铁基金属有机骨架材料MIL-53-Fe的合成及鞣制性能

以六水合三氯化铁(FeCl_3·6H_2O)与对苯二甲酸(H_2BDC)为原料,通过溶剂热法制备了以H_2BDC为配体的铁基有机骨架化合物(MIL-53-Fe)。当以皮质量3%铬粉(以Cr_2O_3质量计为皮质量的0.75%)与皮质量2%超声后的MIL-53-Fe对酸皮进行结合鞣制时,鞣制后皮革收缩温度(T_s)达到101.8℃,与实验中纯铬鞣制皮革相比减少了铬鞣剂用量40%,鞣制后的皮革增厚率达到18.1%,抗张强度为29.56 MPa,断裂伸长率为89.77%,耐水洗性好,铬鞣剂的吸收率较高。将MIL-53-Fe进行单独鞣革,鞣制后皮革收缩温度为72.5℃,T_s相比于酸皮有所提高,表现出鞣性。结果表明,MIL-53-Fe可与铬鞣剂进行结合鞣制,能够促进铬鞣剂的吸收,提高成革耐水洗性。

氧化石墨烯调控水泥基材料形成大规模规整结构及其性能表征

将制备的GO与减水剂和拌合水超声处理后用于制备水泥基复合材料,研究结果表明,GO纳米片层在水泥基体中达到了均匀分散,水泥水化产物成为了规整形状的多面体状水化晶体,通过其交织交联形成了大规模规整致密的微观结构。当GO掺量为0.03%时,尺寸为30~190nm GO的水泥基复合材料28d时的抗压强度和抗折强度比对照样品分别提高了78.8%和112.7%,尺寸为110~410nm GO的水泥基复合材料的抗压强度和抗折强度分别提高了72.3%和93.9%,水泥基复合材料的耐久性显著提高。同时提出了水泥基复合材料微观结构形成机理。

具有大规模规整致密花状微观结构形貌高/超高性能氧化石墨烯/水泥基复合材料

通过掺入氧化石墨烯(GO)及调控水灰比制备了高性能及超高性能水泥基复合材料,当水灰比为0.26及GO掺量为0.03%和0.05%时,水泥基复合材料的抗压强度和抗折强度分别为125.6 MPa、146.7 MPa和15.6 MPa、18.3 MPa。当水灰比为0.18及GO掺量为0.03%和0.05%时,水泥基复合材料的抗压强度和抗折强度分别为168.6 MPa、181.3 MPa和26.9 MPa、29.4MPa。水泥基复合材料的抗渗透、抗冻融、抗碳化等性能得到了显著提高。通过SEM观察水泥基体的微观形貌,发现水泥水化产物成为了形状规整的水化晶体,并且交织交联成为规整致密的花状微观形貌。XRD结果表明,规整形状水化晶体是由多种水泥水化晶体复合杂化形成的复合晶体。

聚丙烯/氧化石墨烯复合材料的制备、结构及性能

以石墨、浓硫酸、高锰酸钾和双氧水等为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)分散液,对其冷冻干燥得到GO粉体,将GO粉体与熔融聚丙烯(PP)树脂共混制备PP/GO复合材料,采用FTIR、AFM、TEM、XRD、DSC及导热仪和氧指数测定仪等对GO及PP/GO复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,GO能够以双片层形式均匀地分散在PP基体中,GO/PP复合材料具有致密均匀的微观结构,其力学性能、耐热、阻燃和热传导等性能比对照样品(单纯PP树脂)有显著提高。当GO掺量为0.4%(以PP的质量为基准,下同)时,PP/GO复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比对照样品分别提高了29.6%、33.6%和62.7%,熔点从154.5℃提高为174.2℃,热导率提升了205.3%,极限氧指数从18.0提高到27.6。