纳米二氧化钛-聚合物复合材料去除无机/有机污染物的研究进展

大量无机和有机污染物对生态环境有潜在危害。为去除这些污染物,已研发出一系列材料,其中纳米二氧化钛因制备原料低廉、制备过程简单及吸附和光催化性能优良而受到广泛关注。但纳米二氧化钛本身具有吸附量低、吸附后不易材料分离、只能吸收紫外光等缺点,需与其他材料进行复合来提高其性能。主要介绍了二氧化钛与一些聚合物材料的复合材料及用于去除无机和有机污染物的研究进展。

金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料的研究进展

金属卤化物钙钛矿纳米晶体因其独特的光电特性,在光伏和光电等领域展现了巨大的应用前景,受到广泛的研究关注。但钙钛矿纳米晶体本身的离子晶体性质使其在水、热等环境下不稳定,从而限制了其实际应用。金属卤化物钙钛矿纳米晶体可以与聚合物结合形成纳米复合材料,具有许多优越的特性。聚合物基体可以赋予复合材料稳定性、可拉伸性和溶液加工性,而纳米晶体可保持其尺寸、形状和组成相关的光电特性。因此,这些纳米复合材料在下一代显示器、照明、传感、生物医学技术和能量转换等领域具有巨大的潜力。本文总结了金属卤化物钙钛矿纳米晶/聚合物纳米复合材料的最新研究进展。首先,讨论了制备金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料的各种合成策略。其次,介绍了金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料在发光二极管、激光和闪烁体等领域的应用。最后,提出了该领域未来的研究方向和挑战。

基于温敏聚合物/纳米复合材料的抗200℃高温无固相水基钻井液研究

针对传统无固相钻井液抗温性能较差的难题,以纳米复合材料N-AMPA为主剂,构建了具有优良抗温性能的无固相钻井液体系。评价结果表明,在25~180℃,1%N-AMPA水溶液的黏度增加率达43%,表现出优良的高温增黏性能;1%N-AMPA水溶液经200℃/16 h老化后,黏度保持率达67.6%,其抗温增黏效果明显优于增黏剂HE300。以N-AMPA为主剂构建的无固相钻井液体系,抗温能力达200℃,热滚16 h后的表观黏度保持率达67.0%、API中压滤失量为7 mL,耐温能力较强;抗氯化钠、氯化钙和劣土污染能力分别达20%、0.8%和10%,污染后于200℃热滚16 h, API中压滤失量始终低于9.5 mL,具有较好的抗污染性能;泥页岩膨胀率约3%,抑制防塌性能好;岩心渗透率恢复率达90%,储层保护效果好。

纳米流体和聚合物复合材料改善水基钻井液性能试验研究

通过试验研究对比了不同类型(氧化锌、二氧化钛、多壁碳纳米管、功能化多壁碳纳米管)不同质量分数(0.002 8%、0.014 3%、0.028%和0.143%)纳米流体对水基钻井液流变性能和滤失性能的影响,以及高温高压下聚合物复合材料对其性能的影响。试验结果表明,水基钻井液流变特性和过滤性能随着纳米流体浓度的增大而增大,其中功能化多壁碳纳米管(F-MWCNTs)纳米流体改善水基钻井液性能参数最好。同时在高温高压下,聚合物(ACN-co-VP)/沸石复合材料可以明显改善纳米流体水基钻井液的流变特性,如增大塑性黏度、屈服点、滤液体积,提高纳米水基钻井液热稳定性及钻井效率,降低对地层伤害程度。

纳米二氧化钛复合材料的制备及其应用进展研究

在复合材料中加入纳米二氧化钛能够使材料具有更佳的抗老化性和耐温性,且吸收紫外线后抗菌能力更强,在化妆品、涂料等行业得到广泛应用。本文对纳米二氧化钛的制备方法进行了探讨,并对纳米二氧化钛复合材料的应用进展进行研究,以期为相关领域的研究者提供参考。

《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》简介

由张玉霞编著、机械工业出版社出版的《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》一书于2017年6月出版,本书中介绍了可生物降解聚合物的种类以及目前的生产与应用状况,重点介绍了目前研究得较多、有一定的生产量并得到了一定程度上应用的几种可生物降解塑料,其中包括可再生资源基、微生物参与制得的可生物降解塑料——乳酸和聚羟基烷酸酯,以及石油基可生物降解塑料——聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯等,涉及其化学结构、合成工艺、力学性能、熔融行为与结晶性能、成型工艺等.

