乳液模板法制备硅基蜂窝状结构超疏水薄膜及薄膜表征

采用硅溶胶和聚合物乳液混合的方法制得含硅聚合物杂化乳液,然后通过简单的浸渍提拉法在玻璃基片上获得薄膜,薄膜经热处理后,在乙醇中经三甲基氯硅烷修饰,获得了超疏水性能。根据薄膜的表面形貌及其与水的宏观接触角,研究了苯乙烯单体加入量和SiO2溶胶/PS乳液体积比对薄膜疏水性能的影响,并分析了薄膜超疏水的原因。结果表明:热处理过程除去了薄膜表面的聚合物模板,并使其获得蜂窝状的结构,该结构增强了薄膜的疏水性能。

由蜂窝状结构TBT/PMMA杂化膜制备有序孔结构的TiO_2膜

采用BreathFigures法制备了蜂窝状结构的TBT/PMMA前驱体膜,气相水热处理(VPH)、热裂解前驱体膜,制备了TiO2有序孔结构膜,探讨了气相水热处理、经热裂解去除前驱体膜中聚合物成分过程中结构的变化,结果表明VPH过程中TBT水解成氢化氧化钛水合物,形成完善的-Ti-O-网络结构,抵御了高温热裂解去除聚合物过程中"液态化"聚合物的影响,最终得到有序孔结构的TiO2膜.同未经水热处理而直接热裂解得到的TiO2膜相比,有序孔结构的TiO膜紫外光电化学响应显著提高,其光电流密度约为前者的3倍.

用拓扑优化设计多体分比蜂窝状结构(英文)

提出用拓扑优化及增材制造法设计同一材料制作的蜂窝状结构,并把设计可归结为在不同的设计域内使用不同的体分比的拓扑优化问题。首先推导了多体分比约束条件下的蜂窝状结构拓扑优化问题;然后提出了基于多阈值的等值面法及与商用有限元分析软件对接的算法。给出了有三个体积约束的最小柔顺性问题的数值算例。计算结果表明,对于具有三个体积约束的拓扑优化设计问题,存在一个最佳的体积约束组合;使用等量的材料,与两个体积约束的最佳拓扑设计相比,用最佳体积约束组合所得到的优化结构的柔顺性还要小10%。

水滴模板法制备蜂窝状结构多孔膜的研究进展

水滴模板法制备蜂窝状结构多孔膜是图案化表面技术领域的一大进展，其在生物技术、组织工程等领域有可能获得重要应用。综述了水滴模板法制备蜂窝状结构多孔膜的国内外研究进展，着重阐述了蜂窝状多孔膜的制作方法、形成机理及影响因素，同时指出了目前研究中存在的主要问题，并进一步提出了未来的研究发展方向。

具有蜂窝状结构夹板的空气层复合传热的研究

本研究在考虑了辐射换热的条件下对带六角形蜂窝状结构的竖直空气层的复合传热进行了数值解析蜂窝状芯材的温度是通过对流和辐射之间的热平衡来决定的，因此，在芯材极其薄的情况下，辐射换热将对自然对流产生影响。本文通过对辐射率ε＝０．０３～１．０，Ｐｒ＝０．７，Ｒａ＝１０３～１０５的各种组合条件下的计算，解明了辐射换热对对流换热所产生的影响。

针对飞机发动机开发的聚合物蜂窝状结构

它们可填补性能的空白。

蜂窝状结构在汽车尾气温差发电中的应用

经研究表明,很大一部分的能量由发动机冷却水及汽车尾气带走,这其中仅是通过汽车尾气带走了约42%的能量。因此,若能将尾气里的能量收集起来加以循环利用,将进一步提高发动机的效率。目前温差发电是一种很好的技术能用来解决汽车尾气能量浪费的问题,通过塞贝克效应,将尾气中的热能转变为电能。通过对热端收集结构进行优化,将蜂窝状拓扑结构用于热电模块的布置中,进一步提高温差发电的效率,实现能量最大化的循环利用。

类蜂窝状结构完全带隙二维光子晶体

通过在二维三角晶格中引入两个完全一样的介质圆柱构成了类蜂窝状结构光子晶体,并对其光子能带进行了频域计算。借助数值方法分析了介质柱位置改变对光子能带的影响,计算结果表明,这种类蜂窝状结构二维光子晶体可以产生很宽的带隙,而且在一定填充率下,可以通过调整介质柱的位置使完全光子带隙达到最大化。

利用Breath Figures法制备具有蜂窝状结构的PMMA/TBT复合膜

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和钛酸四丁酯(TBT)的氯仿溶液为铸膜溶液,采用Breath Figures法制备了蜂窝状结构的PMMA/TBT多孔阵列薄膜,采用SEM、IR、XRD对制备的多孔膜进行了表征,探讨了聚合物浓度、PMMA/TBT配比以及水解抑制剂对膜蜂窝状结构的影响.实验结果表明,起始溶液浓度为20～30mg/mL,PMMA/TBT配比大于3时可以得到结构完好的蜂窝状结构.在起始铸膜溶液中添加异丙醇可以提高成膜的效果,减小蜂窝状结构的孔径.IR、XRD分析结果表明,成膜过程中TBT发生了部分水解,形成了氢化氧化钛水合物.

