碳纳米管-聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶的制备及其吸波性能

为了获得高性能复合气凝胶吸波材料,以螺旋碳纳米管(Helical carbon nanotubes,HCNTs)和聚苯胺(Polyaniline,PANI)为吸波剂,聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)为基体,采用定向冷冻法和低温原位聚合法制备了高性能螺旋碳纳米管-聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶(HCNTs-PANI/PVA composite aerogels,HPPA)。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪和X射线衍射仪对HPPA复合气凝胶的形貌与结构进行表征,并使用矢量网络分析仪测定HPPA复合气凝胶的电磁参数和吸波特性。结果表明:所制备的HPPA复合气凝胶具有优异的吸波性能,最小的反射损耗为-69.08 dB,有效吸收带宽为4.20 GHz;HPPA复合气凝胶优异的吸波性能主要归因于其定向的多孔结构和非均匀介质界面形成的良好阻抗匹配特性和多重极化协同效应。该文为构建高性能复合气凝胶吸波体系提供了新思路。

丝胶蛋白基多孔碳的制备及其吸波性能研究

为解决传统多孔碳材料制备工艺繁杂、污染大、成本高等问题,采用活化-碳化法处理废弃的丝胶蛋白,制备原位杂原子掺杂丝胶蛋白基多孔碳材料(Silk sericin-based derived porous carbon,SSC)。采用扫描电镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪对试样的形貌和结构进行表征,通过矢量网络分析仪测试材料电磁参数,探讨热处理温度对材料吸波性能的影响。结果表明:当丝胶蛋白和活化剂KHCO3质量比为2∶1、热处理温度为700℃时,制备的试样SSC-700具有最优吸波性能,且试样在16.55GHz处达到最小反射损耗(-51.30dB),匹配厚度为1.4mm,有效吸波频宽为3.60GHz(14.40~18.00GHz);SSC-700良好的吸波性能归因于材料自身的导电损耗和多种极化机制的协同作用。研究为生物质碳材料的开发和利用提供了新策略,制得的SSC材料在吸波领域具有广泛的应用前景。

二氧化钛/碳纤维多孔薄膜的制备及其催化性能

以聚乙二醇(PEG)为制孔剂,通过溶胶凝胶浸渍涂覆法和烧结法将二氧化钛(TiO2)负载于经表面修饰的碳纤维(CF)上,制备多孔TiO2/CF光催化材料。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征材料的形貌和晶型结构,研究TiO2/CF光催化材料对甲基橙溶液的吸附性能,并以质量浓度为80 mg/L的甲基橙溶液为目标降解物,测试材料在紫外光照下的催化性能。结果表明:PEG制孔剂对得到的TiO2/CF光催化材料表面形态和TiO2晶型结构有明显的影响;多孔TiO2/CF光催化材料对偶氮类甲基橙染料的吸附符合准二级动力学方程,且吸附量随PEG分子质量的增大而增加;PEG分子质量为2 000时,可得到具有良好催化效果的多孔TiO2/CF材料。

碳纤维负载TiO_2光催化薄膜的制备及其性能

以PAN基碳纤维(CF)为基体,钛酸丁酯为前驱体,通过溶胶凝胶浸渍涂覆法将TiO2负载于经过表面修饰的CF上,制备CF负载的TiO2光催化薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了制备材料的形态结构,通过超声振荡清洗测试了CF对TiO2的负载牢度,以质量浓度为80mg/L的酸性橙Ⅱ溶液为目标降解物,测试了材料在紫外线光照下的催化性能。结果表明:溶胶浓度影响制备材料的形态结构、CF对TiO2的负载率及负载牢度;溶胶浓度和退火温度对制备材料的催化活性有明显的影响。Ti浓度为0.5mol/L的溶胶制备的TiO2/CF负载牢度好,负载率高,催化活性好。

