直流电场作用下微米级液滴碰撞聚结研究

润滑油在工业中的有着重要作用,但其中的水分会影响设备性能和使用寿命。传统的水分去除方法效率低、成本高。静电脱水技术可以通过电场作用将水润滑油中从分离出,利用电场促进油水液滴的碰撞和凝聚,具有快速、高效、环保等优点。本论文利用COMSOL软件对油包水乳液中两个液滴的碰撞聚集进行数值模拟,研究微米级液滴直流电场作用下电场强度、温度、粒径、和液滴间距等因素对碰撞和聚结行为的影响规律,研究表明随着电场强度增大,液滴聚结时间快速变小,但电场强度超过一定值时影响减弱;随着温度的升高,液滴聚结时间先急剧减少,到一定值后基本趋于稳定;随着粒径增大,液滴聚并总时间随液滴直径先缓慢增加,当粒径超过一定值时急聚增加;随着液滴间距增大,聚结总时间不断增大,本文为静电脱水的机理研究提供理论依据,为高效破乳脱水装置的设计提供技术支撑。

融入学科前沿进展的纳米复合水凝胶课程探索与实践

纳米复合水凝胶材料作为一种新型的功能材料广泛地应用到了生物医药、化学化工、环境工程等各个领域。因此,引入学科前沿进展元素到《纳米复合水凝胶》课程在新课改教育背景下具有重要意义。本文概述了纳米复合水凝胶课程教学的重要性和意义,以及将学科前沿等元素与课堂教学的有机融合。设计了一种合成MXene复合水凝胶的本科生化学实验,帮助学生进一步提升科学素养。

氧化石墨烯基复合薄膜材料的制备技术及应用进展

氧化石墨烯因其特殊的物理和化学性质成为近年来研究的热门材料,有关氧化石墨烯基复合薄膜材料的制备、功能化及应用成为当下的前沿和热门课题。综述了氧化石墨烯基复合薄膜材料的组装方法与性能研究,包括氧化石墨烯基复合Langmuir‐Blodgett(LB)膜、氧化石墨烯基复合静电纺丝膜以及其他氧化石墨烯基复合薄膜,归纳总结了氧化石墨烯基复合膜近期的研究进展,并对其应用前景进行了展望。

光热剂/光敏剂纳米材料合成及应用研究进展

光热治疗和光动力疗法是治疗癌症的两种方法,在治疗过程中需要光热剂和光敏剂材料的辅助。纳米材料因比表面积大、颗粒直径小、机械灵活性和优异耐光性等特点被作为光热剂或光敏剂材料广泛应用于癌症治疗。光热剂/光敏剂材料的研究热点主要包括金纳米棒,多重孪晶纳米金,上转换纳米颗粒,纳米二氧化硅等。本文详细介绍了不同光热剂/光敏剂材料的合成状况以及在光热治疗和光动力疗法的应用进展。

肽调控生色团自组装纳米结构及应用研究进展

自然界中,蛋白质/肽与功能发色团结合,自组装形成的复合物用于光合成系统中的光捕获和能量转移。由于肽分子结构可设计、自组装形式多样,并且可与自然界中存在的蛋白质相对照,因此,通过合成肽分子来人工仿制自然界中的光捕获复合物成为研究热点。本文对基于肽调控的功能性生色团自组装形成的纳米结构进行人工模拟光捕获系统的进展进行了综述,并且对肽调控生色团的组织形式、合成肽-生色团复合物以及肽分子与发色团分子通过非共价键相互作用组装进行了重点阐述。同时,本文也对人工仿制光捕获复合物的光捕获性能及能量转移进行了讨论,并且对这类复合物在无机纳米粒子矿化、分子产氢产氧方面的应用进行了介绍。

静电纺丝制备纳米纤维材料及应用研究进展

纳米纤维具有直径可控、结构可控、高比表面积以及易于进行表面修饰的特点而受到广泛的关注。静电纺丝作为一种制备纳米纤维的技术,具有高效,可控等优点,在众多制备纳米纤维的方法中脱颖而出。纳米纤维具有结构多样性、组成多样性、功能多样性等特点,逐渐引起人们的关注。本文介绍了基于电流体动力学的静电纺丝原理,简要讨论了制备多种组成不同、结构不同、排列顺序不同的纳米纤维的工艺。最后,重点探究了纳米纤维作为载体的多种应用并进行展望。

静电纺丝制备抗菌纳米纤维应用进展

静电纺丝技术在纳米纤维制备中广泛应用,获得的纺丝纤维具有孔隙率高、长径比以及比表面积大等优势。通过调控静电纺丝参数可改变纺丝纤维的形态和力学性能,而且通过单轴、多轴、同轴等纺丝工艺可实现特殊的纳米纤维结构。本文首先简单介绍了静电纺丝技术及其在生物医用、能源、水处理及空气净化等领域的应用,进一步对抗菌纳米纤维在生物医用材料(如伤口敷料、生物组织支架)、食品包装和空气过滤材料方面的抗菌应用进行了概述,并详细介绍了静电纺丝技术制备抗菌纳米纤维的方法及功能化改性。最后,对静电纺丝法制备抗菌纳米纤维的研究进行了总结和展望。

