有机小分子杂化阻尼材料研究进展

从组成、制备工艺、阻尼机理讨论了有机小分子杂化阻尼材料的研究现状,并给出了一些该类阻尼材料的实例及其阻尼性能数据,提出了有机小分子杂化阻尼材料目前存在的问题,指出该类阻尼材料阻尼性能突出、Tg可设计,是一种颇有前景的材料。

杂化材料中有机小分子形态对阻尼性能影响

通过动态力学热分析仪(DMA)和差示扫描热分析仪(DSC)研究了由氯化聚乙烯(CPE)与2,2-甲撑双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)(EBP)和(2-羟基-3-环己基-5甲基)-苯环(ZKF)组成的杂化材料的阻尼性能。对于CPE/EBP杂化材料的DMA分析表明,除了含质量分数为5%的EBP外,CPE/EBP杂化材料呈现了两个明显损耗峰,在CPE基体的玻璃化温度以上出现了一个新的损耗峰。这表明在CPE/EBP杂化材料中,CPE富集相与EBP富集相是共同存在的。然而,CPE/ZKF杂化材料只有一个损耗峰,而且峰的高度随着ZKF含量的增加而明显增加。DSC研究表明,CPE/ZKF杂化材料中的ZKF以无定形态存在。研究结果说明小分子EBP和ZKF在基体材料中的存在形态对构成的杂化材料的阻尼性能产生很大的影响。

有机小分子DZ改性HTPB型聚氨酯阻尼材料

采用添加有机小分子N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)的方法,对HTPB型聚氨酯阻尼材料进行了改性研究。结果表明,DZ以熔融状态加入到聚氨酯复合材料反应体系时,所得复合材料的阻尼性有大幅度的改变,tgδ在整个测试温度范围内有很大的提高,最高值由改性前的0.3增大到0.56。

CPE／ZKF／EBP有机杂化材料的阻尼性能

研究了CPE/ZKF/EBP有机杂化材料的阻尼性能。DMA结果表明,部分EBP通过分子间氢键作用以侧基形式嫁接在氯化聚乙烯(CPE)分子链上,并且(2-羟基-3-环己基-5甲基)-苯环(ZKF)和2,2-甲撑双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)(EBP)对三元杂化材料的阻尼性能存在协同作用。当少量EBP加入CPE/ZKF体系时,不仅可以进一步改善CPE/ZKF/EBP三元杂化材料的损耗峰高度,而且损耗峰的位置也可以进行调节。进一步研究表明,三元杂化材料的阻尼性能主要依赖于ZKF/CPE的质量比,而EBP对三元杂化材料的阻尼峰位置的调控起到了重要的作用。

功能小分子对饱和橡胶/丙烯酸酯橡胶共混物阻尼性能的影响

研究了功能小分子对饱和橡胶/丙烯酸酯橡胶共混材料阻尼性能的影响,结果表明,受阻酚类功能小分子AO-80与1035FF并用可进一步提高饱和橡胶/丙烯酸酯橡胶共混材料的阻尼性能。功能小分子的损耗因子峰值温度对掺杂体系稳定性有重要影响,其峰值温度低于使用温度的掺杂体系具有稳定的阻尼性能。

DZ改性聚醚型聚氨酯阻尼材料的研究

通过动态力学热分析4％（DMA）和差示扫描热分析仪（DSC）研究了由聚氨酯（PU）与N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（DZ）组成的混杂材料的阻尼性能。对PU／DZ混杂材料的DMA分析表明，DZ的加入使PU／DZ混杂材料的玻璃化转变温度升高，同时阻尼因子明显增大。DSC研究表明，PU／DZ混杂材料中的DZ有3种存在状态。DZ加入量的不同会对PU／DZ混杂材料的阻尼性能产生很大影响。

有机小分子杂化聚降冰片烯形状记忆性能的研究

以聚降冰片烯(PNB)为研究对象,研究增塑剂(塑分T和环保芳烃油)和有机小分子(微晶蜡、淀粉和碱木质素)对PNB形状记忆性能的影响。结果表明:添加环保芳烃油的PNB玻璃化温度在室温(20℃)附近,塑分T对PNB的玻璃化温度影响不大,有利于PNB在室温下的形变固定;在玻璃化温度起始温度下拉伸时,几种填充PNB均出现屈服现象,且呈现硬而韧的应力-应变特征;几种填充PNB均具有优良的传统形状记忆性能,形状固定率在98%以上,形状恢复率在70%以上,其可逆塑性形状记忆性能低于传统形状记忆性能,可逆塑性形状固定率为49%~77%;微晶蜡杂化PNB具有优异的形状记忆性能。

有机小分子AO300对丙烯酸酯橡胶阻尼性能的影响

通过添加有机小分子4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(AO300)对丙烯酸酯橡胶AR51进行阻尼改性,讨论了AO300对于硫化胶结构及阻尼增效的影响。傅里叶变换红外光谱结果表明,在AR51基体中添加AO300后,羰基与小分子酚羟基可以形成氢键结构,且随着AO300用量的增加,氢键数量增加。阻尼性能研究表明,杂化体系的玻璃化转变温度随着AO300用量的增加而逐渐升高,同时损耗峰峰值tanδmax及损耗峰面积TA逐渐增加,但高弹态模量逐渐降低。

