超临界CO_2中模板法制备TiO_2/SiO_2复合多孔材料

在超临界CO2中以颗粒状活性炭为模板,正硅酸乙酯和钛酸四正丁酯为前驱体制备了TiO2/S iO2复合多孔材料。研究了超临界状态下不同涂层温度和涂层压力对涂层率的影响,当温度为40℃时,压力在22 MPa为该温度的最佳涂层压力;固定压力为22 MPa,涂层温度为70℃为最佳涂层条件。X射线衍射(XRD)的研究结果表明,产物由锐钛矿型TiO2、金红石型TiO2以及结晶的S iO2这3种物质构成。根据产物的N2气吸附-脱附等温线计算,产物的比表面积达到144.44 m2/g,平均孔径为7 nm左右。扫描电子显微镜的分析结果证明,产物在一定程度上实现了对模板的复制,同时透射电子显微镜显示,复合材料的纳米颗粒尺寸具有良好的分散性。

正反面对泡点法测定多层复合多孔材料孔径的影响

多孔材料的孔径是一个非常重要的特征指标,用孔径测量仪测试多层复合多孔材料时,会遇到哪面朝上测试结果更准确的问题。利用泡点法的原理对多层复合多孔材料进行测试,讨论正反面测试对结果的影响。结果表明:多层复合多孔材料的孔径大小和分布的正反面测试结果与样品层数、生产工艺等无关,仅与正反面结构是否相同有关。提出在实际测试中应将多层复合多孔材料在实际应用中的作用面朝上测试的新观点。

ZSM-5基复合多孔材料的研究进展

ZSM-5基复合多孔材料具有孔道开阔、酸性适宜的优点,适用于酸催化以及含有大分子的反应,在异构化、催化裂化及烷基化等反应中得到了广泛的应用。系统阐述了ZSM-5复合多孔材料的合成方法和工业应用,分析了不同复合材料的优缺点,指出了复合分子筛在催化、吸附领域的应用前景,同时对ZSM-5复合多孔材料的未来发展做了展望。

铜-铝-氧化铝复合多孔材料的制备及性能

以NaC l为造孔剂制作铜-铝-氧化铝复合多孔材料,制备过程不需要用真空或复杂的装置,是一种既廉价又高效的方法。对烧结后的样品进行SEM、XRD分析,同时,对添加造孔剂与未加造孔剂的样品的孔隙率、抗压强度以及硬度进行了计算和测试。结果表明,不同成分配比会影响复合材料的物相、孔隙率及力学性能。将造孔剂去除前、后的样品相比,两者孔隙率相差10%左右,力学性能相差很大,抗压强度从2.63 MPa变化到17.64 MPa。

羊毛皮质细胞/聚乙烯醇复合多孔材料的 制备及其性能研究

为实现废弃粗羊毛的资源化再利用,采用生物酶催化的方法,加入L-半胱氨酸/胰蛋白酶,在pH值8、37℃条件下反应,提取羊毛纤维中的皮质细胞,通过将羊毛皮质细胞与不同用量聚乙烯醇溶液混合,得到羊毛皮质细胞含量不同的复合多孔材料。结果表明,在羊毛皮质细胞含量62.5%以内,随着羊毛皮质细胞含量增大,复合多孔材料的孔隙增多,隔音性能增强,保温性能增强,吸水率增加。羊毛皮质细胞/聚乙烯醇复合多孔材料可用于隔音、保温、吸附等领域。

功能梯度石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳的振动特性

对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料(FG-GPLRPC)阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先,采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次,基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能量表达式。最后,采用Jacobi-Ritz法建立壳体结构的振动控制方程,并求得结构的无量纲频率,验证了方法的有效性和正确性。结果表明,石墨烯质量分数、孔隙系数和边界弹簧刚度值对振动特性的影响显著,层数对振动特性的影响较小,尺寸参数对振动特性的影响不同,并得到了壳体频率随周向波数先减小后增大的变化规律。

