端羟基聚二甲基硅氧烷提升金属膜电阻器用环氧绝缘材料防潮性能的研究

采用端羟基聚二甲基硅氧烷对邻甲酚酚醛环氧树脂进行接枝改性,制备一种高防潮性能的环氧绝缘材料,从理论计算及实验的角度对其性能进行了分析。结果表明:当端羟基聚二甲基硅氧烷质量分数为10%时,改性环氧树脂的模量和韧性较高、高温体积变化率较小;在改性环氧树脂与水的层模型中,水分子向远离环氧树脂的方向扩散;改性环氧树脂样品的吸水率相对于未改性的降低了13.74%;在吸水后,改性环氧树脂样品的体积电阻率和表面电阻率均大于未改性的,且电气强度比未改性的提升了1.1 kV/mm。

Ga基液态金属@COFs的制备及其聚酰亚胺复合涂层的摩擦学性能

采用共价有机框架聚合物(COFs)对经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性的镓基液态金属(GLM)进行包覆,制备了固-液复合润滑微胶囊(GLM@COFs),将GLM@COFs加入到聚酰亚胺(PI)中制备了GLM@COFs/PI复合涂层。通过TEM、XRD和EDS对GLM@COFs的结构组成进行了表征,考察了GLM@COFs添加量〔以4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、均苯四甲酸酐(BTDA)和GLM@COFs总质量计,下同〕对GLM@COFs/PI复合涂层摩擦学性能的影响,采用SEM和XPS探究了磨损面对涂层的磨损机理。结果表明,GLM@COFs呈平均粒径约为2μm的球形;当GLM@COFs添加量为0.9%时,GLM@COFs/PI复合涂层的摩擦学性能最优,摩擦系数和体积磨损率分别为0.22和6.3×10^(–6) mm^(3)/(N·m),与未添加GLM@COFs的PI涂层相比,分别降低了35.3%和61.1%。COFs包覆GLM不仅可有效改善GLM与PI基体的相容性,还可有效发挥COFs与GLM协同减摩和耐磨的作用,在摩擦表面形成一层固-液复合自润滑转移膜,避免了基体和金属摩擦副之间的直接接触,进而有效降低了复合涂层的摩擦系数及体积磨损率。

基于ZIF-8的聚二甲基硅氧烷复合膜的研制

采用微波辅助合成法制备了沸石咪唑酯骨架材料-8(ZIF-8),再将ZIF-8与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合制得PDMS/ZIF-8复合膜,表征了ZIF-8晶体和复合膜的结构,并测试了复合膜的热稳定性、对水的接触角和对正丁醇的溶胀度。结果表明:成功制得了正六面体结构、平均粒径为4~6μm的ZIF-8晶体;PDMS/ZIF-8复合膜表面平整、结构致密、无明显孔隙和裂纹,ZIF-8晶体在PDMS基体中的分散方式为物理填充;ZIF-8的加入提高了PDMS膜的热稳定性;随着ZIF-8含量的提高,PDMS/ZIF-8复合膜的疏水性能逐渐提高;随着交联温度的提高,PDMS/ZIF-8复合膜对正丁醇的溶胀度先增后减,透醇性能先增后减,较佳的交联温度为70℃;PDMS/ZIF-8复合膜有望应用于醇水分离领域。

聚多巴胺改性金属有机框架材料/水性聚氨酯复合涂层的制备及性能

为增强水性聚氨酯(WPU)力学性能与防腐性能,首先使用聚多巴胺(PDA)对金属有机框架材料(MOF)沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)进行改性,然后制备出ZIF-8@PDA/WPU复合乳液、薄膜和涂层,并采用扫描电子显微镜、红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析及分散性测试对ZIF-8@PDA进行了结构和性能表征,万能试验机、接触角测试及电化学测试对复合薄膜和涂层进行了性能测试。结果表明:ZIF-8纳米粒子尺寸均一、排列整齐;PDA改性可以有效改善ZIF-8在水及WPU中的分散性;随着ZIF-8@PDA质量分数增加,复合薄膜拉伸性能提升,断裂强度与弹性模量最大提高4.48 MPa和45.41 MPa;复合涂层水接触角与电化学阻抗先增大后减小,在ZIF-8@PDA质量分数为5%时,水接触角达到峰值96.735°,电化学阻抗较纯WPU提升了两个数量级。

具有高柔顺性液态金属桥接铝粉基热界面材料

为了解决热界面材料导热系数和柔顺性能在热界面材料中相互制约的问题,通过向聚二甲基硅氧烷/铝体系中引入液态金属,降低球形铝粉之间的接触热阻,提高了聚二甲基硅氧烷/铝的导热性能;同时,避免了高填料含量导致的柔顺性下降问题。制备的聚二甲基硅氧烷/铝/液态金属热界面材料导热系数达到4.25 W·m^(-1)·K^(-1),柔顺性能表现优异(断裂伸长率高达164.9%,杨氏模量仅为174 kPa),与生物软体组织的力学性能类似。为满足高功率和大尺寸芯片(如CoWoS晶圆级封装)的热界面材料的发展提供了一种新颖的思路。

基于多孔金属-有机框架功能材料的液相色谱应用研究进展

金属-有机框架材料(MOFs)是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位作用形成的具有多孔结构的无机有机杂化材料,因其孔道尺寸、形状、功能可控调节,可被作为一种新型的固定相填料应用于液相色谱分离中.阐述了金属有机框架材料应用于液相色谱柱的研究现状,主要从色谱柱填充方法、色谱柱管材料及金属-有机框架材料的选择等方面进行了论述.

