基于VOCs传感器敏感材料的研究进展

挥发性有机化合物(Volatile organic compounds,VOCs)检测是环境治理的重要环节,而开发快速、灵敏的检测系统仍然面临挑战。基于智能系统的VOCs传感器能够实时监测空气中污染物浓度,从而严格把控排放标准,减小VOCs对环境和健康的影响。通过调控材料及构筑方法能够制成适用于识别和快速捕获VOCs的敏感元件,从而获得传感性能优越、安全可靠的气敏传感器。本文以敏感机制为出发点,介绍了聚合物、金属氧化物、复合材料及新材料作为敏感膜的研究进展,重点讨论了VOCs与敏感膜的相互作用机制。基于此,分析了提高VOCs检出浓度和响应速度的构筑方法。最后,展望了基于光学效应的光致发光型和手性向列型敏感膜材料在VOCs智能检测领域的前景和面临的挑战。

小角X射线散射技术在聚合物及其复合材料中的应用研究进展

在聚合物及其复合材料的合成过程中,实时、动态的观察材料结构的演变并且为性能预测提供启示是当前研究的热点并且面临一定的挑战。小角X射线散射(Small angle X-ray scattering,SAXS)技术作为研究物质微观、亚微观结构的表征手段之一,能够反应出独特的微观构象信息,并且能系统地研究链状、网状、层状高聚物的形貌特征及其形成过程,这对聚合物及其复合材料聚集态结构形成的机制解析、宏观性能预测至关重要。本文从高分子聚合物SAXS研究中常见的峰值观测、模型拟合、环形积分3种方法切入,阐述SAXS在聚合物及其复合材料,特别是天然高聚物材料研究中发挥的实际应用,如动态观测微观结构演变过程、在大范围内获得具有统计学意义的微观结构特征与平均参数。通过对SAXS在聚合物及其复合材料中应用的归纳,总结出SAXS技术在该领域的优势与面临的困难,方便明确不同种类的聚合物及其复合材料研究中SAXS可表征的内容,以期让这一表征技术能够解决更多实际问题。