纳米TiO_2/碳化树脂复合催化剂的合成及其光催化性能研究

利用一种简单、快速的方法合成了纳米TiO_2/碳化树脂(B)复合催化剂,对其组成、结构、尺寸及其光催化性能进行了表征。结果表明,该复合材料为由碳、氢、氧和钛等4种元素组成的纳米材料,尺寸约30nm,其中Ti和O的堆积结构为锐钛矿型;在该复合材料中,B为具有活性基团和不同长度碳-碳共轭链的大分子,且与TiO_2之间存在着某种化学作用,复合材料所具有的特殊电子结构不仅使其能吸收紫外-可见区的全程光波,而且对光生电荷具有很高的分离能力,从而表现出较高的光催化活性。

碳纳米杂化材料/环氧树脂复合材料界面性能的探讨

通过将不同比例的石墨烯/碳纳米管杂化材料(石墨烯与碳纳米管质量比为1∶1、1∶2和2∶1)添加到环氧树脂体系中制备碳纳米杂化材料/环氧树脂复合材料体系。通过研究复合体系的流变行为和差示扫描量热法(DSC)行为来分析碳纳米材料和环氧树脂之间的界面性质,得出结论:碳纳米杂化材料的加入虽会在一定程度上限制固化反应的进行,但会增大树脂和填料之间的自由体积,这样就可以提供给大分子链段更多移动空间,由流变行为知1∶1的杂化材料与树脂之间的界面亲和性是最好的。

酸化处理对纳米碳纤维及其复合材料性能的影响

本文采用浓酸(浓硫酸/浓硝酸)氧化法对纳米碳纤维进行表面处理,在水热和超声分散条件下,制备纳米碳纤维/环氧树脂复合材料。X射线光电子能谱分析表明,酸化处理在纳米碳纤维表面引入了羟基和羧基等能参与环氧树脂固化反应的官能团。流变试验结果表明,酸化处理在一定程度上提高了复合材料流体的流动性。断裂韧性测试结果和扫描电子显微镜(SEM)分析也显示了酸化处理能有效改善纤维与树脂的界面结合状况,提高复合材料的断裂韧性。

催化反应制备碳化硅纳米粉体的密度泛函理论计算及实验研究

以Si_(55),Si_(43)M_(12)和Si_(37)M_(18)(M=Fe,Co或Ni)团簇为模型,采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe,Co及Ni纳米团簇催化硅粉转化为SiC的机理.计算结果表明,Fe,Co及Ni纳米催化剂先与Si形成合金,拉长并弱化Si—Si键的强度,起到活化Si粉的作用;合金的形成有利于C原子的吸附及Si原子和C原子间的反应;Fe的催化能力强于Co和Ni.在此基础上,以Si粉和酚醛树脂为原料,以Fe,Co及Ni硝酸盐为催化剂前驱体,通过微波加热反应制备了3C-SiC纳米粉体.研究了催化剂种类、反应温度、催化剂用量和反应时间等对制备3C-SiC纳米粉体的影响.结果表明,催化剂Fe,Co和Ni的加入均可显著降低3C-SiC的合成温度.当以2.0%(质量分数)的Fe为催化剂时,Si粉在1100℃下反应30 min后即可全部转化为3C-SiC纳米粉体;而在相同条件下,无催化剂时Si粉的完全转化温度为1250℃;Fe的催化效果优于Co和Ni,与DFT计算结果吻合.

纳米二氧化硅改性SAP混凝土抗碳化性能研究与预测

混凝土中掺入高吸水性树脂(SAP)对内部湿度、水化程度和抗冻性具有积极作用,但对抗碳化性能有不利影响。基于快速碳化试验,对单掺、复掺纳米二氧化硅(NS)与SAP的混凝土抗碳化性能进行研究,重点分析其在不同碳化龄期下(3、7、14、28 d)立方体抗压强度和碳化深度的发展规律,并利用BP与RBF神经网络对其抗碳化性能进行预测。研究结果表明:(1)碳化作用会提高混凝土抗压强度,碳化后混凝土抗压强度随着SAP掺量的增加而降低,随着NS掺量的增加而提高;(2)单掺、复掺SAP和NS混凝土的碳化深度随NS掺量的增大而减小,随SAP掺量的增大而增大。由于NS超细颗粒尺寸和极高的火山灰活性较好地弥补SAP带来的负面影响,复掺0.16%SAP和1.0%NS混凝土抗碳化效果较佳;(3)通过对25组试验数据进行随机挑选训练集与测试集模拟发现,模型预测值与试验值吻合良好,为纳米二氧化硅改性SAP内养护混凝土抗碳化性能研究提供了重要依据。

羧基化碳纳米管对T700碳纤维复合材料力学性能的影响

在603环氧树脂中加入0.25%(质量分数,下同)、0.50%和1.00%的羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH),通过热熔法制备T700/603预浸料,并制备单向板。研究表明:随着w(MWCNTs-COOH)的增加,树脂基体表观固化度逐渐下降;当w(MWCNTs-COOH)低于0.50%时,MWCNTs-COOH能有效提高树脂基体及其碳纤维复合材料的力学性能;而w(MWCNTs-COOH)为1.00%时,基体及复合材料的性能出现下降。

碳纤维／碳纳米管／环氧树脂多维混杂复合材料的制备方法

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种碳纤维／碳纳米管／环氧树脂多维混杂复合材料的制备方法。本发明将碳纳米管和碳纤维经过表面羧基化、酰氯化后，再在其上引入二元胺或多元胺，将接有此氨基的碳纳米管用小分子芳香族多元酸酐化合物修饰，