褶皱状蜂窝结构的单层二维材料研究进展

以石墨烯为代表的二维材料具有新颖的物理特性和潜在的应用前景.但石墨烯的零带隙限制了它在半导体器件中的应用,寻找新的半导体型替代材料成为当前的一个研究热点.作为黑磷的单层,磷烯具有褶皱状蜂窝结构.它具有可调直接带隙、高载流子迁移率和面内各向异性等独特的性质,引起了人们的广泛关注.磷烯的发现开辟了Ⅴ族二维单层材料的研究领域.本文首先着重介绍具有黑磷结构的五种单元素二维材料(氮、磷、砷、锑和铋)的结构、合成和物理性质.其次,讨论了一些类黑磷结构的二元二维材料,包括Ⅳ-Ⅵ族化合物、Ⅴ-Ⅴ族化合物.这些材料具有独特的晶体对称性,通过改变结构以及维度可以实现对性质的调控.最后指出了一些当前需要解决的问题,并对这些二维半导体材料未来可能的应用前景进行了展望.

蜂窝状微孔结构光触媒纤维混纺纱上浆实践

介绍粘胶蜂窝状微孔结构光触媒纤维赛络混纺纱的上浆经验。根据所浆纱线的特性和各种浆料的特性,选择了不含PVA的浆料配方和"轻张力、中压力、保回潮"的浆纱工艺路线,保证了浆膜的完整性和纱线一定的弹性,减少了浆纱二次毛羽的产生,确保了织轴质量,同时配以合理的织造工艺,保证了织口清晰,降低了经纱断头次数,提高了特殊纤维品种的织机效率和质量。认为根据纱线特性设置合理的浆纱和织造工艺,才能有效提高浆纱质量,使织造顺利进行。

以Pluronics~为第二组分制备聚乳酸蜂窝状规整多孔薄膜

以聚乳酸(PLA)为成膜材料,以两亲三嵌段共聚物PEO-PPO-PEO(Pluronics)为第二组分,利用水辅助法成功地制备了聚乳酸蜂窝状多孔膜.研究了环境湿度、溶液浓度和所用PLA分子量对多孔膜结构的影响.结果表明,加入第二组分PEO-PPO-PEO能有效地促进规整蜂窝结构的形成.蛋白质吸附实验结果进一步证明了PEO-PPO-PEO组分在孔洞内壁的富集,由此构建了阻抗蛋白质吸附的图案化功能结构表面.

水蒸气辅助法制备LA-GA共聚物蜂窝状多孔膜

以D,L-丙交酯(LA)-乙交酯(GA)共聚物为膜材质,在高湿度气氛环境中使用溶液浇铸的方法在固体基板上制得具有蜂窝状孔结构的聚合物膜.发现不同组成比的LA-GA共聚物的亲水性对形成蜂窝状结构具有关键的影响,同时这种蜂窝状结构可以通过改变成膜条件加以有效控制.

掺杂态聚苯胺蜂窝状有序多孔薄膜的制备及形成机制的探讨

Double-layer honeycomb structure of 4-dodecylbenzenesulfonic acid(DBSA)-doped polyaniline(PANI) is fabricated in the humidity atmosphere by self-assembly method. The driving force of this procedure is capillary force(self-assembly) and the water droplet plays the role as template.The morphology and electric property are studied by atomic force microscope and this honeycomb structure is proved to be electro-active. Additionally, the double layer′s formation mechanism is proposed in the systems while the density of organic solvents is higher than that of water.

一种简易的硫辅助方法制备多孔蜂窝状的铁超小原子簇和单原子Fe/g-C3N4

超小原子簇和单原子分散的活性位点(USCAD)催化剂由于其高原子利用率、高活性、高稳定性等优点,成为多相催化领域一个新兴的研究热点.USCAD通常由载体缺陷、配体和分子筛或金属有机框架的孔道和笼锚定.而制备高密度的USCAD催化剂需要载体上有足够的锚定位点.石墨相氮化碳(g-C3N4)具有高稳定性、高密度且均匀分散的氮原子,是制备USCAD催化剂的理想载体.但是传统热解法制备的金属/g-C3N4催化剂通常为块体结构,会导致金属物种被严重包覆,进而导致催化活性下降.加入固体模板可以制备得到多孔金属g-C3N4催化剂,但是后续复杂的除模板过程制约了其实际应用.因此,开发一种简易的无模板方法制备USCAD金属/g-C3N4催化剂具有重要意义.本工作开发了一种简易的硫辅助热解法制备得到蜂窝状结构的高密度(Fe载量为17.7wt%)USCADFe/g-C3N4催化剂.其多孔蜂窝状结构使催化剂能够暴露更多的USCADFe活性位点,增加了活性位点与反应物的可接近性.通过球差电镜和同步辐射X射线吸收技术证明了Fe物种的分散形式.硫辅助热解法只需要在热解铁盐/三聚氰胺前驱体中加入适量的硫源即可得到蜂窝状的USCAD Fe/g-C3N4催化剂.硫元素作为一种"牺牲载体"通过与铁离子配位促进铁物种在前驱体混合物中分散,经过高温煅烧后以SO2的形式释放而不残留在催化剂中,免除了后续的除模板过程.通过TG-MS,XPS和IR等手段证明了硫元素在热解过程中的状态变化.这种硫辅助热解法表现出非常好的普适性,改变硫源种类(硫脲、硫粉、硫氰酸铵)和铁盐种类都可以得到具有蜂窝状孔道结构的USCADFe/g-C3N4催化剂.将催化剂应用于高级氧化过程可以高效降解各种有机污染物(苯酚、亚甲基蓝、亚甲基橙、罗丹明B),催化剂性能远远优于文献报道的其它Fe基催化剂和传统热解法制备的Fe/g-C3N4催化剂.该硫辅助热解法为无模板法制备纳米多孔USCAD金属/g-C3N4催化剂开辟了一条简易可行的途径.