纳米自组装薄膜制备及应用研究进展

随着纳米技术的进步,为实现纳米材料各种应用功能,需要制备不同的纳米组装薄膜材料。本文对纳米组装薄膜制备、薄膜制备过程中分子间相互作用、外界刺激下协同作用以及未来发展方向进行了详细综述。在膜纳米结构中,制备薄膜主要有3种方法:自组装单分子膜(SAM)、层层自组装(Lb L)以及LB膜技术。SAM技术能够有效、精确地制备表面纳米结构。层层自组装技术及LB技术能够有效地控制并制备层状纳米结构。层层组装方法常用于制备面积较大的层状纳米结构;LB技术主要是利用其制备过程中独特的动态界面实现对超薄膜的制备。

杂化导电聚合物气体传感器研究进展

导电聚合物是包含有sp2杂化结构的共轭聚合物,可以使电荷离域传输。本文介绍了导电聚合物分别与碳纳米管、石墨烯、金属纳米颗粒或者金属氧化物纳米颗粒杂化复合,研究其吸附、催化反应、电荷传输等方面的性能。共轭聚合物与纳米颗粒相互作用或产生响应,可以作为敏化剂来提高纳米颗粒的敏感性,降低检测限,缩短响应时间,提高对惰性物质的选择性,进而提高传感器性能。本文主要论述了一些经过杂化的导电聚合物化学电阻传感器用于气体检测的现状以及杂化传感器未来的发展方向。

芳香席夫碱衍生物在有序分子膜中的相行为与二维-三维形变(英文)

研究了芳香席夫碱的设计合成、界面相行为以及与铜离子的配位过程,并与离位合成的铜复合物的界面组装行为进行了对比.利用表面压-面积等温线、紫外光谱、红外光谱、原子力显微镜等一系列实验方法来详细表征组装膜.结果表明,席夫碱配体与铜复合物均可在气液界面上形成稳定的有序组装膜,并可以转移到固体基片上构筑多层膜.进而,席夫碱配体在纯水界面上表现出奇特的相变.在相变点前后,二维的平膜变化成了三维的纤维状组装结构.然而,对于铜离子亚相上的组装过程却没有出现较大的变化.两者之间明显的差异可归因于在气液界面超分子组装过程中的分子构型以及疏水性能的不同引起的.目前的工作为制备和调控有序组装膜提供了有益探索.

Bola型两亲分子组装及应用研究进展

综述了国内外对bola型两亲分子在组装和应用方面的研究进展。分别总结了bola分子的体相组装、界面组装以及近几年应用领域的研究进展;着重介绍了基因转染、催化作用、药物缓释、分子器件、无机纳米材料的以及胶凝剂的制备等6个方面的应用进展;对相关研究领域的杰出研究成果做了一些分析;为更加深入探索和研究bola型两亲分子的组装提供了有用的参考信息。

基于谷氨酸衍生物和脂肪酸双元有机凝胶的有序纳米结构和组装模式研究

设计研究了具有不同烷基链长度的脂肪酸与谷氨酸衍生物在多种有机溶剂中的双元凝胶行为，在20种溶剂中的凝胶性能测试结果表明是新型双元有机胶凝剂，实验结果表明，烷基链的长度在调控多种有机溶剂中的胶凝剂性能方面起着关键作用，分子骨架中较长的烷基链有助于有机溶剂的胶凝；形貌研究揭示这些凝胶分子随着溶剂的改变自组装形成不同的聚集体，例如片状、棒状、纤维状等；光谱考察表明，取决于分子骨架中酰胺基团和烷基取代链，形成不同的氢键和疏水作用力。此外，使用的溶剂对于这些双元凝胶剂的组装模式和堆积单元也有明显的作用。该工作为设计新型双元有机胶凝剂和软材料提供了新的思路。

自组装膜技术及应用研究进展

对自组装膜技术的概念和近年的应用和研究进展做了较全面的综述,介绍了自组装膜的形成机理,自组装膜技术在纳米薄膜、表面修饰、金属防护、生物医学、催化剂和药物传送等方面的应用。对相关研究领域的杰出研究成果进行分析,为更加深入探索和研究自组装膜技术提供了有用的参考信息。

静电纺丝制备PVA/PAA/GO三元复合纤维材料

采用静电纺丝技术成功制备聚乙烯醇（ PVA）/聚丙烯酸（ PAA）/氧化石墨烯（ GO）三元复合纤维材料,分别采用扫描电子显微镜（ SEM）、傅立叶转换红外光谱（ FT-IR）等技术对复合纤维材料的形貌及组分进行了表征. 同时详细研究了制备过程中组分浓度、针头尺寸与加入量的最优条件. 结果表明,PVA的浓度在8%~9%范围内能够单独纺丝形成均匀的纤维结构,加入PAA/GO混合溶液后,控制适当粘度即可电纺成丝且热处理后形成的纤维由水溶性转变为非水溶. 本研究工作为静电纺丝复合纤维材料的设计与制备提供了有益的探索.

