丙烯塔提高聚合基丙烯产量的工艺分析

为提高聚丙烯装置的聚合基丙烯的产量,分析了进料口、采出口位置变化对聚合基丙烯和化学基丙烯的影响以及塔底丙烯的损失量。结果表明进料口在第76塔板处、出料口在第145塔板处比较合理;且聚合基丙烯纯度保持在99.3%时,聚合基丙烯产量最大。

自由基交联聚合基链在溶胶/凝胶中的分配及溶胶分分子量

从作者提出的统计/动力学建模思想出发，建立了基链在溶胶/凝胶间分配模型，进而建立了溶胶分子平均聚合度模型．仿真计算表明：凝胶分中基链链长明显大于溶胶分；凝胶点过后，溶胶分子量急剧下降，随后根据竞聚率的不同，有不同的变化趋势．模型应用于氯乙烯／邻苯二甲酸二烯丙基酯悬浮交联聚合体系，可较好地预测溶胶分子量随聚合过程的变化．

原子转移自由基聚合基本原理及最新进展

概述了原子转移自由基聚合(ATRP)的基本原理,同时介绍了有关引发剂、催化剂、反应条件、聚合方法等方面的研究进展;最新的研究成果表明,ATRP可以制备窄分子量分布聚合物、末端官能团聚合物、无规和梯度共聚物、嵌段共聚物、接技和梳状聚合物、星型及超支化聚合物等,具有非常广泛的应用前景。

耐高温聚合物基储能电介质材料的研究进展

聚合物基电介质材料因其击穿强度高、加工性能优异和成本低廉等优点而被广泛应用于金属化薄膜电容器。目前使用最普遍的储能电介质材料为双向拉伸聚丙烯,但是其存在放电能量密度低、耐温性能差等缺陷,已经无法满足现代电力电子系统微型化和集成化的发展要求。因此提高聚合物基电介质材料的储能密度和耐高温性能是储能电介质材料领域的主要挑战。该文综述了近年来新型耐高温聚合物基电介质材料在介电储能领域中的应用进展。首先,介绍了电介质材料的充放电原理,以及决定电介质材料储能密度的关键物理参数;其次,从高玻璃化转变温度、交联作用、电荷陷阱引入及带隙调控3个方面分类介绍了聚合物基耐高温储能电介质的最新研究进展;最后,对耐高温聚合物基储能电介质的发展进行了总结与展望。

聚合物基陶瓷化复合材料的研究进展

聚合物基陶瓷化复合材料具有有机高分子材料和无机陶瓷的优异性能,可在高温下变成多孔结构和冲击陶瓷层,陶瓷层可阻碍热量传递,隔离可燃物与氧气的接触,因此具有很好的阻燃和耐火作用,是一种新型耐火和耐高温材料。介绍了聚合物基陶瓷化复合材料的组成及其陶瓷化机理,综述了聚合物基陶瓷化复合材料的分类,包括橡胶类陶瓷化复合材料、乙烯聚合物基陶瓷化复合材料、环氧树脂基陶瓷化复合材料、酚醛树脂基陶瓷化复合材料等。未来的研究重点主要集中在提高陶瓷填料与树脂基体的相容性、制备高效阻燃剂和高效陶瓷化体系的设计上。

多层结构聚合物基复合电介质材料储能特性研究进展

聚合物电介质材料由于其成本低、击穿强度高、可靠性高等优点被广泛用于电力系统。但是聚合物电介质材料放电能量密度较低,难以满足新一代小型化电容器的需求,多层结构具有能够协同提升介电常数和击穿强度的优势,解决聚合物电介质介电常数与击穿强度之间的矛盾问题,实现具有优异储能特性的聚合物基电介质材料。文中综述了近年来多层结构聚合物基复合材料的研究进展,分析了多层结构中的极化与击穿现象,并详细讨论了聚合物基多层结构和无机层与聚合物基层结合的多层结构设计,归纳了一些能够提升多层结构聚合物基复合材料储能的方法。例如通过增加界面、优化多层结构中的填料分布以及构建过渡层的方法来提升储能特性。最后,对近年来多层结构聚合物基复合材料的进展进行了总结,并提出了未来的发展方向以及需要解决的关键问题。

