金属氯化物掺杂稀土聚乙炔的氧化

用红外光谱分析法研究了SmCl_3,GdCl_3及ZnCl_2掺杂稀土聚乙炔的氧化过程及氧化动力学。不同聚乙炔样品的氧化在1200小时内由一个或两个区域服从一级动力学行为。掺杂聚乙炔的表观氧化速率与掺杂剂种类及掺杂量有关,一般较未掺杂聚乙炔的氧化速率慢。聚乙炔的氧化过程中先发生氧对聚乙炔的掺杂,接着掺杂和氧化同时进行。发现I_2及FeCl_3对掺杂改性的稀土聚乙炔进行再掺杂可得到高电导率聚乙炔膜。此种聚乙炔膜的电导率随时间衰减较未改性掺杂的慢,显示出一定的应用潜力。     

导电聚乙炔-弹性体复合膜

本文采用丁苯、顺丁、天然橡胶及乙丙三元胶分别与聚乙炔形成复合膜。初步研究了复合膜的结构与性能。发现聚乙炔在复合膜中仍为高度顺式立体定向。聚乙炔-弹性体复合膜为两相体系。聚乙炔-丁苯胶膜较聚乙炔膜显示了较高的抗张强度,耐氧化性能及结构稳定性,是复合膜中较好的一种。复合膜能进行化学和电化学掺杂,电导率为几十至上百欧~(-1),厘米~(-1)。初步探索了复合聚乙炔膜-锂电池的性能,可望作为有用的电极材料应用于全塑电池的制作。     

电流密度对Mg_(97)Y_2Zn_1-0.5Al合金阳极氧化及膜层性能的影响

为制备出绿色环保且耐蚀性能更好的镁合金阳极氧化膜,以无害、无污染的氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠和柠檬酸钠为电解液主要成分,以不同的电流密度(5~20 m A/cm~2)对Mg_(97)Y_2Zn_1-0.5Al合金进行阳极氧化,通过扫描电镜观察阳极氧化膜的表面形貌,利用动电位极化曲线和3.5%Na Cl水溶液浸泡试验检测膜层的耐腐蚀性能,研究了电流密度对膜层表面形貌与性能的影响。结果表明:恒流条件下不同电流密度时的阳极氧化过程均分为氧化膜快速生长、缓慢生长及生长相对平稳3个时期;随着电流密度的增加,氧化膜上的孔洞数目逐渐减少,孔径逐渐增大,膜层的耐蚀性能先增强后减弱;15 m A/cm~2电流密度下所得膜层的孔洞与裂纹较少,孔径较小,自腐蚀电流密度最小,腐蚀失重最小,耐蚀性最好。     

PA6/POE共混物的分子动力学与介观动力学模拟

为了预测聚己内酰胺(PA6)与聚烯烃热塑性弹性体(POE)的相容性及其共混物的玻璃化转变温度(Tg)、力学性能和结合能,采用分子动力学(MD)和介观动力学(MesoDyn)模拟方法对PA6/POE共混物进行了研究。结果表明:通过温度-比容曲线可以得到PA6/POE共混体系的Tg分别对应于PA6与POE的Tg,PA6/POE为不相容体系;Meso-Dyn模拟了共混物的介观形貌与动力学演变过程,通过比较混合物的有序度参数的大小判断混合物为不相容体系。本模拟方法可以作为预测聚合物共混物性能的有利工具,也可以为高聚物配方设计提供理论指导。     

官能化聚烯烃弹性体增韧PA1010体系Ⅰ.力学性能及形态结构的研究

通过接枝马来酸酐 ( MA) ,实现了聚烯烃弹性体乙烯 -α-烯烃共聚物 ( EOCP)的官能化 ,建立了测定接枝率的方法。EOCP的官能化显著地改善了它与 PA10 10的相容性 ,实现了 PA10 10的增韧。膜抽提实验证实了原位共聚物的生成。扫描电镜 ( SEM)形态分析显示 ,弹性体的官能化显著地增强了弹性体与PA10 10之间的界面粘合 ,有效地抑制了弹性体粒子在共混过程中的聚集 ,使弹性体粒子更细小更均匀地分散于 PA10 10基体之中 ,导致了 PA10 10的脆韧转变     

官能化聚烯烃弹性体增韧PA1010体系I.力学性能及形态结构的研究

通过接枝马来酸酐(MA),实现了聚烯烃弹性体乙烯-α-烯烃共聚物(EOCP)的官能化,建立了测定接枝率的方法,EOCP的官能化显著地改善了它与PA1010的相容性,实现了PA1010的增韧,膜抽提实验证实了原位共聚物的生成,扫描电镜(DEM)形态分析显示,弹性体的官能化显著地增强了弹性体与PA1010之间的界面粘合,有效地抑制了弹性体粒子在共混过程中的聚焦,使弹性体粒子更细小均匀地分散于PA1010基体之中,导致了PA1010的脆韧转变.     

钎焊陶瓷专用 Ag 基活性钎料的抗氧化性能

用 TGA 技术研究了 Ag_(57)Cu_(38)Ti_5活性钎料在873K 流动空气中氧化的动力学规律,并用 X射线能谱分析(EDAX)和 X 射线衍射分析研究了氧化产物的化学组成和相结构。结果表明,这种Ag 基活性钎料的氧化动力学规律精确地服从抛物线定律,在873K 时抛物线速率常数为6.29×10~(-5)mg~2cm~(-4)s~(-1)。氧化膜由 Cu_2O 和 CuO 两相组成,其中溶有少量的 Ag。与 Ag-Cu 共晶钎料的氧化性能对比,发现钎料中含有少量的 Ti,对钎料在高温下的氧化抗力不利。     

氨基乙酸含量对镁合金阳极氧化膜形貌及性能的影响

为了提高环保型阳极氧化膜的耐蚀性,以氨基乙酸为添加剂,制取镁合金阳极氧化膜.用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜(OM)观察阳极氧化膜的表面及截面形貌,采用极化曲线(Tafel)和电化学交流阻抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价了镬合金阳极氧化膜的耐蚀性.结果表明:随着氨基乙酸浓度的升高,阳极氧化膜表面趋于平整,孔洞变小,膜表面微观形貌更加连续致密;与不添加氨基乙酸所形成的氧化膜相比,添加了氨基乙酸形成的阳极氧化膜的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流变小;当氨基乙酸加入量为7.5 g/L时氧化膜的耐蚀性最优,自腐蚀电流密度为1.18×10~(-7) A/cm~2.     