《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》简介

由张玉霞编著、机械工业出版社出版的《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》一书于2017年6月出版,本书介绍了可生物降解聚合物的种类及目前的生产与应用状况,重点介绍了目前研究得较多、有一定的生产量并得到了一定程度上应用的几种可生物降解塑料,包括可再生资源基、微生物参与制得的可生物降解塑料——乳酸和聚羟基烷酸酯,以及石油基可生物降解塑料——聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯等,涉及其化学结构、合成工艺、力学性能、熔融行为与结晶性能、成型工艺等。

聚丙烯/纳米二氧化钛抗菌复合材料的性能研究

文章以不同质量分数的纳米二氧化钛(nano-TiO_(2))为改性剂,利用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/nano-TiO_(2)复合材料,分别对复合材料的抗菌性能、力学性能、耐热性能、结晶/熔融性能进行了分析,并考察了复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能。

聚合物纳米复合材料在汽车轻量化中的应用研究

聚合物纳米复合材料在汽车轻量化中的应用研究是当前汽车工业领域的热点之一。本文综述了聚合物纳米复合材料在汽车轻量化中的制备方法、性能评价以及在不同领域的具体应用。聚合物纳米复合材料的加入能够显著提高汽车零部件的强度、刚度和耐磨性,从而实现汽车轻量化的目标,同时提高了汽车的燃油效率和安全性。然而,该技术面临着材料成本、可持续性、安全性和耐久性等挑战,需要继续深入研究和解决。

聚合物基微纳米功能复合材料3D打印加工技术的应用实践研究

随着材料性能要求的提高,轻量化、强度高以及多功能化成为研究的重点。利用3D打印技术,设计师能将多种功能结构直接集成于复杂的几何形状中,打破了传统制造方法的束缚,开辟了设计创新的新纪元。因此,研究和探索聚合物基微纳米功能复合材料的3D打印加工方法对于推动材料科学的创新和制造业的转型至关重要。文章概述了聚合物基微纳米功能复合材料和3D打印技术的内涵,分析了聚合物基微纳米功能复合材料的3D打印加工要点,并探讨了在各个领域内的应用,以促进材料的性能提升和应用拓展。

纳米二氧化钛/玻璃鳞片协同增强环氧树脂的耐磨性研究

[目的]环氧树脂(EP)复合材料虽有良好的力学性能和化学稳定性,但脆性大、摩擦因数高、耐磨性差,使其难以满足运动摩擦部件的性能要求。[方法]通过向EP基体中添加改性纳米TiO_(2)和玻璃鳞片(GF)制备了TiO_(2)/GF/EP复合材料,研究了纳米TiO_(2)添加量对复合涂层性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对涂层的断面形貌和分子结构进行了表征。[结果]利用KH-550硅烷偶联剂对纳米TiO_(2)进行改性处理消耗了其表面大量的羟基,有效减少了纳米TiO_(2)的团聚。GF和改性纳米TiO_(2)与EP基体的界面相容性良好,TiO_(2)/GF/EP复合涂层的致密性与纯EP涂层相比明显提高。对于添加了相对于EP质量4%的纳米TiO_(2)和30%的GF的复合涂层,其显微硬度比纯EP提高了46.8%,摩擦因数和磨损后的质量损失分别比纯EP减小了46.1%和52.0%。[结论]改性纳米TiO_(2)和GF共同作为填料加入,可使EP的显微硬度和耐磨性得到明显提高,摩擦因数明显减小,综合性能得到提升。

原位聚合聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的研究

利用纳米TiO2表面丰富的羟基与二苯基甲烷二异氰酸酯(MD I)中的异氰酸根反应,制备了以纳米TiO2为交联点的原位聚合聚氨酯/纳米TiO2复合材料。通过傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和热重分析分别研究了未经表面处理纳米TiO2和酸处理纳米TiO2表面羟基含量的差异及其在聚氨酯中的分散状况,比较了它们作为无机交联点制备的复合材料的力学性能及热稳定性的差异。

碳纳米管、二氧化钛及其混合填料补强RTV硅橡胶复合材料:机械性能和压电驱动性能

下一代橡胶复合材料需要使用纳米填料才能在柔性装置中实现高性能.在这种情况下,RTV硅橡胶因其易于加工、高柔韧性、低粘度以及高机械性能和电气性能而被认为是实现复合材料高性能的简单解决方案.此外,用于制备复合材料的纳米填料的性质也是决定复合材料整体性能的重要因素.这些纳米填料包括碳纳米管(CNT)、石墨烯、炭黑或二氧化钛.基于RTV硅橡胶和这些纳米填料的复合材料已广泛应用于涂料、医疗、驱动、能量收集和应变传感等领域.

基于CMWCNT/Nafion的增强型离子聚合物金属复合材料的制备及致动性能

离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种新型的电活性材料,具有体积小、质量轻、驱动电压低等优点,但驱动力小、稳定工作时间短等问题限制着其柔性致动性能。提出了一种基于银基IPMC的增强型致动器,通过在IPMC的基底聚合物中掺杂羧基化多壁碳纳米管(CMWCNT),来提高IPMC的整体机械性能和致动性能。其中,掺杂质量分数0.5%CMWCNT的IPMC的最大尖端位移和驱动力分别增加至未优化银基IPMC的1.60倍与2.32倍,该性能的提升归因于CMWCNT良好的导电性和羧基对水合阳离子迁移的加速作用。与未优化的银基IPMC相比,掺杂质量分数0.5%CMWCNT时IPMC驱动速率可提升至3.57倍。研究结果可为IPMC在各领域的应用发展提供参考。

