聚脲/氧化石墨烯复合材料的制备及性能研究

近年来,石墨烯因为具有良好的物理和化学性能,已成为复合材料的一个重要研究方向.本文采用Hummers法制备得到氧化石墨烯(G0),通过异氰酸苯酯对GO进行有机化改性得到能够在DMF中均匀分散的石墨烯材料,将改性后的氧化石墨烯材料采用原位聚合的方法引入到聚脲材料中得到聚脲/氧化石墨烯复合材料.采用红外、透射电镜等对氧化石墨烯以及改性后的氧化石墨烯(iGO)进行表征,结果表明氧化石墨烯多以单片形式存在,经异氰酸苯酯改性后能够较均匀的分散在DMF中.采用扫描电子显微镜、TEM等考察了复合材料的微观形貌,发现改性后氧化石墨烯片层能够较均匀的分散在聚脲基体中,均匀分散的氧化石墨烯片层一定程度上提高了聚合物基体材料的玻璃化转变温度、耐热性能以及力学性能.     

热压烧结制备石墨粉/铅锑合金复合材料及其性能研究

以石墨粉和铅锑合金为原料,TiO_2为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备石墨粉/铅锑合金复合材料。研究石墨粉对铅锑合金在力学性能和电学性能上的影响。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的相组成及其微结构,并分析了复合材料的导电机理。考察了石墨粉含量、烧结助剂TiO_2含量对所制备的复合材料组织及性能的影响。结果发现:随着石墨粉含量的增加,复合材料的相对密度降低,弯曲强度增大,电阻率降低,介电损耗先减小后增大。烧结助剂TiO_2含量为3. 0%时,复合材料强度适宜,导电性能良好。     

镍钼硫化物/碳纤维复合材料的制备及电容性能研究

本文以静电纺丝技术制备出的碳纤维为载体,采用两步水热法在碳纤维基底上先后生长硫化钼和硫化镍纳米颗粒(Ni_3S_4-MoS_2-C),制备了双金属硫化物/碳纤维复合材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表征了其微观形貌和结构。将Ni_3S_4-MoS_2-C复合材料用作超级电容器电极材料,在三电极体系中测试其电化学性能。在电流密度为1 A/g时,Ni_3S_4-MoS_2-C电极材料的比容量可达2261 F/g,与单金属硫化物复合材料(Ni_3S_4-C、MoS_2-C)相比具有良好的电化学性能。     

全纤维素复合材料的制备及性能研究

生物复合材料以其优异的可降解性和丰富的原料来源,正引起人们的广泛关注。本文研究了一种全纤维素复合材料的制备方法及其组成结构与力学性能之间的关系。这里首先利用乙酰化化学改性和超声物理分离相结合的方法制备得到了不同乙酰化程度的纳米纤维素作为力学增强填料,然后与塑化的醋酸纤维素母体通过热混方式制备出全醋酸纤维素复合材料。经研究发现,当乙酰化反应时间为5min时,纳米纤维素的乙酰化取代度为0.3左右,结晶度为68.5%,此时纳米纤维素在保证与醋酸纤维素母体有良好的界面相容性的同时又较好地保留了其晶体结构,因此制备得到的全纤维素复合材料的抗拉强度和杨氏模量分别可达到36.9MPa和2.9GPa,展示了广阔的市场应用前景。     

NiCo_2S_4/RGO复合材料的制备及电化学性能研究

以改进的hummers法制备氧化石墨,以硝酸钴、硝酸镍、硫代乙酰胺分别为钴源、镍源和硫源,以乙二胺为氧化石墨烯的还原剂及Ni Co_2S_4的形貌控制剂,通过水热法合成Ni Co_2S_4/RGO复合材料,用作锂离子电池负极材料,在电流密度100 m A/g下,50次循环后容量为920 m Ah/g,库伦效率高达98.5%表现了出色的循环性能。     