金属有机框架/聚酰亚胺混合基质膜的研究进展

聚酰亚胺是一种具有高热稳定性和良好成膜性的高分子材料,但聚酰亚胺膜在气体分离方面的应用效果较差。金属有机框架材料在气体分离中有较好的应用前景。用两者制备的混合基质膜,可以综合其各自的优点,提高对气体的选择渗透性。本文综述了采用金属有机框架材料、金属有机框架材料改性以及添加其他聚合物基底制备混合基质膜,对气体分离效果的影响,并对这种混合基质膜在气体分离领域的使用效果进行了分析,对这种混合基质膜面临的挑战进行了讨论与展望。

聚酰亚胺的填充改性研究进展

介绍聚酰亚胺材料的主要特点及其应用领域。针对近期PI树脂的改性,包括无机填料、金属及金属氧化物、纳米材料和杂化填料对PI的改性研究进行了较为系统地概述。最后针对我国PI生产及研究现状提出了相应的建议。

聚多巴胺功能化复合材料的研究及在食品安全检测中的应用

多巴胺分子在弱碱性条件下容易自聚,并能在各种材料表面沉积形成聚多巴胺(polydopamine,PDA)涂层。PDA能够优化基体材料性能并赋予其亲水性、抗污性能、抗菌性能、生物相容性等,为材料表面的进一步功能化修饰提供了理想的平台。本文对近年来多种PDA功能化复合材料的研究现状进行了归纳和总结,包括聚多巴胺功能化金属纳米粒子、聚多巴胺功能化碳基纳米材料、聚多巴胺功能化金属有机框架、聚多巴胺分子印迹聚合物等,并突出介绍了其在食品中农兽药残留、重金属残留及其它痕量有机污染物检测中的应用,为食品样品前处理技术的发展提供了新的研究方向。

含钆聚酰亚胺中子屏蔽材料的制备及性能分析

通过硅烷偶联剂对氧化钆(Gd_(2)O_(3))进行表面改性处理制备了改性氧化钆(M-Gd_(2)O_(3));采用水热法合成了Gd-MOF[Gd_(4)(1,2,4,5-BTEC)_(3)];将聚酰亚胺(PI)分别与Gd_(2)O_(3)、M-Gd_(2)O_(3)、Gd-MOF耦合制备了Gd_(2)O_(3)/PI、M-Gd_(2)O_(3)/PI、Gd-MOF/PI 3种复合屏蔽材料。通过SEM、EDS、FT-IR、TGA对复合屏蔽材料进行表征,结果表明,成功实现了M-Gd_(2)O_(3)与Gd-MOF的合成;在钆质量分数为4%时,3种复合屏蔽材料的T_(5%)均在500℃以上;随着钆质量分数的进一步提高,3种复合屏蔽材料的热稳定性均出现不同程度的下降。拉伸试验结果表明,在钆质量分数为4%时,3种复合屏蔽材料的断裂强度相较于纯PI有不同程度的提升。通过现场实验测量和SuperMC模拟研究了复合材料的热中子屏蔽性能,Gd质量分数为4%的Gd-MOF具有高屏蔽性能、高耐热性。

中科院合肥研究院在石墨烯填充导热复合材料研究方面取得进展

中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所研究员王晓杰课题组提出将少量石墨烯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合，从而提升PDMS导热性能的研究思路，并与强磁场科学中心方军课题组合作，在10T强磁场设备下制备出各向异性的石墨烯／PDMS复合材料。该课题组的研究结果表明，石墨烯在强磁场下的取向可以显著地提升PDMS的热导率。

中科院合肥研究院在石墨烯填充导热复合材料研究方面取得进展

中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所研究员王晓杰课题组提出将少量石墨烯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合，从而提升PDMS导热性能的研究思路，并与强磁场科学中心方军课题组合作，在10T强磁场设备下制备出各向异性的石墨烯／PDMs复合材料。

先进制造所在石墨烯填充导热复合材料研究方面取得进展

近日,中国科学院合肥物质科学研究院先进制造所王晓杰研究员课题组提出将少量石墨烯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合,从而提升PDMS导热性能的研究思路,并与强磁场中心方军课题组合作,在10T强磁场设备下制备出各向异性的石墨烯/PDMS复合材料。该课题组的研究结果表明,石墨烯在强磁场下的取向可以显著地提升PDMS的热导率。

中科院合肥研究院在石墨烯填充导热复合材料研究方面取得进展

中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所研究员王晓杰课题组提出将少量石墨烯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合，从而提升PDMS导热性能的研究思路，