柱芳烃基聚合物合成、主客体性质及应用研究

柱芳烃基聚合物是一类特殊的大环聚合物,由多个柱芳烃单体通过共价键连接而成。因其独特的分子结构,柱芳烃基聚合物在环境科学、材料科学以及生物医学等多个领域迅速发展。本文介绍了不同类型柱芳烃基聚合物合成方法,在分子识别方面的最新研究进展,及其在吸附分离、传感检测、药物传递和催化等方面的应用。最后,讨论了当前柱芳烃基聚合物面临的挑战及其发展前景。

基于夹层结构各层协同优化的聚合物基复合介质储能性能

近年来,聚合物基纳米复合介质因其具有可塑性强和功率密度大且稳定性好等优点而受到广泛关注。但由于其自身能量密度小且耐击穿能力有限,不能满足现代电气化时代高精密储能器件的要求。为了获得兼具高击穿强度和高储能密度的聚合物基复合介质,研究设计了一种新的夹层结构,将铁电聚合物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯)(PVTC)与线性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混作为外部绝缘层,将具高介电常数的核壳结构BT@AO@PDA纳米纤维添加到PVTC中作为中间极化层,构筑的正向夹层结构(绝缘层-极化层-绝缘层)实现了击穿强度和介电常数的协同提升。其中,PMMA质量分数为25%的PMMA/PVTC复合介质和3%的BT@AO@PDA/PVTC复合介质构成的正向夹层结构在562.7 MV/m电场下获得了17.25 J/cm3的高储能密度,并且具有优异的充放电循环稳定性和1.42μs的超快放电速率。该工作为制备高储能柔性介质薄膜电容器提供了一种简便且有效的策略。

考虑颗粒团聚影响的聚合物基复合材料温度相关性拉伸断裂强度理论表征模型

聚合物基复合材料在不同温度下的拉伸断裂强度一直是人们关注的焦点,颗粒作为一种常见增强相可以显著提高聚合物基复合材料的拉伸断裂强度。然而,随着颗粒体积分数的增加,颗粒将会发生团聚现象,从而影响增强效果。针对颗粒增强聚合物基复合材料,通过计及颗粒团聚的影响,以及材料热物理性能随温度的演化,建立了一个考虑团聚影响的温度相关性拉伸断裂强度理论表征模型。模型得到了实验数据的良好验证。研究成果为定量表征不同颗粒含量、不同温度下复合材料的拉伸断裂强度提供了一种有效途径,加深了对不同温度下团聚现象对复合材料力学性能影响的认识。

聚合物基MOFs复合材料抗菌研究进展

金属有机骨架(MOFs)是一类备受瞩目的新兴材料,在抗菌领域有着广泛的应用。将聚合物与MOFs进行复合制备聚合物基MOFs(PolyMOFs)复合材料,不仅可以增强MOFs的稳定性、机械强度等,还可以进一步扩展其应用范围。该文重点综述了PolyMOFs复合材料在抗菌方面的研究进展,概述了功能性MOFs的制备和主要抗菌机制,以及PolyMOFs复合材料的制备方法;总结了具有抗菌功能的PolyMOFs复合材料在医疗健康、食品保鲜、空气净化、水污染防治、纺织品防护领域的应用;最后对具有抗菌功能的PolyMOFs复合材料目前在抗菌领域面临的挑战和未来包括特定功能增强、制备工艺优化和应用领域拓展等方面的发展方向进行了展望。

面向高比能固态电池的聚合物基电解质固化技术

聚合物基电解质是最具应用前景的固体电解质,它可以在很大程度上缓解甚至解决二次电池中电解液的泄漏、挥发、燃烧和爆炸等潜在安全问题。但是,聚合物基电解质的制备涉及到从液体到固体的固化过程,通常存在工艺烦琐、排放高、厚度难以控制等问题。特别是在规模化生产高比能固态电池过程中,电解质的界面相容性、均匀性、厚度及制备/加工便利性十分重要,这些因素对聚合物基电解质的固化工艺来说是一个较大的挑战。基于此,本文全面总结了聚合物基电解质制备的非原位固化和原位固化两种固化工艺的具体方法,并通过实例重点阐述了固化工艺、固化机理、材料选择、固化工艺优缺点及其在锂二次电池中的应用和研究进展。最后,我们评估并展望了面向高比能固态电池的聚合物基电解质固化的关键材料选择、关键科学及工艺问题、普适性、规模化应用挑战和未来发展趋势。本综述有助于深入理解面向高比能固态电池的聚合物基电解质的固化工艺,有望促进聚合物基电解质及其固态电池的规模化生产和应用。