核壳结构铁/碳化铁@碳@聚苯胺多相复合吸波材料的制备及吸波性能

为优化磁性材料的阻抗匹配特性,获得高性能复合吸波材料,以四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))为原料,采用氧化自聚合法和限氧热处理工艺制备铁/碳化铁@碳(Fe/Fe_(3)C@C)纳米粒子,并以苯胺(Aniline,AN)为单体,通过原位聚合法制备具有核壳结构的铁/碳化铁@碳@聚苯胺(Fe/Fe_(3)C@C@PANI)多相复合吸波材料;通过扫描电镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等对该复合吸波材料的形貌与结构进行表征,并采用矢量网络分析仪对复合材料的电磁参数进行测试,分析不同苯胺添加量对复合材料吸波性能的影响。结果表明:当Fe/Fe_(3)C@C与AN的质量比为1∶1.5时,所制备的Fe/Fe_(3)C@C@PANI复合材料具有优异的吸波性能;当在石蜡介质中的质量分数为20%、厚度为2.09 mm时,最小反射值达到-63.44 dB,有效吸收频带宽度为3.50 GHz(13.90~17.40 GHz)。该结果为多相复合吸波材料的结构设计和阻抗匹配特性优化提供了新思路。

在硕士点中构建和谐师生关系氛围的研究

研究生培养质量既是高校人才培养质量的重要标志,也是学校科学研究水平和创新能力的主要体现。本论文基于硕士点的角度,通过讨论学生与导师之间在关注侧重点、交往深度期望和学术期望等方面的认知差异和校内外环境因素的影响,研究以硕士点为单位,发挥硕士点全体导师的群体效应,构建和谐师生关系的氛围。认为应在硕士点中,通过学术交流、制度优化、建立研究生的申诉与维权制度等,进一步提高师生关系的和谐程度,在硕士点内营造尊师爱生,以理服人的氛围,构建平等和谐的师生关系,为培养高质量的研究生打下基础。

VGCF的表面处理对VGCF/SMPU复合材料力学和热学性能的影响

用二步法对气相生长碳纤维(VGCF)进行表面改性处理,然后用溶液混合法制备了VGCF/形状记忆聚氨酯(SMPU)复合材料.用扫描电镜观察分析了VGCF在SMPU基体中的分散性以及与基体的界面结合情况,研究了复合材料的力学性能和热学性能.结果表明:与未经二步法处理的VGCF相比,用二步法表面处理使VGCF在基体中的分散性及与基体的界面结合能力得到较大的提高,且使其对复合材料的拉伸强度及拉伸弹性模量的增强效果更为明显;虽然SMPU与VGCF复合后的断裂伸长率有所降低,但是与未处理的VGCF制备的复合材料相比,断裂伸长率有明显增大;表面处理的VGCF更有利于提高复合材料的热稳定性.

表面改性处理对涤纶织物/聚氯乙烯复合材料界面性能的影响

为改善涤纶织物/聚氯乙烯复合材料的界面黏结性能,提高其使用寿命,利用自制的纤维表面改性剂,对涤纶织物进行去油、碱减量和改性剂涂覆等表面改性处理,并以表面改性后涤纶织物为增强材料,聚氯乙烯为基体制备涤纶织物/聚氯乙烯复合材料。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、动态接触角分析仪、万能强力机等对改性处理前后涤纶的表面形态、表面能、单丝强度以及涤纶织物/聚氯乙烯基复合材料的力学性能、界面剥离强度进行观察、测试和分析。结果显示:表面改性后的涤纶表面粗糙度有了明显提高,表面能较未处理纤维提高了79.77%,涤纶织物/聚氯乙烯复合材料的界面剥离强度提高了94.82%。

Ag/TiO_2/HAP复合光催化剂的制备和表征

为使二氧化钛光催化剂能应用于纺织物中,利用溶胶-凝胶法和非均相沉淀法,制备银(Ag)/二氧化钛(TiO2)/羟基磷灰石(HAP)复合光催化剂颗粒。运用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对样品的结构形态进行表征;并以2 mg/L亚甲基蓝溶液为待降解有机物,通过紫外光谱(UV)吸收对样品的催化性能进行了测试和分析。结果表明:制备的Ag/TiO2/HAP粒子具有核壳结构,最外层包覆的是羟基磷灰石,颗粒直径在400 nm左右,其光催化活性基本接近P25纳米TiO2粉末。

基于相转变理论的形状记忆聚氨酯的本构方程构建

为了预测形状记忆聚氨酯的力学性能，为材料的设计和制备提供理论依据，借鉴聚合物在外力作用下发生强迫高弹形变的理论，假设形状记忆聚氨酯在外力作用下发生了从初始相到激活相的转变；用Maxwell模型表示初始相，非线性弹簧表示激活相，采用并联的形式组成一个三元件模型。在温度变化过程中，模量随温度的变化规律采用WLF方程表示，而链段运动活化能随温度的演变规律采用一个分段函数描述，构建带有温度场的应力应变本构方程。结果表明，构建的本构方程的理论预测与实验结果有良好的一致性。

