通过高压静电纺丝的方法制备含聚希夫碱(PSB)的纳米纤维。通过SEM,UV-VIS,FT-IR,XPS对该纤维进行表征。研究了PSB/PMMA(Polymethyl methacrylate聚甲基丙烯酸甲酯)纺丝液浓度5%(wt)、8%(wt)、10%(wt)、20%(wt)、30%(wt)、40%(wt)对纤维形貌的影响,确定最佳纺丝条件为10%(wt)。对纺丝电压进行了研究,结果表明纺丝电压为20 k V时,得到的纤维光滑且直径均匀,纤维平均直径为763 nm。研究了固化距离对纺丝液体的纤维形貌的影响,固化距离增加到15 cm珠串消失,固化距离增加到20 cm,25 cm,纤维的直径随着固化距离的增加而减小。对不同的纺丝溶剂:二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、氯苯进行了研究,发现溶剂的挥发性对纤维的形貌起着重要的作用。该纤维在酸性气体的作用下,其光谱由黄色变为深红色以及红黑色,在碱性环境下恢复到原来的颜色,并能可逆循环进行。结果表明,HCl与氨气对PSB/PMMA纳米纤维有良好的掺杂与脱掺杂作用。
从白果外种皮中提取纯化银杏酚酸,并对其抑菌作用进行初步研究。采用正交实验筛选加热回流提取条件,有机溶剂萃取结合柱层析方法分离纯化银杏酚酸,生长速率法测定银杏酚酸对植物病原真菌菌丝抑制率。加热回流提取参数:提取溶剂为甲醇,40℃,料液比为1∶12,90 min;经乙酸乙酯萃取、脱酸树脂柱层析纯化,获得80.96%含量银杏酚酸;对5种植物病原真菌均有抑制作用,含量为0.293 mg/m L时对月季炭疽病菌(Colletotrichum boninense)抑制率为49.09%、对杜鹃炭疽病菌(C.fioriniae)为30.30%、对石榴干腐病菌(Coniella granati)为23.26%、对葡萄炭病疽菌(C. gloeosporioides)为21.70%和对烟草枯萎病菌(Fusarium redolens)为21.01%。结果表明,提纯工艺把白果外种皮中8%银杏酚酸提高至80.96%,确定银杏酚酸可较好抑制月季炭疽病菌菌丝生长。
以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG2000)、1,2-丙二醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和环氧树脂E51等为原料,制备了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液。通过对乳液的稳定性、黏度、红外光谱、力学性能、耐水性等的测试分析,研究了环氧树脂E51对水性聚氨酯乳液的性能的影响。红外光谱测试表明,环氧树脂E51可成功接入到水性聚氨酯分子链中。当环氧树脂E51含量达到6%时,水性聚氨酯胶膜的拉伸强度为1.58 MPa,断裂伸长率为794.59%,吸水率为15.68%,与未添加环氧树脂E51相比,水性聚氨酯乳液的黏度增大,胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率减小,耐水性能提高。
通过外部磁场来分离粉状非均相催化剂,可以有效地提高分离效率。以具有超顺磁性的磁性纳米Fe3O4为载体,通过硅烷偶联剂,将对羟基苯乙酮肟锚合在Fe3O4表面,然后再用Pd(OAc)2配合制备出磁性可回收的对羟基苯乙酮肟钯配体催化剂(Fe3O4@oxime)-Pd)。采用XRD、TG、振动样品磁强分析(VSM)等分析方法对所制备催化剂的结构、负载量和磁性进行了表征。考察了反应条件对Fe3O4@oxime)-Pd催化Suzuki反应性能的影响。实验结果表明,在水/乙醇混合溶剂中、碳酸钾作碱、反应温度为40℃、反应时间为30 min、催化剂用量为0.34 mol%的钯含量时,催化对溴苯乙酮与苯硼酸的Suzuki反应产物收率大于96%。Fe3O4@oxime)-Pd催化剂对含吸电基团和供电基团的溴代苯具有良好的普适性。