生物质基多孔碳复合材料在铅酸电池负极中的应用研究

生物质基多孔碳复合材料具备一系列显著特性,因而极适用于多种应用场景,可作为铅酸电池的负极材料。深入探究这些特性,对于提升其在特定应用中的性能表现具有重要的意义。因此,文章分析了生物质基多孔碳复合材料的特性,概述了铅酸电池负极中的重要性以及相关问题,并提出生物质基多孔碳复合材料在铅酸电池负极中的具体应用,以供参考。

生物质基多孔碳复合材料延长铅酸电池负极循环寿命的方法研究

铅酸电池作为储能系统的支柱,其循环寿命直接影响着可靠性与成本效益。为了提高其性能和可持续性,人们开始关注生物质基多孔碳复合材料作为电池电极的潜在应用。文章介绍了这种材料的优势与特性,可用于改善铅酸电池的性能,并提出生物质基多孔碳复合材料延长铅酸电池负极循环寿命的方法,为未来研究和发展提供了重要的参考。

压缩载荷作用下多孔复合材料力学关系的数理推演

具有开孔结构的网状多孔材料是一种优秀的工程材料,孔率是此类材料的一个最为基本的易测参量,而拉压行为是工程材料最为基本的力学性能。找出多孔材料基本力学性能与其孔率的关系,无疑可以为其性能调控提供很大的便利。通过分析该类多孔材料的八面体结构模型,进一步演化出网状多孔复合材料在压缩条件下的力学分析模型。从该分析模型出发,推演得出了该类材料在压缩时的安全承载和整体承载强度等力学关系。在这些力学关系中,孔率参数展示了其重要的作用。

铁尾矿与采剥废石基多孔陶瓷复合相变储能材料的制备与表征

将铁尾矿与采剥废石制成的多孔陶瓷作为相变储能材料基体,同时将熔融石蜡、石墨、石墨烯混合搅拌30 min作为相变材料,最后采用熔融真空压注法将相变材料注入相变储能材料基体得到一种铁尾矿与采剥废石基多孔陶瓷复合相变储能材料(IT-WR@SCY/PCMs)。通过抗压、耐酸碱性和热导率测试及热循环试验等对IT-WR@SCY/PCMs的力学和物理化学性质进行了研究,并采用扫描电子显微镜(SEM)、差热-热重分析仪(DSC-TG)等对IT-WR@SCY/PCMs的微观结构进行了表征,结果表明:5种配比下IT-WR@SCY/PCMs的平均抗压强度为14.73 MPa;在微沸酸碱溶液中浸泡2.5 h的平均质量损失率分别为5.9%和2.4%;相较于石蜡,添加20%石墨和20%石墨烯的复合相变储能材料(IT-WR@SCY/GPCPCMs20和IT-WR@SCY/GCPCMs20)的导热率分别提高了120.83%、266.67%,为0.53、0.88 W/(m·K),相变潜热分别损失了44.50%、27.09%,为126.22、165.92 J/g;经100次熔化-凝固热循环后,IT-WR@SCY/PCMs的质量损失率仅为0.621%。IT-WR@SCY/PCMs的物理强度高,储热性能稳定,具有较长的使用寿命,在军事伪装、建筑节能等领域具有广阔的应用前景。

Al_(2)O_(3)/Cu多孔复合材料的微观形貌和压缩性能

采用高能球磨-粉末冶金法制备了Al_(2)O_(3)/Cu多孔复合材料(A-C-M)。首先利用高能球磨法将Cu粉和Al_(2)O_(3)粉末均匀细化,然后将Al_(2)O_(3)/Cu复合粉末与造孔剂尿素均匀混合后,再将混合粉末冷压成型,最后通过溶脱-烧结工艺制得A-C-M。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对粉末原料和A-C-M的微观形貌进行表征分析,使用万能试验机对A-C-M进行压缩性能测试,探讨了尿素和Al_(2)O_(3)含量对A-C-M性能的影响。结果表明:高能球磨使Al_(2)O_(3)/Cu复合粉末的形貌由球状变为片状,复合粉末尺寸先减小后增大,在球磨4 h时获得最小平均粒径为25μm;A-C-M含有两种特征孔,100~300μm的大孔和1~10μm的微孔;随尿素含量的增加,孔的连通程度及复合材料的孔隙率逐渐增加,其压缩强度逐渐降低;随Al_(2)O_(3)含量的增加,A-C-M孔隙率逐渐增加,其压缩强度逐渐降低,当Al_(2)O_(3)含量为4 mass%时,A-C-M的压缩强度急剧下降。

