偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维对天然橡胶复合材料性能的影响

以天然胶乳浸润槟榔纤维,制备天然橡胶(NR)复合材料,研究偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维对NR复合材料性能的影响。结果表明:与未改性槟榔纤维的NR复合材料相比,偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维的NR复合材料的物理性能、耐溶剂性能和抗湿滑性能改善,剪切模量减小,滚动阻力提高;偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维的NR复合材料的综合性能优于偶联剂Si69和纳米氧化锌单独改性槟榔纤维的NR复合材料。

水热法制备碳纳米纤维与氧化锌复合材料

将静电纺丝技术制备的碳纳米纤维(CNFs)作为衬底材料,利用水热方法,通过改变水热反应温度和反应溶液浓度进行对比实验,得到制备碳纳米纤维(CNFs)与氧化锌(ZnO)复合材料的最佳方法.将获得的产物通过场发射电子扫描显微镜(FE-SEM)和X射线粉末衍射(XRD)检测,结果显示,ZnO纳米粒子成功的生长在CNFs表面上,而没有聚集在一起,生长在CNFs表面上的氧化锌纳米粒子的密度可通过反应溶液的浓度控制.

碳纳米纤维与氧化锌复合材料光催化性质的研究

利用静电纺丝技术和水热方法制备碳纳米纤维(CNFs)与氧化锌(ZnO)复合光催化材料,该材料具有优异的光催化活性.CNFs具有较好的导电性,ZnO半导体的光生电子可以及时被CNFs转移,延长ZnO半导体光生电子和光生空穴的再结合时间,从而增强空穴的氧化性能.CNFs作为衬底材料,ZnO纳米粒子分立的生长在其上,不会发生因纳米粒子聚集而降低材料光催化性能的现象.CNFs和ZnO复合材料在短时间内可有效降解罗丹明B.

多孔钴-镍-锌氧化物/碳纳米复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

以Co(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O为原料,金属有机骨架材料MOF-5为模板剂和碳锌的原料来源,制备了前驱体,随后通过高温煅烧法合成了多孔钴-镍-锌氧化物/碳纳米复合物。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附-脱附测试等手段对样品的微观结构和表面形貌进行研究,发现钴-镍-锌氧化物/碳复合物有多孔结构,比表面积高达155 m2/g。采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗等方法研究了样品的电化学性能。结果表明,在1A/g的电流密度下,钴-镍-锌氧化物/碳纳米复合物的比容量为804 F/g,远高于钴-镍氧化物的比容量(180 F/g),且1000次循环后其比容量仍保持94.4%;在高电流密度10A/g下,比容量保持率为90%。

氧化锌纳米线层间增韧碳纤维环氧复合材料研究

针对碳纤维环氧复合材料树脂本身固有的脆性,改善复合材料层合板的分层抵抗能力和层间断裂韧性一直是研究热点。实验采用低温水热法在碳纤维表面生长氧化锌纳米线来改善碳纤维环氧复合材料的层间韧性。结果发现,氧化锌纳米线碳纤维杂化结构能够显著的提高碳纤维环氧复合材料的I型层间断裂韧性。此外,由于氧化锌与碳纤维之间较差的粘结性能,不同生长条件下形成的氧化锌纳米线对层间韧性的提高并无显著区别。

一种三叶草型氧化铝/碳纳米纤维复合材料的制备及表征

采用催化化学气相沉积法,以Ni为催化剂、乙烯作为碳源,制备了三叶草型氧化铝/碳纳米纤维复合材料,并通过N2物理吸附、扫描电子显微镜、X射线衍射分析和强度测试对氧化铝/碳纳米纤维复合材料的形貌和物理性能进行了表征.结果表明,三叶草型氧化铝表面生长了碳纳米纤维层,两者紧密结合,形成的氧化铝/碳纳米纤维复合材料具有较高的比表面积(>187m2·g-1)和孔体积(>0.24cm3·g-1),孔道直径在3-10nm的孔体积超过总孔体积的85%,颗粒的侧压强度大于6N·mm-1,可以满足工业催化剂载体对强度的要求.复合材料是一种有良好的工业应用前景的中孔催化材料,其中碳纳米纤维层的厚度可通过催化剂Ni负载量和生长时间的调节加以控制.

纳米氧化锌在槟榔纤维素短纤维/天然橡胶复合材料中的应用

研究纳米氧化锌在槟榔纤维素短纤维/天然橡胶(NR)复合材料中的应用。结果表明:与普通氧化锌相比,纳米氧化锌在槟榔纤维素短纤维/NR复合材料中分散更均匀,无明显团聚现象;随着纳米氧化锌用量增大,槟榔纤维素短纤维/NR复合材料的硫化速率和交联密度提高,拉伸性能、撕裂强度和耐溶胀性能先提升后降低;纳米氧化锌用量为4份时,槟榔纤维素短纤维/NR复合材料的拉伸性能、撕裂强度、耐溶胀性能和耐老化性能最好。

