等离子体羟基化改性纳米SiO_(2)粒子对绝缘纸绝缘特性的影响

在绝缘纸中掺杂纳米粒子,可通过其对载流子的限制来提高绝缘纸的绝缘特性。然而,纳米粒子的高比表面积和表面活性易形成“团聚”,导致纳米粒子聚集处易产生局部放电和击穿。为了有效抑制纳米粒子团聚、进一步提高绝缘纸的绝缘特性,利用介质阻挡放电(DBD)等离子体对纳米SiO_(2)粒子进行羟基化改性,增加纳米粒子表面羟基数,并通过氢键与硅烷偶联剂分子发生偶联作用从而桥接在绝缘纸基体上,改善了纳米粒子和绝缘纸的兼容性,从而改善其团聚,并采用原位聚合法制备了掺杂纳米SiO_(2)粒子的纤维素绝缘纸。利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、比表面及孔隙度分析仪(BET)结合滴定法等手段表征了等离子体改性前后纳米SiO_(2)粒子表面化学组分、微观形貌、官能团及接枝羟基数目的变化规律。并考察了等离子体处理条件及改性步骤对绝缘纸击穿场强和体积电阻率的影响。研究结果表明,纳米SiO_(2)粒子经等离子体羟基化改性后表面氧元素含量及羟基吸收峰显著增强,其在绝缘纸中的分散性得到明显改善。当等离子体改性时间为5 min、空气相对湿度为75%时,纳米SiO_(2)粒子表面接枝的羟基数目达到最高。掺杂了3wt%等离子体羟基化改性的纳米SiO_(2)后,绝缘纸的直流击穿场强和体积电阻率达到18.35 kV/mm和17.45×10^(9)Ω·m,较掺杂了未改性纳米SiO_(2)的绝缘纸分别提高了10.7%和19.4%,较未掺杂纳米SiO_(2)粒子的绝缘纸提高了52.3%和106.2%。

等离子体改性纳米粒子对聚酰亚胺复合薄膜陷阱特性影响

聚酰亚胺（Polyimide,PI）纳米复合薄膜以其优越的绝缘性能广泛应用于变频牵引电机匝间绝缘。为研究纳米粒子表面改性对复合薄膜陷阱特性以及绝缘特性的影响,利用大气压空气等离子体对纳米粒子表面进行改性,采用原位聚合法制备聚酰亚胺纳米复合薄膜,通过去极化热刺激电流（thermally stimulated depolarization current,TSDC）分析薄膜内陷阱能级密度分布,利用电声脉冲法（pulsed electro acoustic method,PEA）得到了薄膜的空间电荷分布情况,并测试得到方波脉冲下复合薄膜的绝缘寿命。研究结果表明,纳米粒子经过等离子体改性后,聚酰亚胺纳米复合薄膜陷阱能级峰位移向低能级,浅陷阱密度由7.15×1019（1/m3）增至9.99×1019（1/m3）,而深陷阱密度由7.63×1019（1/m3）降至5.33×1019（1/m3）,浅陷阱密度的增加有效抑制了薄膜内空间电荷的积累,空间电荷密度最大值由6.93C/m3降至3.59C/m3,同时聚酰亚胺复合薄膜的绝缘寿命提高了28.06%;讨论分析了纳米粒子表面改性对聚酰亚胺复合薄膜内陷阱分布影响,并揭示了陷阱特性对薄膜空间电荷分布以及绝缘寿命的影响机理。

改性纳米粒子及高分子吸附材料的研究进展

综述了改性纳米TiO_2、纳米ZnO/CuO、纳米SiO_2/Al2O_3、氧化石墨烯、纳米Fe_2O_3/Fe_3O_4/赤铁矿及高分子吸附材料的研究进展。重点介绍了改性纳米粒子及高分子吸附材料的制备。同时,对改性纳米粒子及高分子吸附材料的应用进行了概述,并提出了改性纳米粒子及高分子吸附材料的未来发展前景。