用电化学方法研究烯丙基硫脲在不同温度下对碳钢的缓蚀性及吸附机理的初步探索

利用电化学方法测定了缓蚀剂烯丙基硫脲在不同温度和不同浓度下的缓蚀性 ,初步探索了缓蚀剂烯丙基硫脲的吸附机理 .并比较了不同条件下缓蚀剂烯丙基硫脲和苯基硫脲缓蚀作用的差异 .初步分析了缓蚀剂分子的结构对缓蚀性的影响 .

微波辐射合成甲基叔丁基醚的研究

利用微波催化合成仪,研究了在微波辐射条件下以甲醇和叔丁醇合成甲基叔丁基醚的反应。考察了微波功率、辐射温度、辐射时间、催化剂等因素对转化率的影响。通过实验确定了最佳工艺条件:最佳微波功率为200W,辐射温度75℃,辐射时间为24min,15%硫酸为催化剂,收率为60%。产品经红外光谱、质谱、拉曼光谱、核磁共振等方法测定与表征,证实与目标产物完全一致。该方法具有反应过程简便、反应时间短、产物收率高等特点。

硼的添加对Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33贮氢合金结构和电化学性能的影响

Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33Bx （x=0～0.10）系列合金均有V基固溶体相和C14型Laves相两相组成.添加B可提高Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33合金的放电容量,Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33B0.1合金电极在60 mA·g-1电流放电时的放电容量达到476.7 mAh·g-1.B的添加不同程度地降低了合金的高倍率放电性能,使合金电极表面上电化学反应的电荷转移电阻（Rct）显著增加,交换电流密度（I0）显著降低.添加B可显著改善Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33合金电极的高温放电性能,Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni00.025B合金电极在343 K高温下其放电容量达到525.6 mAh·g-1.

稀土元素对Ti_(0.26)Zr_(0.07)V_(0.24)Mn_(0.1)Ni_(0.33)贮氢合金微观结构和电化学性能的影响(英文)

本文研究了稀土元素对Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33合金的微观结构和电化学性能的影响。结果表明,Ti0.26Zr0.07V0.24-xMn0.10Ni0.33REx(RE=Ce,Nd,Gd;x=0.01)合金均有V基固溶体相和C14型Laves相两相组成。合金中两相的晶格参数随加入稀土元素的不同而发生变化。稀土元素部分取代可改善合金电极的活化性能。然而,对合金电极的其他性能影响因元素种类不同而各异。Ce取代增大了合金电极的最大放电容量,Nd元素可以有效改善合金的高倍率放电性能。工作温度对合金电极的放电容量影响较大,Nd和Gd在333 K最大放电容量可达426和465 mAh.g-1。过高的温度使其循环容量衰减加剧。

玻璃基底上La_(1-x)Sr_xMnO_3纳米薄膜的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法结合浸泽提拉技术在玻璃基底上制备出了La1-xSrxMnO3(x=0、0.1、0.2、0.4)纳米薄膜。利用TG/DTA、FTIR、XRD、FESEM、UV-Vis探讨了反应温度、配合剂和添加剂的用量及薄膜层数对薄膜结构和表面形貌的影响。结果表明,制备出的La1-xSrxMnO3多层薄膜具有钙钛矿结构,其表面致密均匀,粒径在30nm左右,其四层薄膜的平均厚度为98.8nm。光催化性能研究表明,Sr2+的引入使薄膜的电子转移更容易,且当x为0.2时薄膜的光催化活性最好,在9h内对酸性红A的脱色率达到96%。

功能酰胺化合物制备超分子凝胶材料及药物释放性能研究

设计合成芳香取代酰胺化合物,成功制备多种超分子凝胶材料,采用扫描电子显微镜(SEM)对凝胶材料的形貌进行了表征。同时详细研究了正戊醇为溶剂的超分子凝胶对模型药物分子刚果红(CR)的药物释放特性,考察凝胶分子结构、药物浓度、释放时间等对药物控制释放的影响。实验结果表明,制得凝胶的形貌均表现出有序的纤维带状网络结构。加入不同浓度的刚果红后,凝胶药物体系的释放性能不同。较小药物浓度的凝胶体系的释放较快且最大释放率最大。本研究工作为凝胶材料的设计制备与药物传送应用提供了有益的探索。