氧化锌/石墨相氮化碳复合材料的制备及其光催化研究进展

光催化是一种环境友好型技术,能够有效解决环境污染和能源短缺问题,具有广阔的应用前景。其基本原理是半导体催化剂在光照条件下产生具有强氧化还原能力的活性物种,这些活性物种可用来净化污染物、制备氢气、碳还原等。氧化锌/石墨相氮化碳(ZnO/g-C_(3)N_(4))复合材料具有新颖的结构,以及优良的导电、防光腐蚀等性能,一直是光催化领域的关注热点。ZnO/g-C_(3)N_(4)能有效提高光生载流子的分离效率和可见光利用率,从而提高其光催化性能。主要介绍了ZnO/g-C_(3)N_(4)复合材料的发展现状、制备方法,以及该复合材料在光催化降解污染物、抗菌、析氢、CO_(2)还原等领域的应用,并对未来研究方向进行了展望。

基于碳纳米管/石墨烯界面修饰的碳纤维增强复合材料中力-电耦合关系探究

碳纤维和树脂基体的界面性能直接决定了复合材料的应用表现。通过电化学沉积法将碳纳米管和石墨烯接枝在碳纤维表面,模拟生物体的神经网络结构形成多尺度的三维碳材料网络。随后对碳纤维复合层压板的力学和电学性能进行测试,研究发现,改性后的界面增强了碳材料与树脂基材的接触面积,有效提高了碳纤维和树脂间的界面结合力。此外,复合材料的电阻随着碳纳米管/石墨烯质量分数的增加而不断减小,并且拉伸后复合材料的电阻率比拉伸前增大,表明层压板的电阻与其表面结构存在直接关系。该研究为拓展酚醛树脂复合材料的功能化和力-电耦合应用领域提供了新思路。

掺锌纳米二氧化钛复合材料处理废水中S^(2-)的光催化性能

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备掺锌的纳米二氧化钛复合材料.采用亚甲基蓝分光光度法对S2-浓度进行测定.通过对纳米复合材料催化剂的不同用量和反应物起始浓度等因素的考察,研究了该催化剂在处理废水中S2-的光催化性能.

棒状纳米铁氧化物增强碳纤维/环氧树脂复合材料的层间性能

为解决连续碳纤维(CF)增强环氧树脂(EP)复合材料的层间失效问题,采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的2种棒状纳米铁氧化物(FeOOH、Fe2O3)对复合材料进行增韧改性。采用双悬臂梁和端部缺口弯曲实验测试复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC及Ⅱ型层间断裂韧性GⅡC,采用短梁剪切实验(SBS)测试复合材料的层间剪切强度。实验结果表明,纳米粒子添加量为EP基体的1%质量分数,2种棒状纳米铁氧化物的加入均能显著改善复合材料的层间剪切强度和层间断裂韧性,且FeOOH的改善作用明显优于Fe2O3。其中,FeOOH/CF/EP复合材料的SBS剪切强度为58.85MPa,较CF/EP复合材料提高了41%,GⅠC、GⅡC分别为0.685、2.28kJ/m2,较CF/EP复合材料分别提高了99%和29%。

纳米碳纤维掺杂量与取向对纳米碳纤维/乙烯-醋酸乙烯酯复合材料介电性能的影响

通过微波法化学镀镍对纳米碳纤维(CNFs)进行表面改性,采用熔融共混法将表面改性的CNFs与乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)复合制备CNFs/EVA复合材料,在模压交联过程中对复合材料施加磁场,使表面镀镍的CNFs在复合材料基体中沿磁场方向取向;用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)观察表面改性前后CNFs表面形貌和结构、复合材料内部微观结构及取向情况;用宽频介电谱仪与阻抗谱仪对复合材料进行介电谱测试,研究了CNFs的取向与掺杂量对复合材料介电性能的影响,并用四探针法测量复合材料的体电阻率。研究结果表明,掺杂量和是否取向对复合材料介电性能影响较大;CNFs掺杂质量分数为0.5%时,取向复合材料相对介电常数最低,施加磁场取向不会增加复合材料的介电损耗,少量掺杂即可大幅降低复合材料的体电阻率。

钴镍金属氧化物碳纳米纤维复合材料的制备及其电化学性能研究

采用静电纺丝的方法制备了钴镍比分别为2∶1、1∶1、1∶2的镍钴金属氧化物碳纳米纤维复合材料,通过XRD表征了3种复合材料的晶体结构、材料形貌,并通过SEM和能谱图分析了其组分,最后对材料进行了析氧反应电化学性能的研究。结果表明:钴镍比为2∶1时得到的复合材料作为析氧阳极催化剂的催化活性及稳定性最好。