油水分离用纤维素基多孔复合材料研究现状

油水分离是解决水体油类污染的有效途径,纤维素基多孔复合材料作为油水分离材料,具有特殊的表面润湿性、高吸附性、可循环性和低成本等优点,受到了研究者的广泛关注。综述了油水分离用纤维素基多孔复合材料的制备方法,包括静电纺丝法、化学交联法、溶胶凝胶法、冷冻干燥法和3D打印法,介绍了高温碳化、化学气相沉积和表面涂层3种对纤维素基多孔复合材料进行疏水改性的方法,总结了不同改性方法对多孔复合材料油水分离性能的影响。阐述了现有材料制备方法和改性方法存在的问题,并展望了用于油水分离的纤维素基多孔复合材料的发展方向。

用于多孔质气体轴承的石墨烯/青铜复合材料的原位制备

多孔质材料相对于小孔节流形式的气体轴承材料有可发挥较大承载力和小加工误差等优势。为了满足气体轴承多孔质及高性能的需求,本工作通过粉末冶金和化学气相沉积相结合的方法在三维多孔青铜上原位生长石墨烯,制备出具备特定气体渗透率的耐磨性能优良的石墨烯/青铜基多孔复合材料。结果表明青铜表面原位生长获得了大面积连续石墨烯,这种二维平面结构实现了其与青铜基体良好的界面结合。相较于多孔青铜,石墨烯/青铜基多孔复合材料摩擦系数与磨损量分别降低了28%和30.4%,该复合材料的研究有望为高性能多孔质气体轴承的研制提供一种新方法。

车用NDI聚氨酯多孔复合材料的制备及性能分析

本文研究了车用NDI聚氨酯多孔复合材料的制备及性能分析。首先,介绍了NDI聚氨酯的结构特性、原料和多孔复合材料的制备工艺,研究不同填料对于车用聚氨酯力学性能和阻燃性能的改进。并通过多种力学性能测试,线性燃烧速率测试等对多孔复合材料的性能进行了分析,并与未添加填料的材料进行了比较。结果表明,添加填料尤其是复合填料的NDI聚氨酯多孔复合材料具有良好的力学性能和阻燃性能等优异性能,可以满足汽车行业的力学和阻燃安全需求。

用于骨组织工程的羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃复合多孔支架材料

研究了用于骨组织工程的复合型羟基丁酸 -戊酸共聚物 /溶胶 -凝胶生物活性玻璃多孔支架材料 ,采用溶液浇注沥滤法制备了任意形状的三维连通多孔结构支架 ,并进行三维结构表征和显微形貌观察 ;通过对成型条件的调节 ,可控制支架的孔径和孔隙率 ;在模拟生理体液中进行复合支架材料的生物活性测试。研究表明 ,通过控制致孔剂用量、尺寸大小和分散 ,得到的支架材料呈三维连通开孔结构 ,且孔隙分布均匀、孔隙率达 90 %以上 ;扫描电镜观察结果显示 ,羟基丁酸 -戊酸共聚物与生物活性玻璃良好相容 ,后者粘附在支架孔壁上 ;支架在模拟生理体液中浸泡后发现生物活性玻璃表面有羟基碳酸磷灰石多晶体生成 ,表明复合支架仍保持了

微波法制备Al_2O_3/NaY新型复合多孔催化材料

微波法制备Ａｌ２Ｏ３／ＮａＹ新型复合多孔催化材料孙德坤朱建华时吉须沁华（南京大学化学化工学院化学系，南京２１００９３）关键词微波辐射，氧化铝，ＮａＹ沸石，表面分散，多孔复合材料分类号ＴＱ４２６收稿日期：１９９７０２１７．孙德坤：女，１９４１年生，...