氢化羧基丁腈橡胶/AO-2246复合材料阻尼性能研究

以氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)为基体,加入极性有机小分子2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)进行改性,制取了HXNBR/AO-2246复合材料,对其阻尼性能进行研究。结果表明,AO-2246质量分数在40%以内时,随其用量的增加HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能逐渐提高,在40%时状态最佳,此时损耗因子(tanδ)峰值为2.21,对应玻璃化转变温度(T_(g))为24.9℃,tanδ>0.3的有效阻尼温域为32.6℃。HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能的提高是基于HXNBR中氰基(—CN)和羧基中的C=O与AO-2246中的羟基(—OH)形成了氢键网络作用,以及AO-2246较大侧基所带来的位阻效应。同时,随着AO-2246用量逐渐增加,小分子达到饱和并开始自聚结晶,材料出现两相结构,在AO-2246质量分数为50%时,过多的小分子使得材料阻尼性能下降,但对应Tg继续往高温方向移动。

联产混合电解水策略实现节能电化学制氢的最新进展

随着全球能源需求增长和环境污染加剧,发展可持续能源减少对化石燃料(如石油、天然气和煤炭等)的消耗成为实现人类社会可持续发展的关键.氢能因其能量密度高、燃烧无污染、应用形式多样被认为是最理想的替代能源.电解水制氢包括阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER),具有绿色环保、生产灵活和纯度高等特点,是理想的绿色生产技术之一.然而,阳极电解水产氧反应动力学缓慢,导致阴极的产氢效率低.此外,在电解水过程中,会产生高氧化性的过氧化氢(H_(2)O_(2)),降低电解水膜的寿命,阻碍电解水技术的实际应用.因此,亟待开发新型高效、稳定且具有高附加值的电解水催化剂.目前,电化学整体水分解(OWS)制氢技术存在安全风险、投资回报低、阳极OER动力学慢和电能消耗大等问题,将阳极氧化反应与混合电解水(HWE)装置中的HER相结合,借助热力学较好的电氧化反应取代缓慢的传统OER反应协同产氢,可以有效克服传统电解水的产率不足,解决污染排放和生物质回收问题.本文综述了协同电催化用于联产氢气和低能耗、高法拉第效率高价值产品的催化剂结构设计,揭示不同协同电催化系统的催化途径和意义,以实现更高效、零碳排放的目标.首先,介绍了HWE系统的发展现状,重点关注各种富氢物质的协同电解,例如酒精、生物质衍生物、葡萄糖和在阳极形成的高附加值化学品.与传统阳极OER工艺相比,有机/生物质底物小分子的OER表现出较低的热力学需求,降低产氢能耗.随后,详细介绍了基于阴极HER和阳极OER协同电解反应、协同催化HWE高效电极/电催化剂的合理设计,以实现高催化活性、高选择性和良好的电化学稳定性.重点讨论了新型电极/电催化剂设计、活性改进以及结构-催化活性关系提升的合成策略.再后,讨论了基于有机/生物质小分子协同HWE系统电催化的代表性研究进展和突破,强调了其在促进可持续低压制氢方面的重要作用,并回顾了近年来HWE的研究突破,同时,对一些可行性分析和机理探索进行比较,为制氢提供了新的研究方向.最后,提出了协同电催化制氢面临的挑战并展望未来的研究方向.综上,大多数电催化剂存在催化活性低、稳定性差等问题,要实现可持续、经济高效和清洁的产氢技术,仍有很多方面需要进一步的深入研究.本文综述了高效多功能HWE系统发展现状和催化剂结构设计,为电解水制氢和高附加值产品的节能联产提供一定的参考.

有机极性小分子/ACM复合体系氢键结构和阻尼性能分子动力学模拟

采用分子动力学模拟对受阻酚AO-70/丙烯酸酯橡胶(ACM)和受阻胺GW-622/ACM体系的氢键结构和阻尼性能进行研究。AO-70与ACM的溶解度参数更接近,AO-70/ACM体系更稳定,其相容性优于GW-622/ACM体系。径向分布函数和氢键分析表明有机极性小分子/ACM复合体系中均存在分子间和分子内氢键,随AO-70和GW-622含量增多,产生的氢键数目增加,成键概率增大。AO-70和GW-622含量相同时,分子间氢键数量相同,但AO-70与ACM的相容性更佳,AO-70/ACM体系阻尼性能更优。有机极性小分子/ACM复合体系中分子间氢键数量增多,自由体积分数降低,内聚能密度增加,链段更密集,断、成键过程能耗增加,阻尼性能提升。模拟结果可为高阻尼复合材料氢键结构与阻尼性能关系的相关研究提供参考。

有机太阳能电池材料研究新进展

介绍了有机太阳能电池研究的背景、基本原理、分类,并对有机太阳能电池材料进行了全面综述,包括小分子太阳能电池材料、大分子太阳能电池材料、D-A体系材料和有机无机杂化体系材料.

含羟基小分子改性剂对阻尼材料性能的影响研究

以分子中含有羟基的特殊有机小分子为改性剂形成分子内或分子间的氢键,利用氢键的断裂和重组吸收能量来提高传统橡胶阻尼材料的阻尼性能。研究了有机小分子种类、用量等对阻尼功能材料的力学、动态力学等各项性能的影响。研究表明,小分子改性剂在使阻尼材料确保其基本力学性能的前提下,能够提高其阻尼峰值并拓宽阻尼材料的玻璃化转变温度区间。

以聚乙烯亚胺作为电子注入层的有机-无机复合发光器件

聚乙烯亚胺(PEIE)能有效地提高有机-无机复合发光器件中氧化锌对发光聚合物特别是具有较低电子亲和势蓝色发光聚合物的电子注入效率,以PEIE作为电子注入层的有机-无机复合发光器件具有与采用低功函数金属阴极的传统结构器件接近的发光效率.有机-无机复合磷光器件的外量子效率为19.1%,为目前该类器件的最高效率.