镍催化可控/活性自由基聚合反应研究进展

可控/活性自由基聚合是近年来发展的温和、聚合反应进程可控、分子结构可设计性强的自由基聚合反应技术,其核心在于活性自由基中间体与催化剂/链转移剂的可逆活化/失活过程,常用于极性单体聚合制备结构多样的有机高分子材料。镍催化剂具有多变的中心金属价态及多样的聚合反应机理,在可控/活性自由基聚合领域存在独特的优势。对近年来原子转移自由基聚合(ATRP)和有机金属控制的活性自由基聚合(OMRP)中的镍催化剂结构、聚合反应机理、反应行为和产物结构特征进行了综述,并对镍催化的可控/活性自由基聚合未来发展方向和应用前景进行了展望。

功能填料表面修饰对聚合物基复合材料电磁屏蔽性能影响研究进展

对于自身不具备电磁屏蔽性能的聚合物材料而言,加入功能填料是赋予其屏蔽性能的主要方法。然而,简单的填充并不能达到上述目的,填料表面的功能化修饰对聚合物基复合材料电磁屏蔽性能具有重要影响。文中总结了填料表面功能化修饰的主要方法,包括化学镀、表面炭化、包覆聚合物、表面接枝和表面生长金属有机骨架(MOF)等,讨论了各种表面修饰对聚合物基复合材料性能产生的改性效果及最终对电磁屏蔽效能的影响,并对相关研究的未来发展提出了建议。

聚合物基电解质在低温固态锂电池中的应用与挑战

由于其良好的柔韧性、与电极兼容性好、易加工等特点,聚合物基电解质在固态锂电池中极具应用前景。聚合物基固态电池可在室温下稳定工作,在低温下(≤0℃),聚合物电解质离子电导率的降低和缓慢的锂离子传输动力学导致电池极化增大,放电容量急剧衰减,且低温下枝晶生长更加严重,极大限制了固态电池在低温环境中的应用。本文通过对近期相关文献进行探讨,首先介绍了聚合物基电解质在低温下应用面临的挑战和局限,接着阐述了聚合物基电解质的离子传导机制,通过实例重点阐述了低温聚合物基电解质的设计策略及应用,包括添加无机/有机填料、引入液体塑化剂、分子结构工程等优化聚合物基电解质体相离子传导的方法,以及原位聚合和构建良好的固体电解质界面/正极电解质界面等优化聚合物基电解质和电极间界面离子传输的方法。最后,评估并展望了低温聚合物基电解质的传输机制、设计原则、制备方法的不足及创新。本文有望促进聚合物基电解质及其固态锂电池在低温下的应用。

填充型聚合物基导热复合膜的研究进展

随着柔性电子器件的飞速发展和应用,传统的热管理材料无法满足高导热、高韧性、良好机械适应性的应用需求。具有高导热系数的柔性导热薄膜材料在下一代器件的热管理应用中显示出巨大的潜力,因此引起了广大学者的关注。目前,导热薄膜材料在智能手机、超薄笔记本、柔性可穿戴设备和智能家电设备中均展现巨大的应用潜能。本文从提升填充型导热复合膜的导热性能出发,介绍了填充型导热复合膜的分类和填充型导热复合膜的导热机理。由设计填料构筑低热阻高导热通路和构筑三维导热网络两种思路提升复合膜的导热性能,阐明了填充型导热复合薄膜的研究进展。

优化填料结构增强聚合物基复合材料的导热性能

聚合物基复合材料是重要的热管理材料之一,然而聚合物的本征导热系数较低,添加导热填料是提高其导热系数的主要方法。研究填料本征结构对其复合材料导热性能的影响规律,进而提高填料的利用效率是获得高导热复合材料的关键。根据“拓扑优化-简化-验证”的研究思路,以复合材料的高导热性能为目标,基于拓扑优化得到具有最佳导热性能的填料结构,并对其结构进行简化,借助有限元模拟、红外热像仪等对复合材料的导热性能进行验证。结果表明,当填料的形状是两端较大、中间较小的哑铃状时,复合材料呈现出最佳的定向导热性能。该研究结果为高效导热填料的结构设计提供了一种新的思路。

