），而截留性能基本保持不变．在两亲聚合物质量分数从0～15％变化范围内，接触角由79°降至62°．膜通量衰减实验表明改性后膜的耐污染性得到提高．

新型两亲性聚氨酯丙烯酸酯大单体的合成及性能研究

以异氟尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DHMPA)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)等为原料,合成了一种新型的功能性大单体。该大单体具有两亲性和可聚合性,可用作反应型表面活性剂——可聚合乳化剂,与传统乳化剂 OP-10与十二烷基硫酸钠相比,具有优异的乳化性能和独特功能。

浇注型聚氨酯弹性体的研制

采用2,4甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇或聚酯多元醇、扩链剂等原料通过预聚物法合成了浇注型聚氨酯(PUR)弹性体,分析了柔性链段的分子结构、扩链剂的分子结构及异氰酸酯基的含量等因素对PUR弹性体力学性能的影响。结果表明,以聚己二酸丁二酯为柔性链段、MOCA或TX-2为扩链剂、异氰酸酯基质量分数为5%～5.5%时,所得PUR弹性体具有较好的综合性能。

丙烯酸酯类聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究

用烷基胺盐对钠基蒙脱土(MMT)进行有机处理,采用插层聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/MMT及聚(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯)[P(MMA/BA)]/MMT纳米复合材料,探讨了MMT含量、MMA/BA配比对复合材料性能的影响。结果表明,MMT可提高复合材料的冲击强度和耐热性,MMT含量为2%时复合材料的综合性能最佳,BA可明显提高复合材料的冲击强度,MMA/BA配比为10/1时复合材料的综合性能较好。

PVC/PA1010/SBS-g-MAH共混体系研究

制备了ＳＢＳ－ｇ－ＭＡＨ接枝聚合物，并对其进行了表征。以ＳＢＳ－ｇ－ＭＡＨ作为ＰＶＣ／ＰＡ１０１０ 共混体系的增容剂，对不同配比的ＰＶＣ／ＰＡ１０１０／ＳＢＳ－ｇ－ＭＡＨ共混体系的物理力学性能、流变性及差热性等进行了研究。结果表明，ＳＢＳ－ｇ－ＭＡＨ 接枝聚合物对ＰＶＣ／ＰＡ１０１０ 共混体系起到了明显的增容作用，得到了缺口冲击强度及拉伸强度均较高的ＰＶＣ／ＰＡ１０１０／ＳＢＳ－ｇ－ＭＡＨ 共混物。

钙钛矿型SmFeO_3纳米材料的制备及酒敏特性研究

采用溶胶-凝胶法并经850℃热处理制备了具有单一正交钙钛矿结构、平均粒径约40nm的SmFeO3粉体,并用该粉体做成气敏元件,测试了其气敏性能。测试结果表明,SmFeO3具有较好的酒敏特性,在0.03%乙醇气氛中的灵敏度高达51.03,并具有良好的选择性及响应-恢复特性,线性检测范围较宽。

PLA嵌段的聚氨酯丙烯酸酯大单体的合成及聚合物的制备

利用乳酸与1,4-丁二醇(BDO)的缩聚反应,合成了PLA-BDO-PLA型嵌段预聚物,该预聚物与异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)反应,得到了聚氨酯丙烯酸酯大分子单体,将其固化制得聚氨酯材料。对材料的热行为(TG、DTG)及降解性能进行了表征,结果表明,该聚氨酯材料具有较好的热稳定性和降解性,在70℃水中静置24h,其降解率可达9.55%;在室内环境下放置120d后,材料的冲击强度下降26.3%。

壳聚糖/烯丙基三苯基氯化磷抗菌材料的制备

以硝酸铈铵为氧化还原引发剂,在氮气保护下,研究了壳聚糖(CTS)与烯丙基三苯基氯化磷在2%的乙酸溶液中的接枝共聚反应,制备出具有较好抗菌性能的CTS/烯丙基三苯基氯化磷抗菌材料。重点讨论了反应时间、反应温度、引发剂浓度和烯丙基三苯基氯化磷用量对接枝共聚反应的影响。结果表明,当反应温度为60℃、反应时间为5.0h、引发剂用量为3.5mL(Ce4+质量浓度为0.01g/mL)、烯丙基三苯基氯化磷用量为0.5g、CTS用量为0.2g时,接枝率最高,可达48.2%。与CTS相比,CTS/烯丙基三苯基氯化磷的亲水性和热稳定性都得到了提高,且其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较高的抗菌活性。