低缺陷石墨烯/UHMWPE纳米复合材料的制备、结构与导电性能研究

设法以简单的工艺实现低缺陷石墨烯的高效、规模化制备,对于促进其在聚合物改性领域中的成功应用具有重要意义。本文报道了一种低缺陷石墨烯的简单制备方法及其对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的复合改性作用。首先,利用超支化聚乙烯(HBPE)在氯仿中借助超声高效剥开天然石墨制得石墨烯分散液,然后分别与两种不同粒径的UHMWPE粉末进行溶液混合,经溶剂挥发和热压成型制得石墨烯/UHMWPE复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、广角X射线衍射技术(WAXRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对所得石墨烯及其复合材料的结构进行了深入表征,并对所得复合材料的导电性能进行了评价和比较。结果表明:所得石墨烯结构缺陷较少,厚度5层以下,表面存在少量非共价吸附的HBPE,比例达0.39 g(g石墨烯)-1;通过所述复合工艺可制得具有隔离网络结构的石墨烯/UHMWPE复合材料,借助该结构,只需少量石墨烯即可有效提高UHMWPE的导电性能,其逾渗阈值仅为0.25 vol%(粒径60μm UHMWPE)和0.50 vol%(粒径25μm UHMWPE);相比小粒径UHMWPE粉末,由大粒径粉末所得复合材料具有更低的石墨烯导电愈渗阈值及更优的导电性能。相关研究结果可为低缺陷石墨烯的高效制备及应用提供重要的实验基础。     

剥离型聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

采用一锅乳液聚合制备了完全剥离型聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料,对材料进行了XRD,TEM,TGA表征。XRD和TEM表征充分说明蒙脱土有序结构被打破,以无序的单片层分散在聚苯乙烯基体中,形成完全剥离型聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料。TGA表明有机蒙脱土的引入增强了聚苯乙烯的热稳定性能,使复合材料热分解温度提高近50℃。     

PLGA/PLA微纳米纤维的制备及性能测定

将聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和聚乳酸(PLA)两种可降解的有机高分子材料按不同的比例混合,在一定的静电纺丝条件下,制备了PLGA/PLA微纳米纤维材料。在PLGA和PLA配比一定的条件下,对静电纺丝工艺条件进行优化,制备了PLGA/PLA微纳米纤维材料。通过对不同质量配比和不同纺丝工艺条件下得到的纺丝样品表面结构,孔隙率,接触角,力学性能进行检测和分析。结果表明在PLGA和PLA以8:2的比例共混,静电纺丝工艺电压为28 kv,接收距离20cm,推进速度0.3mm/s条件下,纤维直径的粗细、连续性和均匀性最好,孔隙率较高,接触角较小,断裂伸长率大,能够初步达到可以与聚丙烯补片复合的要求。     

射频磁控溅射法制备NiZn铁氧体薄膜及其性能研究

采用传统氧化物陶瓷工艺制备NiZn铁氧体靶材,用磁控溅射法在Si(100),Si02/Si,S102基片上生成NiZn铁氧体薄膜,并进行XRD,SEM,AFM,VSM等分析,研究不同退火温度和厚度对薄膜显微结构和性能的影响.     

锰锌铁氧体的制备及掺杂研究

本文以Fe_2O_3、MnO和ZnO为原料,采用机械合金化高能球磨法制备纳米级Mn-Fe-Zn磁性复合粉体,并通过SPS烧结成锰锌铁氧体块体,在锰锌铁氧体纳米粉体中掺杂了纳米Si O2,结果表明随着Si O2添加量的增加,矫顽力先下降后上升,磁损耗先下降后上升。杂量为0.5%时,样品的密度达到了最大,矫顽力最低,综合性能最好。     

聚苯胺/石墨烯复合材料的制备研究

以天然鳞片石墨为原料,高锰酸钾为氧化剂,制备可膨胀石墨,经微波膨胀得膨胀石墨。研究了不同反应时间、反应温度和配比对膨胀容积的影响。用所制备的膨胀石墨为原料,采用氧化还原法制备石墨烯,然后采用原位聚合法制备聚苯胺/石墨烯复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对所制备样品进行表征。研究结果表明膨胀石墨经过氧化还原处理后得到纯度较高的石墨烯,并且石墨烯与聚苯胺之间的分散效果较好。     

海洋大型藻类基质碳复合材料制备及电化学性能研究

目前,生物质材料可以制备出具有独特结构且电化学性能优越的多孔碳材料,并且来源广、成本低、对环境友好,现已得到人们的广泛关注。本文以海洋生物质材料大型藻类为前体,通过氯化锌活化制备活性炭,从而去除水溶液中苯酚等有害物质,使用两步法制备活性炭,采用BJH法计算比表面积,重量分析法,分光光度法以及酸碱滴定法等手段对其组成进行了表征,进行了苯酚的吸附实验,并应用粉末微电极对其电催化性能影响进行了评价。实验结果表明,两种大型藻类长柄马尾藻和绿色旋体藻制备的活性炭从水溶液中可以有效去除苯酚等有害物质,并且当活化剂藻类样品的质量比为1:1时,制备的活性炭因其保持纤维管状结构,具有更优的电催化性能。     