蜂窝状四氧化三钴的制备及其超级电容器性能

以棉花为模板,采用硝酸钴(Co(NO_3)_2·6H_2O)为原料,在管式炉中以600℃,2 h的煅烧条件,制备出了蜂窝状结构的四氧化三钴(Co_3O_4)。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察表明,所制备的Co_3O_4晶体具有良好的蜂窝状结构、大的比表面积,适用于超级电容器电极材料。在6 mol/L的KOH水溶液中进行了循环伏安、恒流充放电、交流阻抗和循环次数测试。电化学性能测试结果表明蜂窝状Co_3O_4电极具有很高的电容值、良好的电导性能和离子扩散行为以及较强的稳定性。在2 A/g的电流条件下测得的比电容高达932 F/g、电荷转移电阻为4.6Ω,在1 000次循环恒流充放电测试后的电容保持率为85.7%。因此,该蜂窝状结构的Co_3O_4材料在超级电容器电极上具有良好的应用前景。

蜂窝状氮掺杂碳材料的制备与氧还原催化性能研究

以壳聚糖作为碳源和氮源、聚苯乙烯(PS球)为模板,采用一步热解法得到蜂窝状结构的氮掺杂有序多孔碳材料。SEM观察表明,与未添加模板剂得到的氮掺杂碳材料相比,添加了模板剂得到的氮掺杂多孔碳材料出现明显的有序蜂窝结构。电化学性能测试结果显示,该蜂窝状氮掺杂有序碳材料的起始电位(0.91 V)、半波电位(0.77 V)与极限电流密度(3.6 m A/cm2)有明显提高。氧还原电催化性能的提高可能是由于加入PS球模板剂之后产生的蜂窝状结构显著增大了比表面积,同时促进了传质作用,方便产物的脱附,并且提高了碳材料的缺陷程度。

柚子皮衍生类蜂窝状碳材料在同步检测重金属离子中的应用（英文）

不含金属的碳材料通过廉价且易获得的柚子皮经KOH活化和高温热解获得,该碳材料具有高比表面积(1 055 m^2·g^(-1))和高石墨化程度的类蜂窝状结构。将多孔碳(PAC)材料修饰后的电极作为工作电极,采用阳极溶出伏安法(SWASV)同步检测Cd^(2+)、Pb^(2+)和Cu^(2+)离子,表现出较高的灵敏度、可重复性、稳定性和较低的检测限。研究认为PAC的微孔和中孔可以充当有效的离子传递通道,从而加速离子的扩散并显著提高交换效率,而高的石墨化程度提高了材料的导电性,加速了电子传输。

高湿度条件下蜂窝孔结构的形成与控制

高湿度条件下规整蜂窝孔结构的形成是高分子分子自组装领域的一大进展,其在生物技术、组织工程、微图象技术、高端分离技术及医药等领域有可能获得重要应用.本文就高湿度条件下,规整蜂窝状孔结构的形成机理,制作方法,膜材质以及对蜂窝孔的形成与形态结构控制的影响因素等方面在近年来的研究进展进行了综述,对其正在进行的应用试验做了介绍,并对应用前景作了展望.

聚醚砜蜂窝状多孔膜的研究

以聚醚砜(PES)为材料通过水蒸汽辅助法制备蜂窝状多孔膜,利用扫描电镜(SEM)观察膜表面形貌特征.研究溶剂、铸膜液浓度和湿度等因素对形成多孔膜结构的影响,通过控制铸膜液浓度、湿度等因素来控制膜的表面形貌及其所成蜂窝状孔的大小.实验结果表明,高湿度环境和具有一定浓度的聚合物溶液是制备蜂窝状多孔膜的必要条件;溶剂的挥发性是形成规整蜂窝状孔结构的关键因素,形成蜂窝状多孔膜的最佳条件为溶剂CH_2Cl_2,相对湿度93.5%,铸膜液中PES质量分数为2%,注射量为60μL.