纳米改性锌铝基耐蚀涂层的制备及性能研究

将纳米TiO2硬质颗粒添加到锌铝基耐蚀涂层中,制得了纳米TiO2增强的锌铝基耐蚀涂层,讨论了同添加量对涂层的各项性能的影响.结果表明:在B组分中添加0.2%的十二烷基磺酸钠对提高TiO2的分散性最佳;每1000g涂液中添加1～1.5g TiO2纳米粒子可以保持涂层有较高的附着性能;涂层硬度随着纳米粒子的加入量的增加而增加;涂层的耐冲击性能很高;加入TiO2对涂层的耐蚀性能会产生微小的不利影响.

纳米改性聚脲涂层/P110钢的应力腐蚀性能实验研究

通过慢应变拉伸试验(Slow Strain Rate Test,简称SSRT)对表面喷涂不同含量纳米Ti O2改性聚脲涂层的钢材研究其在NACE溶液中的应力腐蚀行为,利用SEM微观分析手段对试样断口进行分析。结果表明,不同含量纳米粒子改性涂层的试样的应力腐蚀开裂的敏感性是不同的,喷涂5%的纳米Ti O2改性涂层试样的应力腐蚀开裂敏感性比原始试样低。

Pickering乳液双相反转研究表面活性剂在纳米粒子表面的吸附研究

本实验通过制备纳米粒子和表面活性剂协同稳定的Pickering乳液,对乳液的双相反转的现象进行研究。结果表明,随表面活性剂浓度提高,乳液类型从O/W转变成W/O型,再转变成O/W型,即发生双相反转现象。基于实验现象提出了不同表面活性剂浓度条件下表面活性剂分子在纳米粒子表面的吸附模型,即单层吸附和双层吸附导致纳米粒子由偏亲水向偏疏水再到偏亲水性的转变。

改性纳米金富集-毛细管电泳电化学发光法测定水产品中4种氟喹诺酮类药物残留

建立了一种利用改性纳米金粒子富集与毛细管电泳-电化学发光(CE-ECL)法测定水产品中4种氟喹诺酮(环丙沙星、恩诺沙星、氧氟沙星、诺氟沙星)类药物残留的分析方法。实验考察了富集条件与CE分离条件,并基于增强Ru(bpy)23+电化学发光的原理,优化了ECL检测条件。结果表明,在最优条件下,经改性金纳米粒子富集后的4种分析物在0. 05～10. 0μmol/L浓度范围内,其峰高与浓度呈现良好的线性关系,检出限(S/N=3)可达0. 2μmol/L,4种目标物的富集倍数达104～127倍。该方法用于鳗鱼样品的分析,回收率为94. 5%～112%,相对标准偏差(RSD)均不大于6. 3%。

聚氯乙烯低温增韧改性研究进展

本文对近年国内外关于聚氯乙烯塑料低温增韧改性研究中具有代表性的方法进行了总结。分别介绍了弹性体改性、无机纳米粒子改性、复合增韧改性的机理,并对其发展前景进行了展望。

麻/棉混纺织物的表面改性与酸性染料染色

为改善麻／棉混纺织物的染色性能，采用阳离子聚合物纳米粒子对麻／棉混纺织物进行表面改性，然后用酸性红B对改性后的织物染色，通过测定织物的色度学指标L＊、a＊、C＊、伊，探讨了纳米粒子质量浓度、处理温度、时间、pH和氯化钠等因素对织物染色性能的影响。结果表明，改性后织物的染色性能得到了明显改善。适宜的改性条件：纳米粒子质量浓度为0．5g／L，温度为60℃，处理60min，pH为6-8，不加入氯化钠溶液，浴比1：100。