研制了蒙皮/Nomex蜂窝/蒙皮的三明治夹层结构。对胶接后固化和整体共固化成型两种成型方式开展了研究,并分别测试了两种方案制备的夹层结构的面外静态压缩性能、侧压性能、对应蒙皮的力学性能(包含拉伸性能、压缩性能、弯曲性能和层间剪切性能),试验测试结果满足设计指标要求,在此基础上进一步开展了夹层结构平板样件的透波试验,试验结果表明,不同厚度夹层样件在2.2~3.0 GHz的频率范围内的透波率均高于95%,满足设计指标要求。
介绍了一种透明层合结构成型方法,通过试验与模拟研究了不同种类、不同厚度的粘接材料对透明层合结构防弹性能的影响。结果表明引入粘接材料的层合结构较单层PC结构具有更优异的防弹性能,同厚度下PU材料较PVB材料可以更加显著地提升整体的防弹性能,且1.52 mm厚PU层合结构可满足防弹设计需求。
基于金属间的置换原理,以磷酸盐树脂为基体,氧化铝和氧化铜的混合物为固化剂,制备一种磷酸盐胶粘剂用于粘接金属铝或钢。采用差示扫描量热法(DSC)确定了磷酸盐胶粘剂的固化温度;采用热重法(TG)测试了磷酸盐胶粘剂从25℃到1 000℃的热稳定性;采用扫描电子显微镜(SEM)观察了磷酸盐胶粘剂的微观形貌;采用拉力机测试了磷酸盐胶粘剂的剪切强度。结果表明:磷酸盐胶粘剂的固化温度为200℃,从25℃到1 000℃的热失重为6.2%,磷酸盐胶粘剂固化后是一种多孔的机构,对金属铝/钢粘接有较高的剪切强度。
镁基骨胶粘剂由氧化镁、磷酸盐及固化液混合制备而成,在制备过程中会放出大量热量,加快水化放热反应,使温度应力增大,容易导致温度裂缝,降低最终固化体性能。此外,反应过程属于放热反应而存在引发机体发生炎症反应的风险。如何有效地调控MBA的水化热、系统地探究MBA水化热的控制方法是一个迫切需要深入研究的课题。主要考察了原料、液固比、固相比、固化液以及环境温度对MBA放热温升的影响规律,以求找到控制MBA体系放热温升的有效技术途径。
针对传统软组织损伤用的生物粘合剂存在粘合性差和难以降解的问题,制备一种氧化硫酸软骨素的水凝胶,并就硫酸软骨素(CS)氧化程度对水凝胶性能的影响进行探讨。试验结果表明:CS氧化程度在60%时,水凝胶样品(G20OCS60)的压缩性能和拉伸性能良好。在空气和液体状态下,皆表现出良好的可注射性。在PBS溶液中的爆破强度可达36k Pa左右,远高于人类高血压爆破强度;在较短时间内,可快速实现止血,且随温度的变化,可实现逆粘结;表现出较优的可降解性和体内创伤修复性能。由此得出,以上制备的水凝胶可作为软组织损伤生物粘合剂进行使用。
为了有效缓解废弃塑料和木材所造成的环境污染和资源浪费现象,室内以杨木粉和聚氯乙烯树脂(PVC)为主要原料,结合环保型添加剂竹炭粉和壳聚糖,以及复合稳定剂FWJ-1和乙酸酐等处理剂,制备了一种适合园林景观用的环保型木塑复合材料,并对其综合性能进行了评价。实验结果表明:制备的环保型木塑复合材料具有良好的力学性能、热学性能、疏水性能和耐久性能。当环保型添加剂竹炭粉和壳聚糖的比例为1∶1时,木塑复合材料的综合性能达到最佳,试样的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别可达到35.6 MPa、58.3 MPa、4 650 MPa和6.2 k J/m2,试样开始热分解的初始温度可达到300℃,试样24 h吸水率仅为0.73%,试样经过80 d老化后的硬度降低率仅12.0%。研究结果认为添加竹炭粉和壳聚糖后的环保型木塑复合材料综合性能优良,能够满足园林景观设计与建造的需求。