聚合物/纳米二氧化硅复合材料的制备、应用的有关中国专利(CN)分析

聚合物/纳米二氧化硅复合材料的制备方法大体包括共混法、原位聚合法和溶胶-凝胶法,如今纳米二氧化硅在树脂基复合材料的改性、新型塑料添加剂、功能纤维添加剂和橡胶改性等领域具有广泛的应用。本文还基于聚合物/二氧化硅纳米复合材料的专利数据,对中国专利中的专利申请的相关领域的申请时间分布、申请人情况和技术构成等角度进行分析表明国外申请人的专利申请偏重保护产品,而国内申请人的专利申请仅只偏重保护方法。在中国申请的专利中,外国申请人一般企业居多,中国申请人主要是高校和科研院所。

环氧树脂/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能

以纳米ＴｉＯ２ 为填料制备了环氧树脂／ 二氧化钛（ＥＰ／ＴｉＯ２） 纳米复合材料，研究了纳米ＴｉＯ２ 对复合材料性能的影响，结果表明，纳米ＴｉＯ２ 经表面处理后，可对环氧树脂实现增强、增韧，当填充质量分数为３ ％ 时，材料的拉伸弹性模量较ＥＰ提高３７０ ％ ，拉伸强度提高４４ ％ ，冲击强度提高８７８ ％ ，其他性能也有明显提高。

新型的高杀菌纳米二氧化钛/聚丙烯复合材料的结构和物理特性研究

基于一种新型的纳米二氧化钛(TiO2)粉体,利用熔体共混方式制备了纳米TiO2/聚丙烯(PP)复合材料,研究了复合材料的相分散结构、结晶特性、力学性能、杀菌性能和流动性能。结果发现:新型纳米TiO2在聚丙烯中有较好的分散度,绝大多数纳米TiO2在聚丙烯中的聚集体尺寸接近于100纳米;新型纳米TiO2对聚丙烯有一定的结晶成核作用,但并不能提高结晶度;复合材料的力学性能随纳米TiO2含量的增加呈现出拉伸强度下降,伸长率降低,模量和冲击强度上升的趋势。2%纳米TiO2含量的聚丙烯复合材料的综合物理机械性能较好。新型纳米TiO2填充到PP中可以起到良好的抗菌杀菌作用,但也在一定程度上使聚丙烯发生氧化降解,进而导致纳米TiO2/聚丙烯复合材料的流动性略优于纯聚丙烯。

纳米二氧化钛复合材料的抗菌性能研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用金属离子掺杂、复合半导体等方法制备不同的纳米二氧化钛复合材料,研究复合后对其抗菌性能的影响。结果表明:Ag+/TiO2 SiO2和V2O5/TiO2 SiO2两种材料不需紫外光照射即具有较强的抗菌性能,应用其制备的陶瓷对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的杀抑率均在99%以上。对其抗菌机理进行了初步的分析。

聚丙烯／改性纳米二氧化钛复合材料的制备与性能

采用自制超分散剂对金红石型纳米二氧化钛进行表面处理,然后采用熔融共混的方法与聚丙烯(PP)进行共混制备纳米复合材料,研究了超分散剂用量及纳米二氧化钛用量对复合材料性能的影响。结果表明,超分散剂处理纳米二氧化钛的最佳用量为2%(质量分数);纳米二氧化钛填充PP的最佳用量为1.5%(质量分数);超分散剂对纳米二氧化钛具有明显的均匀分散效果;并且显著降低了复合材料的熔融黏度,改善加工性能;超分散剂处理的纳米二氧化钛填充PP具有明显的增强增韧作用。

纳米二氧化钛填充橡胶复合材料的分散结构与性能

用粒径为20～40 nm的纳米二氧化钛(B-TiO2)填充天然橡胶(NR)和丁腈橡胶(NBR)制备了橡胶复合材料,研究了B-TiO2在橡胶基体中的分散结构、复合材料的力学性能以及抗菌性能,并与德国Degussa公司的催化剂纳米TiO2 (D-TiO2)进行了对比.结果表明,B-TiO2在NR和NBR中表现出良好的分散,绝大多数B-TiO2在橡胶中聚集体尺寸小于100 nm,特别是在NR中B-TiO2分散颗粒大小与其原生颗粒大小相近,明显优于D-TiO2在NR中的分散;在B-TiO2用量小的情况下,橡胶复合材料的力学性能基本不受B-TiO2的影响.D-TiO2对橡胶复合材料的老化性能也没有影响.橡胶基体中填充B-TiO2后,其抗菌性能明显提高,当用量超过2份(质量)时,其抗菌性能已经达到较高的水平;D-TiO2/NR抗菌效果与B-TiO2/NR的抗菌效果相当,热氧老化不影响橡胶复合材料中TiO2发挥其抗菌特性.