碳、氧化锌和碳载氧化锌复合纳米颗粒对小鼠胚胎成纤维细胞活性抑制及DNA损伤的研究

目的探讨不同化学组成纳米颗粒对小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)的毒性效应及机制。方法选择纳米碳、纳米氧化锌、碳载氧化锌复合纳米颗粒制备细胞染毒悬液,三种纳米颗粒分别设立5个剂量组(5、10、20、50和100μg/ml)对BALB/c小鼠胚胎成纤维细胞进行24h、48h、72h染毒培养;利用细胞形态学观察和噻唑蓝实验(MTT比色法)检测上述三种纳米颗粒对细胞活性的影响;通过单细胞凝胶电泳(彗星试验)检测低剂量纳米颗粒对细胞DNA的损伤作用。结果三种纳米颗粒能够明显影响MEF细胞的生长形态,对细胞活性的抑制作用具有明显的时间-效应和剂量-效应关系;纳米碳、纳米氧化锌及复合纳米颗粒的半数致死浓度分别为21.85、21.94和23.02μg/ml;随染毒剂量升高,纳米氧化锌颗粒对细胞活性的抑制作用显著增强;低剂量水平上,复合纳米颗粒造成的DNA损伤最为明显。结论化学组成不同的纳米颗粒能够对MEF细胞造成毒性损伤;当暴露剂量达到一定水平时,纳米颗粒的金属成分含量可能是其毒性作用的主导因素。

低密度碳粘接碳纤维复合材料(CBCF)抗氧化改性研究

以全氢聚硅氮烷(PHPS)为原料,采用浸渍-热转化方法,在低密度碳粘接碳纤维复合材料(CBCF)中短切碳纤维表面成功包覆硅氧氮(SiON)涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)等分析测试手段对碳纤维表面的SiON涂层进行了形貌和物相分析,结果表明:涂层主要由Si、O、N元素组成,在PHPS浓度为3wt%和5wt%条件下制备的涂层均匀、致密,随着PHPS浓度的提高,涂层厚度增加,但易发生结块。当PHPS浓度为10wt%和20wt%时,制备的SiON涂层出现结块并且存在裂纹。采用热重分析和等温氧化实验对纯CBCF和SiON涂层改性的CBCF复合材料抗氧化性能进行考核,结果显示碳纤维表面包覆SiON涂层能够显著提高CBCF复合材料的抗氧化性,随着PHPS浓度增大,低密度CBCF复合材料抗氧化性能显著提高。

棒状纳米铁氧化物增强碳纤维/环氧树脂复合材料的层间性能

为解决连续碳纤维（CF）增强环氧树脂（EP）复合材料的层间失效问题,采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）改性的2种棒状纳米铁氧化物（FeOOH、Fe2O3）对复合材料进行增韧改性。采用双悬臂梁和端部缺口弯曲实验测试复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC及Ⅱ型层间断裂韧性GⅡC,采用短梁剪切实验（SBS）测试复合材料的层间剪切强度。实验结果表明,纳米粒子添加量为EP基体的1%质量分数时,2种棒状纳米铁氧化物的加入均能显著改善复合材料的层间剪切强度和层间断裂韧性,且FeOOH的改善作用明显优于Fe2O3。其中,FeOOH/CF/EP复合材料的SBS剪切强度为58.85MPa,较CF/EP复合材料提高了41%,GⅠC、GⅡC分别为0.685、2.28kJ/m^2,较CF/EP复合材料分别提高了99%和29%。

镍锌铁氧体/二氧化硅纳米复合材料的制备及表征

用溶胶－凝胶法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合粉末，采用TG－DTA、XRD、TEM等测试手段分析了其结构和形貌，用矢量网络分析仪测量了其在2－18GHz频带上的电磁参数。结果表明，反应生成镍锌铁氧体和非晶态二氧化硅的复合材料，颗粒形貌为球形链状；Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合材料中铁氧体的摩尔百分含量为20％，热处理温度为1000℃时磁损耗值较大，吸波性能较好。

锂离子电池用氧化锌/螺旋纳米碳纤维复合负极材料的制备及性能研究

以二水乙酸锌、一缩二乙二醇为原料,通过溶胶-凝胶法制备出氧化锌/螺旋纳米碳纤维(ZnO/HCNFs)复合材料。使用X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段研究了ZnO/HCNFs复合材料的形貌结构,通过恒流充放电测试仪对材料的电化学性能进行测试。结果表明:ZnO颗粒均匀负载于HCNFs表面,粒径约为20~50nm。ZnO/HCNFs复合材料在200mA/g的电流密度下,其首次充放电比容量分别达到977mAh/g与788mAh/g,库仑效率为81%,经过100次循环以后,容量仍保持在501mAh/g,电化学性能较优异。

螺旋纳米碳纤维/二氧化硅复合材料在轮胎中的应用

白炭黑是第二大的橡胶补强填料,广泛用于橡胶行业,可大幅度提高橡胶的机械性能、耐磨性能等,但纳米SiO2表面含有硅羟基,降低胶料的塑性,不利于加工。螺旋纳米碳纤维(HCNFs)是由多层石墨片堆积或卷曲形成的纳米纤维,除了具有普通碳纤维的优异性能外,其特有的螺旋结构和手性结构,在吸波隐身材料、微电子器件及增强功能复合材料等方面具有较大的应用前景。将纳米SiO2粒子接枝在HCNFs上,制备出螺旋纳米碳纤维/二氧化硅复合材料,可充分发挥二者在橡胶补强方面的优异性能。研究发现:当HCNFs/SiO2用量为2 phr时,拉伸强度达到21.2 MPa,断裂伸长率达到443.22%,300%定伸应力达到13.76MPa,硬度达到72.7度。