壳聚糖/ACF的制备及抗菌性能研究

以ACF为载体,将聚乙二醇(PEG-400)改性的壳聚糖膜负载于其表面,制得了壳聚糖/ACF复合材料。研究结果表明,当柔性改性的PEG-400质量分数为20%时,改性的壳聚糖膜的柔性特征最佳,并且ACF在负载该膜后其表面微孔结构并未发生很大的改变,抑菌结果测试表明,该复合材料对白色念珠菌的抑菌率可达100%。     

TiC/NiTi形状记忆合金复合材料制备研究现状

TiC/NiTi形状记忆合金复合材料是近年来发展起来的先进材料,他通过TiC陶瓷在NiTi形状记忆合金合金基体中的弥散达到强化增韧的效果。研究表明,这种复合材料的耐磨性、耐冲击性相对于其他材料有了显著提高。本文综述了TiC/NiTi复合材料在制备、结构和性能方面的研究成果,指出现有方法制备TiC/NiTi形状记忆合金复合材料存在的问题。     

TiO_2/碳纳米管复合材料的合成及催化性能研究

采用酒精将钛酸丁酯溶解,利用碳纳米管孔道吸附钛酸丁酯并在孔道中水解合成复合材料,通过XRD、扫描电镜、红外光谱对样品表征,通过对甲基橙的光催化降解实验测定样品的光催化效率,测定结果表明搅拌时间在2h左右样品的光催化效率较高,合成材料的性能较好。     

异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料的制备及性能研究

铋是一种状态稳定且无毒的金属元素,以铋为基础合成的晶体化合物在光催化剂领域中已经逐渐引起人们广泛关注。因此文中提出对异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料进行合理设计并详细研究其光催化性能。首先,将L-赖氨酸作为表明活性剂,运用水热溶剂法制作了单斜钒酸铋晶体混合物,研究了不同制备条件对m-BiVO_4晶体形态的影响,设计不同焙烧温度对m-BiVO_4晶体样品表面性质的影响,通过运用粉末X-射线衍射仪对合成样品的比表面积和孔径结构进行分析,将制备后的晶体用于对次甲基蓝降解;其次,为进一步改善单斜钒酸铋晶体的性能,再以L-赖氨酸为试剂采用水热法制备合成异质结构的BiVO_4/Bi_2O_3纳米晶体材料,通过合理配比铋元素和钒元素获知BiVO_4/Bi_2O_3晶体材料的光催化性能较单斜钒酸铋晶体材料的性能更佳。     

锡碳复合材料的制备及其电化学性能研究

锡负极材料由于在充放电过程中具有较大的体积膨胀(300%)、导电性差以及不易形成稳定的SEI膜等问题,因此限制了在实际生产中的应用。本课题主要针对锡作为锂离子电池锡负极材料中存在的问题,采用喷雾干燥、SnCl_4水解的方法将SnO_2担载在了纳米碳管上,通过多巴胺的包覆制备出了性能良好的Sn O2/CNTs-C复合材料。采用该方法制备出来的复合材料电化学性能优异,经过300次循环之后达到了507 m Ahg~(-1)放电比容量。     

碳纳米管/硅橡胶复合材料的阻尼性能研究

将碳纳米管(CNTs)作为阻尼填料添加到阻尼硅橡胶中,研究表明CNTs可以在保证硅橡胶力学强度的同时,不大幅改变硅橡胶模量,同时提高硅橡胶的损耗因子,添加CNTs的硅橡胶在-70～20℃范围内损耗因子提升了20%,而硅橡胶-30℃下的弹性模量仅仅从20MPa变化到了24MPa。     

NiO微球的制备与电化学性能研究

本文以氯化镍为镍源、氨水为碱源及赖氨酸为结构导向剂,采用水热法制备出前驱体Ni(OH)2粉末,经过400℃煅烧得到分散均一直径约2.5μm的Ni O微球。使用XRD、SEM等检测手段对样品形貌进行了表征,通过循环伏安法和恒流充放电法对Ni O微球进行电化学性能的测试。在电流密度为5m A·cm-2时,比电容高达243.8F·g-1,说明以Ni O微球为活性物质制备的工作电极具有良好的电化学性能。