Ca_(0.4)Sr_(0.6)Bi_4Ti_4O_(15)纳米晶粉体的溶胶-凝胶法制备

采用溶胶-凝胶法和预碳化处理工艺制备了层状钙钛矿结构的Ca0．4Sr0．6Bi4Ti4O15纳米晶粉体。借助DSC—TG、XRD和SEM等分析表征了Ca0．4Sr0．6Bi4Ti4O15纳米晶粉体前驱体的热反应过程、粉体的物相结构及微观形貌。结果表明，对前驱体进行预碳化处理得到纳米晶粉体，其分散性得到明显的改善，800～850℃热处理的纳米晶粉体呈单一的层状钙钛矿结构，粉体为球形颗粒，大小均匀．分散性良好，粒径约在φ100nm。

改性树脂炭的石墨化及应用进展

树脂炭具有良好的力学、电学以及热物理性能,是广泛应用于航空、航天、能源等领域的结构功能一体化材料。树脂固有的分子结构特性导致树脂炭难石墨化,限制了树脂炭的广泛应用。本文综述了近年来改性树脂炭石墨化及应用的研究进展,系统介绍了催化剂、碳纳米材料、易石墨化共炭化剂三类树脂改性剂,可提高树脂炭的石墨化炭含量并降低其石墨化温度。其中催化剂和碳纳米材料改性剂方面的研究较多,催化剂改性剂在较低温度下(低于1400℃)便能使树脂炭的石墨化度达74%,而碳纳米材料改性剂需要在2000℃以上才能较明显地提高树脂炭的石墨化度。相比前两种改性剂,易石墨化的共炭化改性剂不仅能提高树脂炭的石墨化度,还能提高树脂的残炭率。在应用方面,提高树脂炭的石墨化度能提高炭/炭复合材料的导热和导电性能,也能提高超级电容器材料和二次电池电极材料的导电性能、倍率性能和功率密度。最后探讨了改性树脂炭的石墨化及应用面临的挑战和发展方向。

不同官能化碳纳米管对MWCNTs-碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响

为研究加入不同官能化碳纳米管对环氧树脂力学性能的影响,通过对羧基化多壁碳纳米管(MWCNTsCOOH)进行化学处理,得到表面接枝乙二胺的碳纳米管(MWCNTs-EDA)。分别将MWCNTs-COOH和MWCNTs-EDA分散在环氧树脂中,通过热熔法制备环氧树脂中含有碳纳米管的T700碳纤维预浸料,并热压成准各向同性复合材料层合板。结果表明:MWCNTs-EDA在环氧树脂中的分散性优于MWCNTs-COOH,MWCNTsEDA本身具有固化反应活性,加入后对基体的交联密度影响较小。与MWCNTs-COOH相比,MWCNTs-EDA可以有效改善环氧树脂及碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能。当MWCNTs-EDA含量为1.0wt%时,MWCNTs-碳纤维/环氧树脂准各向同性复合材料层合板的压缩性能、弯曲性能和冲击后压缩强度分别提高了14.7%、40.9%和20.6%。

耐湿热老化三元复合材料OMMT/EP/CF的制备研究

为提高碳纤维复合材料的耐湿热老化性能以及力学性能,通过有机化蒙脱土(OMMT)改性环氧树脂(EP)制备了有机化蒙脱土/环氧树脂/碳纤维(OMMT/CF/EP)复合材料,研究了OMMT的插层效果,OMMT加入质量分数和类型对环氧树脂气体阻隔性及对制备的OMMT/CF/EP复合材料的剪切性能、耐湿热老化性能等的影响.研究结果表明,有机蒙脱土加入后,环氧树脂/碳纤维复合材料的性能有较大幅度提升.改性后的环氧树脂复合材料的氧气透过系数较纯环氧树脂最大可降低29.72%,CF/EP复合材料层间剪切强度、界面剪切强度最高可提高12.2%,43.2%.

纳米聚多巴胺六方氮化硼–二氧化硅/环氧树脂涂层对水泥砂浆抗碳化能力的影响

为了获得具有良好分散性、填充性和阻隔性的纳米材料,同时将其作为填料以提升环氧树脂涂层对水泥砂浆试件的防护能力,本文制备了纳米聚多巴胺六方氮化硼–二氧化硅(PDABN-fSiO_(2))/环氧树脂涂层,涂覆于水泥砂浆试件表面,研究涂层对试件的防护效果。首先,利用盐酸多巴胺(DA)自聚合形成的聚多巴胺(PDA)与偶联剂(KH550),分别修饰纳米六方氮化硼(hBN)与纳米二氧化硅(SiO_(2)),获得纳米聚多巴胺六方氮化硼(PDABN)与功能化的SiO_(2)(fSiO_(2));其次,经聚合以制备纳米PDABN-fSiO_(2);最后,将其作为填料改性环氧树脂,并涂覆于水泥砂浆表面。通过FTIR、SEM-EDS和XPS等微观表征,观察并研究了纳米材料的微观特征;开展了碳化试验和涂层透气性试验,分析了纳米PDABN-fSiO_(2)对环氧树脂涂层的改性效果。结果表明:制备的纳米PDABN-fSiO_(2)具有“片层+颗粒”特殊结构,且在涂层中具有良好的分散性,可有效减缓其涂层中CO_(2)的渗透;同无填料涂层相比,涂覆有纳米PDABN-fSiO_(2)/环氧树脂涂层的水泥砂浆试件,在碳化7天、14天和28天时的碳化深度分别下降了68.7%、72.9%和64.8%,其涂层在48 h的透气性降低了34.7%。因此,纳米PDABN-fSiO_(2)掺入环氧树脂涂层后,明显地提高了涂层水泥砂浆试件的抗碳化能力,并降低了环氧树脂涂层的透气性。

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我国王淀佐院士当选为俄罗斯科学院外籍院士据报道,近日,俄罗斯科学院主席团在莫斯科举行例会。