催化油浆因具有丰富的碳源优势,已经应用于石油化工领域及其他经济领域,但实现其经济价值的前提是必须进行脱固处理。以大庆某炼厂催化油浆为研究对象,采用超声辅助化学沉降法对催化油浆进行脱固处理,主要考察了剂油比、温度、超声时间等因素对催化油浆脱除效率的影响,判断超声与化学沉降法组合应用是否发挥协同作用,加强脱除效果。研究结果表明:采用环己烷和聚丙烯酰胺为化学助剂,丙三醇水溶液为水相溶液的化学沉降法对催化油浆进行脱除固体颗粒实验时,催化油浆中催化剂颗粒的脱除率为89%;化学沉降法和超声联用,在超声频率40 k Hz,超声时间10 min条件下,催化油浆的脱除率可达到94%以上。这说明超声辅助作用能够强化催化油浆的脱除效果。
将玉米秸秆中的纤维素通过碱处理以及漂白处理的方法提取出来,再将玉米秸秆纤维素分散在水中,并通过超声以及冷冻干燥的方法制成玉米秸秆纤维素气凝胶,最后将气凝胶高温碳化制得玉米秸秆纤维素碳气凝胶。通过扫描电镜(SEM),红外光谱(FT-IR),X射线衍射仪,水接触角(WCA)等对玉米纤维素气凝胶以及碳气凝胶进行表征测试,并使用不同油类以及有机溶剂进行玉米秸秆纤维素碳气凝胶的吸附、解吸实验。结果表明,制备的玉米秸秆纤维素碳气凝胶(CA-200)相较于同质量比的气凝胶(AE-200)具有更好的三维结构以及优良的疏水性能。制得的碳气凝胶其水接触角能达到135°,并且其对植物油、润滑油以及乙醇的吸附性能可达自身质量的80~140倍。相较于没有经过碳化的气凝胶AE-200的吸附性能提升了50倍左右。
以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯腈(AN)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酰胺(AM)为原料,以种子乳液聚合法制备了两种不同玻璃化转变温度的苯丙乳液。使用合成所得的苯丙乳液为基础进行混拼,调整加入一定比例助剂与不同粒径的填料,混合搅拌均匀得到了一种轨道交通及乘用车通用的水性阻尼涂料。通过FT-IR和DSC对合成的乳液进行了表征;同时对所制备的涂料进行了黏度、粒径和动态力学分析方法测试。最终开发的阻尼涂层具有有效阻尼温域宽,复合损耗因子高,机械性能佳,阻燃性能好,通用性强等特点。
Cu2O是一种典型的p型半导体材料,其带隙宽度约为2.1 eV、太阳能转换的理论效率为18%,在光催化领域,如有机污染物降解、光解水制氢、CO2还原或转化、能量转换和传感等方面有重要应用;此外,由于Cu2O具有无毒、成本低、易合成、含量丰富等优点,因而具有较大的实用价值。近年来,研究人员对Cu2O及Cu2O基复合材料的合成、光催化性能以及影响性能的因素进行了深入广泛的研究。但关于物理性能差异对Cu2O及其复合材料催化性能影响的研究及综述仍然不多,因而对其进行总结讨论具有重要意义。总结并分析了氧化亚铜及其复合材料的比表面积、活性物质负载量、微观形貌、晶型等物理性能对催化性能的影响,以期为各类新型高性能催化材料的理论设计和应用研究提供有益参考。
金属有机框架材料(MOFs)是一种具有三维空间结构的新型多孔材料。由于其卓越的理化性能,使MOFs在吸附分离、多相催化、电催化和生物医药等众多领域都有非常出色的表现。因其具有超高的比表面积、可调节的孔道结构、数量众多的活性位点和化学组成可调等优点,所以成为了备受关注的催化材料之一。烷烃异构化是一种可以显著地提高汽油的辛烷值和品质的技术,异构化汽油燃烧后污染物的排放量有着明显的降低,符合可持续发展的要求。同时,异构化烷烃也可以作为原材料制备一些重要的化工材料。主要介绍了MOFs材料的类型和常用的合成方法,综述了其在烷烃异构化领域的应用现状及表征方法,并对其在烷烃异构化领域的应用前景进行了展望。
环氧树脂由于其具有热稳定性、环境稳定性以及易于加工的优点而被广泛应用。作为环氧树脂体系的重要组成部分,环氧固化剂对环氧树脂的性能起着至关重要的作用。综述了近年来生物基固化剂的研究进展,重点介绍了主要用于环氧树脂或生物基环氧树脂体系的植物油基、生物基羧酸、生物基胺及其衍生物、松香酸、萜烯及其他生物基主要用于环氧树脂或生物基环氧树脂体系的固化剂。