塑化剂对聚合物基质荧光猝灭型氧敏感膜性能影响的研究

本研究以四(五氟苯基)卟吩铂(PtTFPP)为荧光指示剂,聚氯乙烯(PVC)为基质,柠檬酸三丁酯(TBC)为塑化剂,制备荧光猝灭型氧敏感膜。通过刮刀涂膜工艺制备样品,并利用自建的基于相位调制的荧光寿命测量装置,测试氧敏感膜的荧光猝灭性能。研究发现,添加质量比40%的TBC显著提高了PVC的氧气渗透速率,增强了荧光猝灭效应,导致在20kPa氧分压下荧光寿命从69.8μs大幅度降至16.3μs,反映灵敏度大小的KSV常数从0.013kPa^(-1)增大到0.375kPa^(-1)。对于添加TBC的氧敏感膜,其荧光寿命随氧分压的变化符合双位点Stern-Volmer模型,究其原因是膜表层和内部的氧浓度存在差异,导致荧光猝灭效应呈现较强和较弱两部分。当气氛由氮气切换到空气时,其荧光相位信号对气相氧分压变化的响应时间为4.5s,远小于不含TBC的样品30.5s。本研究的结果有助于改进以聚合物为基质的荧光猝灭型氧传感器的性能。

聚合物基压电催化材料在水体污染物处理中的研究进展

压电催化技术是一种极具应用潜力的新兴高级氧化技术,它可将环境中的振动能进行转换并实现对水体污染物的降解。聚合物基复合压电催化材料具有柔性、易加工和无二次污染等特点,体现出极大的应用优势。本文主要概述了压电催化的原理,并介绍聚合物基复合压电催化材料降解有机污染物的研究进展,总结复合材料中组分优化与结构调控等提高催化降解效率的方法,并对研究前景进行了展望。

聚合物基复合材料用预处理秸秆纤维的研究进展

近年来,秸秆纤维在生物基复合材料的研发中备受关注。秸秆纤维具有丰富的物产资源和广阔的应用前景,但纤维表面含有大量羟基,与非极性聚合物基体的复合界面相容性较弱,导致其复合材料整体性能不佳。该文详细综述了秸秆纤维预处理的方法,包括物理法、化学法、生物法、物理化学联合法和其他预处理法,讨论了秸秆预处理方法对聚合物基复合材料性能的影响,比较了不同秸秆预处理技术的优缺点及应用前景,在此基础上对秸秆纤维预处理研究进行了展望,以期为新型复合材料的设计和开发提供参考。

原子转移自由基聚合修饰植物乳杆菌及其对黄曲霉毒素B_(1)吸附脱除作用

为了研究植物乳杆菌材料对黄曲霉毒素去除新方法,为黄曲霉毒素B_(1)的高效生物去除提供了新思路。本文采用基于聚多巴胺的原子转移自由基聚合方法(Polydopamine-based Atom Transfer Radical Polymerization,p-ATRP)和细胞自催化的无铜添加原子转移自由基聚合方法(Cell-catalyzed Copper-free Atom Transfer Radical Polymerization,c-ATRP)对植物乳杆菌活细胞表面进行修饰,引导原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP)体系自组装聚合反应形成聚合物材料,对修饰后的植物乳杆菌进行表征,并比较修饰前后植物乳杆菌对黄曲霉毒素B_(1)吸附脱附能力。结果表明,未修饰的植物乳杆菌,细胞表面圆润光滑,经过p-ATRP修饰后的植物乳杆菌,细胞表面变得极为粗糙,经过c-ATRP修饰后的植物乳杆菌,细胞表面出现褶皱;未修饰的植物乳杆菌的Zeta点位为-8.43 mV,经过Dopamine和PNIPAAm修饰后的植物乳杆菌点位分别为1.791和13.767 mV;植物乳杆菌在0.1~100μg/mL黄曲霉毒素B_(1)吸附率为75.3%,p-ATRP和c-ATRP修饰的植物乳杆菌比未修饰的植物乳杆菌吸附能力分别提高了7.8%和6.4%。在相同黄曲霉毒素B_(1)浓度下,植物乳杆菌脱附率为6.1%,p-ATRP和c-ATRP修饰的植物乳杆菌脱附能力分别提高了14.4%和42%。经过修饰后的植物乳杆菌显著提升了植物乳杆菌对黄曲霉毒素的吸附和脱附能力。