中科院石墨烯填充导热复合材料研究获进展

中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所的研究人员提出了将少量石墨烯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合，从而提升PDMS导热性能的研究思路，并与强磁场科学中心的研究人员合作，

UiO-66-NH_(2)复合磺化聚磷腈质子交换膜的制备与表征

金属有机框架(MOF)材料由于具有结构可调、孔隙率高、比表面积大等特点受到广泛关注。将官能团修饰的MOF引入到能够提供质子传导的离子型聚合物中,能够制备具有较高质子传导率的质子交换膜。本文将UiO-66-NH_(2)引入到磺化聚磷腈(SPFPP)中制备了复合质子交换膜,并表征了复合膜的热稳定性能、溶胀度、吸水率和质子传导率。复合膜具有较优异的热稳定性能,复合膜的溶胀度小于纯的SPFPP膜。UiO-66-NH_(2)能够提高复合膜的保水能力,因而复合膜的吸水率高于纯的SPFPP膜。这种高的保水能力可以提高膜在高湿度条件下的质子传导率,复合膜SP/UiO-66-NH_(2)-0.6的质子传导率在80℃、100%湿度条件下可达到0.179 S/cm,而在相同条件下纯的SPFPP膜的质子传导率为0.120 S/cm。

废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯升级再造为碳材料和金属-有机框架材料

伴随着聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)被广泛应用于饮料瓶、纺织、薄膜和合成纤维,大量废弃PET制品造成的环境污染问题日益突出。将废弃PET升级化学回收,制备高附加值产品是解决废弃PET环境污染问题及使资源可持续发展的重要技术。结合本研究组在该领域的工作,本文介绍了近年来废弃PET高值化制备多孔碳和金属-有机框架材料(MOF)的研究进展,归纳了不同类型多孔碳和MOF的制备方法,总结了PET降解和碳化反应的影响因素和反应机理,概述了所制备的多孔碳和MOF在太阳能界面水蒸发以及与光催化降解污染物、热电发电集成中的应用,对未来的发展方向进行了展望。

用正电子湮没谱学技术表征一种有机-无机杂化膜

应用正电子湮没寿命谱(Positron annihilation lifetime spectroscopy,PALS)和正电子湮没符合多普勒展宽能谱(Coincidence Doppler broadening energy spectroscopy,CDBES)等正电子湮没谱学技术能从微观尺度上对聚合物-金属有机骨架材料杂化膜的微观结构进行表征。结果表明,随着金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)添加量的增大,杂化膜中较小的和较大的自由体积的尺寸都减小了;杂化膜的正电子湮没符合多普勒展宽能谱显示,MIL-101(Material Institute Lavoisier-101)亚纳米粒子的加入使得正电子在聚二甲基硅氧烷(Poly(dimethyl siloxane),PDMS)氧原子上的偏向湮没效应减弱,部分正电子与来自MIL-101亚纳米粒子中金属原子的电子发生湮没,表明MOFs加入改变了聚合物基体自由体积周围的化学环境。

MOFs复合衍生法制备Co/Ni/C@CNTs及吸波性能增强研究

采用液相研磨法制取ZIF-67/Ni^(2+)/三聚氰胺复合前驱体,经由高温热解衍生制得Co/Ni/C@CNTs复合物。结果表明,复合物主体为微米级片状多孔碳框架,框架内均匀分布Co、Ni纳米粒子,框架表面存在短碳纳米管。片状石墨化碳框架以及CNTs的存在有利于低填充度下导电网络的构建和导电损耗的增强,Co/C、Ni/C界面结构、碳材料的缺陷等也有助于极化损耗的增强,磁性Co、Ni纳米粒子也提供了磁损耗,改善了阻抗匹配。因此,最佳样品在20%(质量分数)的填充度,1.7 mm厚度下的有效吸收频带宽达5.6 GHz。本研究不仅丰富了MOFs衍生物的结构设计与调控研究,也为碳基吸波材料的轻质宽频研究提供了新思路。

SPES-C/MIL-53（Al）-SO3H杂化质子交换膜的制备和性能

用水热合成法制备MIL-53(Al),然后用后磺化法在其笼状结构中引入磺酸基团得到MIL-53(Al)-SO3H纳米级金属有机框架(MOF)多孔晶体材料,最后将MIL-53(Al)-SO3H掺杂到磺化酚酞侧基聚芳醚砜(SPES-C)高分子相中制备出一系列SPES-C/MIL-53(Al)-SO3H燃料电池用杂化质子交换膜(PEM)。扫描电镜观测结果表明,杂化质子交换膜内没有缺陷,MIL-53(Al)-SO3H在膜内分散均匀且两相的相容性好。热重分析结果证实,杂化膜具有优良的热稳定性。MIL-53(Al)-SO3H的加入,提高了杂化膜的吸水率、尺寸稳定性和质子传导率。在温度为80℃时填充量为5%(质量分数)的杂化膜其M-5的质子传导率达到0.15 S·cm-1,比纯SPES-C膜提高了32.5%且优于商用Nafion膜的质子传导率(0.134 S·cm-1)。