近几十年来,火力发电已经成为电力的主要来源,成为推动世界快速发展的技术。而以煤炭发电为主的火力发电产生大量的氮氧化物和二氧化硫气体,不仅严重污染环境,而且对人类的健康有很大的影响。因此,如何吸附与转化氮氧化物和二氧化硫气体成为当前研究的热点。通过分析氮氧化物和二氧化硫气体的特性、危害,提出了高效的吸附与转化技术,旨在最大程度上降低火力发电对环境和人类健康的危害。最后对氮氧化物和二氧化硫气体的吸附和转化技术进行总结和展望,以期为降低火电厂对环境和人类健康的危害。
近几十年来,随着工业化的不断发展,我国水资源的污染问题成为人们关注的焦点,其中废水中重金属离子污染问题更是严峻。废水中铬、镍、铅等重金属离子通过生物链富集作用严重破坏人类的身体健康,因此探索和发展稳定、高效的重金属离子检测技术刻不容缓。以改性石墨烯纳米材料为电极的电化学分析技术是一种价格低廉、操作简单、灵敏度高的检测技术,为解决重金属污染带来一丝曙光。系统地讨论了功能化、贵金属以及掺杂改性石墨烯纳米材料电极的设计。将为高效的电极设计提供参考。
采用分子印迹技术与g-C3N4材料复合修饰玻碳电极(GCE),建立了伏安法快速测定磺胺甲噁唑(SMX)的新方法。通过SEM,XRD,FT-IR表征手段对所制备的分子印迹型g-C3N4(MIP-g-C3N4)电极材料进行表征,并考察了缓冲溶液p H值对电流响应的影响,确定最佳的响应条件。实验结果表明,p H为6时,电流响应最为强烈。另外,采用循环伏安法对比探究磺胺甲噁唑在裸GCE、g-C3N4/GCE和分子印迹型g-C3N4/GCE电极上的电化学行为,结果表明:分子印迹型g-C3N4/GCE电极对磺胺甲噁唑测定的灵敏度显著地提高。该传感器测定SMX的结果具有较宽的线性范围(0.5~103.7μmol/L)和较低的检测限(2.5μmoL/L),回收率为99.45%~100.20%。
对飞机铝合金薄蒙皮结构常发性裂纹的修理方式进行研究,仿真分析了去除原结构钉、保留原结构钉、混合加强三种胶接修理后结构的承载能力变化,并与力学性能测试结果进行验证,结合破坏模式提出了修理建议。结果表明,经三种方式修理后结构的承载能力均得到有效恢复,保留原结构钉的修理方式破坏载荷恢复可达90%,疲劳寿命可达89 277次循环,但会有产生多余物的风险,适用于紧急抢修。混合加强修理后破坏载荷可达38 491 N,疲劳寿命可达67 884次,在兼顾安全性的同时拥有较高的强度,适用于基地级维修。去除原钉的修理强度最低,为37 150 N,疲劳寿命仅为35 250次。
纳米材料是将处于纳米级别的颗粒物作为基本单元而制备的材料,在纳米技术不断更新过程中,纳米材料被应用在航空和国防以及生物制药等诸多领域。为提高纳米ZnO材料的性能,研究回归模型下的纳米ZnO材料制备及性能,通过回归模型来确定最佳的纳米ZnO材料制备工艺条件,以达提高性能的目的。选定测试原料与设备,设定纳米ZnO材料制备工艺,确定纳米ZnO材料性能测试。之后建立回归模型确定纳米ZnO材料最佳制备工艺条件,并对该模型进行检验,最后将所制备纳米ZnO材料与市售纳米ZnO材料进行紫外-可见漫反射光谱(DRS)、XRD图谱以及光催化降解性能比较。实验结果表明,所制备纳米ZnO材料结晶度达到75.8%,吸收波长为620nm,有较好的吸收,且50min后降解率达98.95%,活性较高。
为了满足汽车环保低耗的市场需求,采用丙烯酸乳液和填料等助剂制备水性阻尼材料。主要研究乳液含量对阻尼涂料损耗因子的影响,对在大跨度温度使用条件下复合损耗因子进行数据分析,试验与数据分析结果表明,该阻尼涂料具有较好的宽温区阻尼性能。研制的新型水性阻尼材料,在玻璃化温度20℃时,复合损耗因子可达0.147,使其获得了优异的阻尼性能,具有较好的减震降噪度效果,为汽车领域提供了最佳技术解决方案。