聚砜/纳米TiO_2有机-无机复合超滤膜的制备与表征

用阴离子表面活性剂改性的纳米TiO2,加入到聚砜铸膜液中,采用相转化法制备了分散均匀的聚砜/TiO2复合超滤膜。通过测定纯水通量、对牛血清蛋白的截留率、水接触角、粘度、抗污染性、机械强度等实验,研究了不同TiO2加入量对膜的超滤性能和力学性能的影响。并在扫描电镜下观察了膜的表面与断面形态,测定了膜的孔密度、孔隙率、孔径及其分布,从而考察了添加纳米TiO2对膜微观结构的影响。结果表明,当纳米TiO2的加入量为2%(wt)时,膜的孔隙率增大,平均孔径减小;同时膜的性能得到了明显的改善,纯水通量提高了69%,同时膜的抗压强度和断裂强度也分别提高了50%和26.7%,并且膜的亲水性也明显增强,水接触角由72.1度降低到41.4度,从而使膜的抗污染性明显改善。但进一步增加TiO2的浓度(3%(wt)以上),膜的机械强度、亲水性和超滤性能反而下降。因此在聚砜膜中适量地添加纳米TiO2粒子,可明显改善膜的亲水性和力学性能,提高膜的通量,增强膜的抗污染能力,从而拓宽了膜的应用领域。

氧化石墨烯/二氧化硅纳米复合材料的等离子体法制备及其结构研究

本文通过大气压滑动弧等离子体高效修饰改性了氧化石墨烯(GO),制备GO/SiO_2纳米复合材料。GO/SiO_2的整体形态及SiO_2沉积物中的颗粒粒径与分布可分别通过反应物中正硅酸乙酯(TEOS)的使用量以及等离子体放电功率进行控制。于0.03mg TEOS/1mg GO,输入电压为290v的条件下,制备得到了SiO_2颗粒(约119nm)呈阵列规整排布于GO表面的GO/SiO_2样品。由于该处理方法具有连续处理的特点,所以在纳米粒子改性效率上相对于传统表面化学改性有很大的提高。除了本文提到的GO粒子以及TEOS前驱体,该方法也适用于其他纳米粒子,且能在其表面实现包括有机、无机等多种表面修饰结构的制备。

改性微滤膜深度处理城市污水的研究

采用改性SiO2纳米粒子对微滤膜进行改性,考察了改性微滤膜的分离特性及对城市污水的深度处理效果。结果表明,改性后的微滤膜表面的亲水性明显提高,膜的传质系数增大,膜阻力系数减小,膜的耐污性能大大增强;采用改性微滤膜处理城市污水厂的二级出水,膜出水水质可满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)的要求,且连续运行10h后,膜通量仍可稳定在150L/(m2.h)以上;适量增大过膜压力可提高膜通量和水回收率,错流过滤方式比死端过滤方式的膜通量高,内压进水方式比外压进水方式的膜通量高。

纳米二氧化钛负载棉织物的制备及性能

以棉织物为基体,通过紫外辐照和超声法将不同表面性质的TiO_2纳米粒子负载到棉织物上,制备自清洁材料.利用扫描电子显微镜、能谱分析、接触角、紫外-可见光谱及降解甲基橙溶液等手段分别对样品表面的结构形貌、元素分布、光催化活性、紫外屏蔽性能和耐久性等进行分析.结果表明,棉织物经紫外辐照后,TiO_2纳米粒子与其结合更牢固,耐久性更佳;TiO_2负载后的棉织物表现出超疏水性能及优异的光催化活性和紫外屏蔽性能;与未改性的TiO_2纳米粒子相比,由聚乙烯醇(PVA)改性的TiO_2纳米粒子制备的自清洁棉织物的可见光光催化活性更高,其可见光的光催化效率是前者的3.9倍.PVA改性的纳米TiO_2对290~400 nm范围内的紫外光有较好的吸收作用,其紫外屏蔽效果更佳.

