生物基碳载硫正极材料的性能

采用具有超精细网络结构、良好分子取向、高结晶度和高聚合度等特性的细菌纤维素(BC)为基体碳源,通过添加KOH活化剂,在300℃预碳化2 h后,再在900℃碳化2 h,制备氮掺杂的具有较高比表面积(1 479 m^2/g)、孔分布范围广(0.2~5.0 nm)的分层次多孔碳纤维材料(NPC)。将硫单质通过熔融注入到NPC孔洞中,获得S-NPC复合材料。以复合正极材料组装电池,在1.5~2.7 V充放电,0.1 C首次放电比容量达1 137 mAh/g,经500次循环,比容量为890 mAh/g。平均每次循环,容量仅衰减约0.1%,且库仑效率高于98%。

原位生物合成中甘油醛改性细菌纤维素的研究

以木醋杆菌为菌种,在椰子水培养体系中添加甘油醛原位生物合成改性细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)。发现未改性BC和改性BC均具有良好的三维网状结构和优良的吸水、持水性能。采用FTIR、XRD、TGA和电子万能试验机对产物进行了分析表征,并测试了产物的特性粘度。结果表明,与未改性BC相比,改性BC的化学结构无改变;随着体系中甘油醛添加量的增大,所合成的改性BC的结晶指数略降低,但是其纤维素Iα晶体的含量明显增加;而且改性BC显示出较好的热稳定性,当甘油醛添加量为10g/L时,改性BC的最大失重温度比未改性BC提高了约20℃。此外,培养基中甘油醛的添加可以制备出聚合度低、溶解性能更好、韧性更强的BC,这有利于BC在工业上更广泛的应用。

聚醚砜耐磨复合材料的制备及性能

聚醚砜(PESU)是一种自润滑的材料,摩擦系数较低,但是摩擦损耗较大。为了提升PESU的摩擦性能,选择聚四氟乙烯(PTFE)、鳞片石墨(Gr)、碳化硅(SiC)和二硫化钼(MoS2)4种耐磨改性剂通过熔融共混的方式制备了改性PESU复合材料。力学测试结果显示,相较于其它改性剂,Gr可以显著提升材料的弯曲弹性模量,综合性能最佳。热分析结果显示,与其它改性剂相比,Gr对复合材料的热稳定性影响较小,可以保持PESU高耐热的特性。摩擦测试和微观观察结果显示,在所有复合材料中,PESU/PTFE材料的摩擦系数最低,材料的磨损以黏着磨损为主;而PESU/MoS2复合材料的磨耗最小,磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主。最后,通过对耐磨改性剂进行复配试验,优选出PESU/Gr/MoS2复合材料,兼顾了力学性能和摩擦性能,在实际的工业生产领域具有更广阔的应用前景。

改性聚丙烯中醇酯类助剂的测定研究

分别采用液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC/MS)测定改性聚丙烯材料中抗氧剂AO-60和抗氧剂2114,结果表明:2种助剂的检测限依次为0.5μg/mL和0.02μg/mL,在2个浓度水平上对方法做回收试验,测得抗氧剂AO-60的回收率为97.93%和94.28%,抗氧剂2114的回收率为98.25%和95.67%。可见该方法精密度好,灵敏度高,定性定量准确,可用于聚丙烯材料中抗氧剂AO-60和抗氧剂2114的检测。