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖多孔生物复合材料的制备与性能研究

采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体(HAP),以无水乙醇为沥滤剂,以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作粘结剂,通过粒子沥滤法制备了HAP/CMCS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及抗压强度的测试。结果表明HAP/CMCS复合材料复合前后两组份的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料孔隙率高,孔径分布范围宽,其尺寸分布大约从几微米到600微米,以圆形为主,具有良好的贯通性,非常有利于组织在其中的长入与扩展。当复合材料中CMCS含量为40%,复合材料/造孔剂的质量比为1:1时,多孔材料的孔隙率接近75%,其抗压强度可达21MPa以上,可以满足骨组织工程支架材料的要求。

仿生多孔润滑耐磨CF/PTFE/PEEK复合材料的设计及其摩擦学性能

采用模压-滤取和高温真空熔渍工艺制备了自身发汗式润滑耐磨多孔CF/PTFE/PEEK复合材料。考察了造孔剂(NaCl)、PTFE的含量及炭纤维层间间距对多孔PEEK复合材料结构和摩擦学性能的影响。结果表明,当PTFE含量为20%(质量分数,下同)、NaCl为30%、炭纤维层间间距为0.4mm所得多孔CF/PTFE/PEEK复合材料摩擦因数和磨损率最低,200N下摩擦因数、磨损率分别为0.0192,3.47×10-16 m3/Nm,较经典CF/PEEK复合材料摩擦因数降低了9倍,耐磨性提高了25倍。原因在于复合材料中PTFE能形成连续的转移膜,降低了材料摩擦因数;NaCl形成的多孔结构能储存住一定润滑油脂,摩擦过程中在载荷和温度的作用下能形成稳定润滑油膜,明显降低了材料磨损量;炭纤维布起到支撑骨架作用,并协同PTFE,NaCl提高多孔PEEK复合材料摩擦磨损性能。

BG/PHBV复合多孔组织工程支架材料的动物植入实验观察

本文研究了溶胶-凝胶生物玻璃 聚羟基烷酸脂(BG PHBV)复合多孔支架材料与成骨细胞的生物相容性,并对植入动物体内的BG PHBV和羟基磷灰石 聚羟基烷酸脂(HA PHBV)两种材料的成骨情况进行了SEM跟踪测试。结果表明:在动物实验中,与HA PHBV复合多孔支架材料相对照,BG PHBV植入后,新生骨形成时间早,骨修复完成时间早,降解速度快。

TGF-β1诱导分化的兔BMSCs复合左旋聚乳酸＼β-磷酸三钙多孔支架材料体外研究实验

目的研究体外培养rBMSCs经TGF-β1诱导分化的软骨细胞复合左旋聚乳酸\β-磷酸三钙(PLLA\β-TCP)多孔支架材料体外构建仿生人工软骨。方法低温挤出成形法制备成PLLA\β-TCP复合多孔支架材料,体外分离、培养rBMSCs至第3代,利用含有TGF-β1特殊诱导系统诱导其向软骨细胞分化,诱导14d后用甲苯胺蓝染色及II型胶原免疫组化进行鉴定后与PLLA\β-TCP多孔支架材料体外复合培养,并取第7、14、21d细胞复合材料进行电镜扫描观察细胞贴附、生长、增殖状况,同时消化收集贴附支架第7、14、21d的细胞,行RT-PCR检测分化软骨细胞相关基因aggrecan、Col2A1在mRNA水平的表达,Western-bolt检测II型胶原蛋白的分泌情况。结果 rBMSCs经诱导后向软骨细胞分化,甲苯胺蓝染色见分化软骨细胞分泌糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG),Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阳性;电镜扫描见分化细胞在支架材料分布均匀,黏附良好;RT-PCR及Western-bolt检测示7、14、21daggrecan、Col2A1在mRNA水平、II型胶原蛋白均有不同程度表达。结论利用含有TGF-β1特殊诱导系统诱导rBMSCs分化的软骨细胞复合到PLLA\β-TCP多孔支架材料上,细胞生长良好,并能正常分泌软骨细胞特异细胞外基质,体外成功构建了组织工程软骨。