Fe_3O_4/聚苯乙烯纳米复合材料的结构与性能

采用油酸（OA）表面改性的粒径均一的Fe3O4纳米粒子（0A-Fe3O4）与工业化聚苯乙烯（PS）通过溶液共混挥发干燥方法得到了具有超顺磁性的OA-Fe3O4／PS纳米复合材料．透射电子显微镜表征结果表明，在OA-Fe3O4质量分数为1％-10％时，OA—Fe3O4纳米粒子均匀分散在PS聚合物基体中．示差扫描量热分析表明，随着纳米粒子加入量的增加，纳米复合材料的玻璃化转变温度逐渐降低．热失重分析表明，OA-Fe3O4的存在显著提高了PS在空气条件下的热稳定性．流变分析表明，随着纳米粒子加入量的增加（0～10％），复合材料黏度逐渐降低．进一步研究了分子量双峰分布的PS与OA-Fe3O4纳米复合体系的流变行为，结果表明，当PS基体的平均分子量大于临界缠结分子量，且填充的纳米粒子的半径小于双峰分布PS的均方旋转半径时，加入纳米粒子仍然导致体系的复合黏度降低．

纳米自清洁涂层在光伏电站的应用研究

在简述光伏电站自清洁技术的基础上,详细介绍了无机纳米超亲水涂料及涂层设计,现场试验结果显示,改性后的纳米粒子有效提高了初始纳米粒子的亲水性及与基体界面的结合力,其涂层寿命及去污效果均较普通纳米粒子组合更好,可显著提高光伏电站的发电量,发电增益可达3%以上,膜层寿命可达6~10 a。

耐高温双马来酰亚胺树脂研究进展

双马来酰亚胺(BMI)树脂具有优异的耐热性、阻燃性、力学性能、电绝缘性和透波性等性能,使其成为最具有发展前途的高性能树脂之一。本文介绍了耐高温BMI树脂改性的基本原理和目前改性方法的研究进展,包括热固性树脂改性、纳米粒子改性、扩链改性、二元胺改性、烯丙基化合物共聚法改性等,并对BMI树脂的发展趋势进行了展望。

聚氨酯无机杂化材料研究进展及应用前景

介绍了聚氨酯无机杂化材料的性能,叙述了制备聚氨酯无机杂化材料的4种主要方法。重点对国内外聚氨酯无机杂化材料的研究现状进行了分析,对纳米SiO2和蒙脱土杂化的聚氨酯杂化材料进行了着重阐述,进而探讨了无机杂化材料在聚氨酯注浆材料中应用的可能性和今后发展前景。

三种导电防腐涂层的耐蚀性能研究

分别制备聚苯胺改性石墨烯、纳米粒子改性石墨烯和石墨/炭黑复合物三种导电防腐涂料,并将其分别涂覆在Q235钢表面制备导电防腐涂层接地材料。采用接触角仪、电化学阻抗谱、Tafel极化曲线和光学显微镜,研究了该上述涂层在酸性土壤模拟液中的腐蚀性能。结果表明:三种导电防腐涂层均具有优良的防腐性能和较大的接触角。纳米粒子改性石墨烯涂层和聚苯胺改性石墨烯涂层防腐效果大于石墨/炭黑复合导电涂层。纳米粒子改性石墨烯涂层和聚苯胺改性石墨烯涂层的保护效率分别高达92.09%和91.44%。

表面活性剂-纳米粒子协同稳定Pickering乳液的双相反转实验设计

本实验以表面活性剂原位改性纳米粒子协同稳定Pickering乳液为研究对象,通过对乳液的双相反转行为研究,探究表面活性剂分子在纳米粒子表面的吸附模式,加深学生对胶体与界面化学领域相关原理的理解,培养学生综合实验能力和分析推理能力。

新型丙烯酸树脂超疏水材料研究

采用自由基聚合法合成丙烯酸树脂,之后与改性二氧化硅纳米粒子复合,制备出了新型超疏水材料,并获得了最佳涂层工艺条件。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪、静态接触角测定仪对材料结构和性能进行了表征。结果表明,纳米二氧化硅的加入,能够极大地增加涂层表面的粗糙度,从而使材料的比表面积显著增加,根据Wenzel-Cassie模型原理,材料最终达到了超疏水结构。