PP-g-MAH改性PC/ABS合金的研究

用自制马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对PC/ABS合金进行改性研究。结果表明,PP-g-MAH对PC/ABS合金有明显增容作用,可使合金的缺口冲击强度显著提高,当接枝物中马来酸酐(MAH)含量为5％、引发剂过氧化二异丙苯(DCP)含量为0.27％,PC/ABS合金中PP-g-MAH用量为2.5份时,合金综合性能最佳,其缺口冲击强度可达44kJ/m^2。

聚氨酯丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料的制备与研究

采用烯丙基三苯基氯化磷对蒙脱土(MMT)进行有机化处理,并采用熔融插层法制备了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/MMT纳米复合材料,探讨了改性MMT用量对PUA/MMT纳米复合材料性能的影响。结果表明,改性MMT的加入可提高复合材料的耐热性与断裂伸长率,当改性MMT的质量分数为3%时复合材料的综合性能最佳,其起始分解温度和断裂伸长率分别达到了321.8℃和96.03%。

生物及光降解高分子材料的研究开发动向

对降解性高分子材料的种类及国内外研究开发概况进行了较详细的论述,并对该类材料存在的问题及发展方向提出了一些见解。

SBS/EVA改性PP力学性能的研究

研究了PP/EVA、PP/SBS和PP/EVA/SBS共混体系 ,对其不同配比的共混体系进行了物理机械性能测试与讨论。结果表明 ,SBS和EVA并用增韧PP时 ,当质量份大于 17份时有着显著的协同效应 ,PP/EVA/SBS三元共混物具有优良的抗冲击性能。

PA66阻燃改性研究

通过卤系、氮系、磷系等阻燃体系对尼龙(PA)66进行阻燃改性研究,开发出一种赤磷与无机阻燃剂共用的复配阻燃体系。结果表明,当加入赤磷10份、无机阻燃剂10份、玻纤30份时,利用该阻燃体系阻燃的PA66,其燃烧性能达FV-0级,拉伸强度大于100 MPa,缺口冲击强度大于9 kJ/m^2,综合性能优良。

PVC/PVDF/CPE共混体系研究

以ＣＰＥ作为ＰＶＣ／ＰＶＤＦ的增容剂，研究了ＰＶＣ／ＰＶＤＦ／ＣＰＥ三元共混新体系。对不同组成的共混物的物理机械性能进行了测试，分析讨论了ＰＶＤＦ／ＣＰＥ对ＰＶＣ的增韧效果和机理。结果表明：ＣＰＥ对ＰＶＣ／ＰＶＤＦ共混体系有明显的增容作用，ＰＶＤＦ／ＣＰＥ并用对增韧ＰＶＣ有显著的协同效应。当ＰＶＤＦ／ＣＰＥ用量比为２４～３∶１时。

TDI/HEMA/PEG大单体及其聚合物的制备与性能研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI),甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)与不同分子量的聚乙二醇(PEG)反应制备了一系列新型的丙烯酸酯类大单体,然后在引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)作用下使大分子单体交联得到一类新型的聚氨酯材料。并对聚氨酯材料的性能进行了表征。结果表明,所制备的聚氨酯材料的拉伸强度、弹性模量、玻璃化转变温度(Tg)随PEG分子量的增加而降低,冲击强度和吸水率随PEG分子量的增加而增加,但透过率变化不明显。

PVC/TPU/SBS-g-MMA共混体系研究

制备了ＳＢＳｇＭＭＡ系列接枝共聚物，并对其进行了表征。以ＳＢＳｇＭＭＡ作为ＰＶＣ／ＴＰＵ共混体系的增容剂，对不同配比的ＰＶＣ／ＴＰＵ／ＳＢＳｇＭＭＡ共混体系的物理力学性能、流变性等进行了研究。结果表明，ＳＢＳｇＭＭＡ接枝共聚物对ＰＶＣ／ＴＰＵ共混体系起到了明显的增容作用。

聚丙烯腈共混超滤膜的研究

对聚丙烯腈聚合物共混超滤膜PAN/PMMA,PAN/PC的形成及其分离性能进行了研究,分析了各共混体系的相容性、共混物配比、添加剂含量对膜结构与性能的影响.结果表明,在PAN/PM MA,PAN/PC共混体系中,PAN/PC共混膜性能较佳,其组成中PC占聚合物总量0%～26%范围内膜的截留性能均较好.