硅烷化处理对气相生长碳纤维分散性及界面结合的影响

气相生长碳纤维经双氧水改性处理,然后采用不同浓度硅烷偶联剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)进行硅烷功能化处理。利用光学观察和SEM研究经过硅烷功能化处理前后的VGCF在溶剂中的分散稳定性及在复合材料中的分散性及与基体结合情况。结果显示:不同浓度硅烷功能化处理的VGCF在溶剂中具有不同的分散稳定性;在制备的气相生长碳纤维/形状记忆聚氨酯复合材料中,不同浓度硅烷功能化处理的VGCF在基体中分散性不同;不同浓度硅烷功能化处理的VGCF在复合材料中与基体的界面结合均得到一定程度提高,将有利于有效增强复合材料的力学性能。最终结果表明,硅烷与气相生长碳纤维质量比1∶1的功能化处理为最佳。

磁功能化多孔生物质炭复合材料的制备及吸波性能

采用高温炭化和水热法制备了兼具介电损耗和磁损耗特性的磁功能化生物质炭(Fe3O4/多孔生物质炭)吸波材料。在200℃水热条件下,随着FeCl3浓度的增加,PLSC表面生成的聚集态Fe3O4纳米晶粒有所增加,颗粒大小规整,平均粒径约为200nm。通过矢量网络分析仪探讨了磁材料含量、复合材料的形貌结构对吸波性能的影响,并分析了多重损耗吸波机理。结果表明,在2~18GHz范围内,当FeCl3浓度为4mmol时制备的磁功能化生物质炭复合吸波材料具有最佳的吸波性能,在厚度为2mm时,其在11.42GHz处的最大反射损耗值可达-42.2dB,有效频宽达3.14GHz(反射损耗小于-10dB)。

聚丙烯酸酯乳液的合成与改性研究进展

聚丙烯酸酯作为一种非常重要的黏接材料,在家具涂装、汽车用漆、胶用黏结剂等产品中被广泛应用。文章介绍了聚丙烯酸酯乳液的合成方法(种子乳液聚合、细乳液聚合、无皂乳液聚合、Pickering乳液聚合)对聚丙烯酸酯乳液性能的影响;针对聚丙烯酸酯的固有缺陷,如耐化学品差、吸水性高、硬度低和热黏冷脆等问题,综述了采用环氧树脂、聚氨酯、纳米SiO_(2)和有机氟等物质对聚丙烯酸酯乳液进行改性的研究进展;此外,提出研究和制备含有两亲性链段的聚丙烯酸酯将是未来聚丙烯酸酯乳液领域研究的突破点。本综述可为研制环保、稳定、高性能的聚丙烯酸酯乳液提供指导。

导电聚苯胺修饰结构碳材料的制备及吸波性能

采用水热、刻蚀、高温煅烧以及原位聚合法,制备了聚苯胺(Polyaniline,PANI)修饰蘑菇菌盖状碳(Mushroom cap carbon,MRC-C)的复合吸波材料(MRC-C@PANI)。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱对MRC-C@PANI复合材料的形貌与结构进行表征,采用矢量网络分析仪分析了PANI的引入对复合材料吸波性能的影响,并探讨了MRC-C@PANI复合材料的吸波机理。结果表明:当石蜡介质中MRC-C@PANI复合材料的质量分数为30%,且厚度仅为2.40 mm时,其最大反射损耗可达-43.10 dB(9.58 GHz),对应有效吸波频宽为2.92 GHz(即反射损耗值低于-10.00 dB)。MRC-C@PANI复合材料良好的吸波性能主要归因于其阻抗匹配特性、介电损耗和其它协同效应。

多相碳粒硅橡胶柔性吸波膜的制备及其性能

为获得具有良好吸波和传感特性的柔性复合膜,以还原氧化石墨烯修饰聚合物衍生碳(CS@rGO)微球,以气相生长碳纳米纤维(Vapor grown carbon fibers,VGCFs)为功能剂、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)为基体,采用流延法制备CS@rGO-VGCF/PDMS复合膜;通过扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱等设备对复合膜的形貌和结构进行表征,并对复合膜的电磁参数、电阻变化进行了测试,分析功能剂CS@rGO微球与VGCFs对复合膜吸波性能的影响,以及探究具有最佳吸波性能复合膜的应变传感特性。结果表明:当功能剂质量分数为7%(CS@rGO微球与VGCFs质量比为1.5∶1),复合膜厚度为0.90 mm的最小反射损耗为-9.80 dB,对应有效吸波频宽为0.6 GHz;同时,复合膜具有大应变传感范围(50%)和高灵敏度(111.71)。该文制备CS@rGO-VGCF/PDMS复合膜具有优异的动态耐久性和稳定性,并能有效检测人体运动。

g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料的制备及可见光催化性能

以三聚氰胺为原料,通过高温煅烧法制备石墨相氮化碳(g-C_3N_4),然后在此基础上通过热溶剂法制备石墨相氮化碳/钽酸钠(g-C_3N_4/NaTaO_3)复合光催化材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FTIR)、X射线能谱仪(XPS)、紫外可见漫反射(UV-vis)等对其形貌结构进行表征,并模拟可见光,探讨g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料对罗丹明B染料的光催化降解性能。结果表明:g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料具有球状结构,粒径大小分布均匀;与纯NaTaO_3相比,g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料的光响应范围拓展至可见光区域,出现明显红移现象;可见光催化测试研究表明,当g-C_3N_4在复合材料的含量为40 wt%时,g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料具有最佳的光降解性能,在可见光下反应120 min,其对罗丹明B的降解率可达99.6%。

自组装碳/环氧树脂复合吸波涂料的制备及性能

先用静电自组装-高温碳化法制备多界面自组装碳(CS@rGO)吸波剂,然后以环氧树脂(EP)为基体用物理混合法制备自组装碳/环氧树脂(CS@rGO/EP)复合功能涂料,表征其结构并研究了吸波性能和抗腐蚀性能。结果表明:这种涂料具有良好的吸波性能,吸波剂含量为20%、涂层厚度为1.1 mm的试样其最小反射损耗值为-25.03 dB;将试样在不同的介质溶液中浸渍30 d后在5%的NaCl和NaOH介质溶液中的附着力良好,其腐蚀速率较低(6.53×10^(-6)mm·a^(-1))和保护效率较高(92.86%)。

碳纤维负载NaTaO3光催化复合材料的制备及其性能

以聚丙烯腈基碳纤维(CF)为基体,TaCl5和乙酸钠为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,通过溶胶-凝胶法和浸渍提拉法将纳米NaTaO3薄膜负载于CF上,制备得到高效光催化特性的复合材料。采用SEM、TEM、XRD等表征了NaTaO3-CF的形貌和结构,以罗丹明B(RhB)溶液为目标降解物,测试了NaTaO3-CF复合材料的光催化性能。结果表明:所制备的NaTaO3-CF复合材料具备良好光催化活性和重复使用稳定性,暗中吸附30min、光照80min时,对RhB的去除率为99.35%,5次循环使用后,去除率为89.17%,其光催化反应过程符合伪一级反应动力学模型。

稀土元素对普鲁士蓝类正极材料结构性能调控研究

从体相掺杂和表面包覆两个方面分别研究稀土元素对普鲁士蓝类材料结构调控和电化学性能的影响,制备出镧体相掺杂FeHCF和表面富钪的MnHCF材料。对所得样品形貌、结构和电化学性能进行分析,镧的体相掺杂可调控普鲁士蓝粒径生长和富钠相的形成,有利于激活低自旋铁的电化学活性。FeHCF-3%镧初始放电比容量(123 mAh·g^(-1))高于FeHCF(116 mAh·g^(-1)),倍率性能也得到了显著提升。与此同时,利用离子交换技术构建富钪壳层抑制MnHCF在循环过程中的体积变化,Ex-MnHCF-Sc材料循环100圈后,容量保持率达79%。

水性上浆剂对碳纤维表面及碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能的影响

以4,4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)为扩链剂,将Triton X-100(TX-100)引入到双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)中,设计合成水性碳纤维上浆剂(DGEBA-MDI-TX-100),并利用合成的水性上浆剂对碳纤维表面进行改性。在此基础上,以环氧树脂为基体,制备碳纤维/环氧树脂复合材料,研究了水性上浆剂改性碳纤维对碳纤维表面性能及其复合材料界面性能的影响。结果表明:与未经处理的碳纤维相比,经过上浆剂改性后的碳纤维润湿性能得到了较大的提高,与环氧树脂的接触角下降了9.1%;与环氧树脂复合后制备的复合材料的界面剪切强度提高了64.7%。