高电导率聚乙炔的结构特征

本文报导了用改进的Naarmann方法合成新型的独立聚乙炔膜[简记为H-(CH)_x]的详细过程。该膜致密,有很好的空气稳定性,制膜工艺重复性极好。拉伸掺杂后,电导率大干10~4S·cm~(-1)。借助扫描电镜、红外光谱、喇曼光谱和穆斯堡尔谱研究了膜的结构特征,并与其它类型的(CH)_x作了比较。对碘掺杂的H-(CH)_x的电导率进行研究,发现电导率随掺杂浓度分步上升,有新的突变点,分析了突变原因。     

POE/PA共混物性能的分子动力学与介观动力学模拟

为了预测聚烯烃弹性体(POE)与不同聚酰胺(PA6、PA11和PA1010)的相容性及共混物的力学性能和介观形貌,采用分子动力学(MD)和介观动力学(MesoDyn)模拟方法对不同种类的POE/PA共混物进行了研究。结果表明,3种共混体系中PA11/POE共混物的拉伸模量、体积模量及剪切模量都较小,韧性比较好,力学性能和结合能最好;MesoDyn模拟结果表明,PA11与POE相容性最好。本模拟方法可以作为预测聚合物共混物性能的有利工具,也可以为高聚物配方设计提供理论参考。     

以还原氧化石墨烯网络/金线构建高性能柔性线型电化学电容器（英文）

将金丝插入盛有氧化石墨烯和抗坏血酸混合物的毛细管中,密封条件下于30℃反应48小时制得具有三维网络结构的还原氧化石墨烯/金线(r GON/WAu)柔性复合纤维。通过扫描电子显微镜观测,发现r GON/WAu复合纤维由三维网络结构的还原氧化石墨烯包裹在金丝周围形成。用电化学测试方法详细研究了r GON/WAu复合纤维的电容性能,结果表明:当扫描速度为1 mV s~(-1)时,纤维的长度和质量比电容分别可达5.47 mF cm~(-1)和176.7 Fg~(-1)。以磷酸/聚乙烯醇为凝胶电解质,r GON/WAu为电极组装的对称全固态柔性电化学电容器的长度、面积和体积比电容分别可达到2.06 mF cm~(-1)、6.87 mF cm~(-2)和411.9 mF cm~(-3),其功率密度为0.017 mW cm~(-2)时,能量密度可达9.48×10~(-4)mWh cm~(-2)。此外,以r GON/WAu为电极的柔性超级电容器还具有很好的稳定性和柔性,三个柔性电容器串联充电后可以点亮电压阈值为2.5 V的发光二极管。     

SiC颗粒的高温氧化动力学

研究了SiC颗粒在927℃、1027℃和1127℃空气中的高温氧化动力学.结果表明,温度越高SiC颗粒的氧化速率常数越大,氧化反应越容易进行;SiC颗粒的高温氧化分为氧化前期和氧化后期两个阶段.氧化前期的反应速率受界面化学反应的控制;氧化后期受扩散控制,其表观活化能远比氧化前期的大.SiC颗粒的高温氧化过程符合两个阶段式模型:氧化前期的氧化速率常数k_c=143.37exp(-70994/RT)(mg·m~(-2)·min~(-1)),氧化后期的氧化速率常数k_D=3.61×10~8exp(-192758/RT)(mg·m~(-2)·min~(-1)).     

钕在[BMP]Tf_2N离子液体中的阳极行为

本文研究了稀土金属钕(Nd)在1-丁基-1-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺盐([BMP]Tf_2N)离子液体中的阳极行为。采用循环伏安法测定了[BMP]Tf_2N的电位窗,通过线性伏安扫描、恒电流极化以及恒电位极化研究了Nd在[BMP]Tf_2N中阳极溶解,利用恒电流溶解计算了Nd的溶解价态,最后采用SEM考察了恒电流溶解之后Nd的表面形貌。结果表明:电极电位超过1.4V(vs.Pt)之后,Nd表面氧化膜发生破坏,之后Nd电极开始活性溶解;Nd溶解之后的产物为[Nd(Tf_2N)_x]_((x-3)-);在较低的电流密度下,如0.1mA/cm~2,Nd表面氧化膜发生局部破坏,出现局部溶解的形貌;在较高的电流密度下,如1mA/cm~2,Nd表面氧化膜完全被破坏,出现均匀溶解形貌。     

热塑性聚氨酯/尼龙6复合材料高载荷磨损性能及机理

通过熔融共混制备了热塑性聚氨酯(TPU)/尼龙6(PA6)复合材料,利用摩擦实验研究了PA6及其复合材料的高载荷磨损性能。结果表明,纯PA6在摩擦过程中不能形成转移膜,短时间内被磨穿,TPU/PA6复合材料由于形成稳定的转移膜,大幅度提高了其在高载荷下的耐磨性。材料磨损面的扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,纯PA6在高载荷下的磨损机理以疲劳磨损和粘着磨损为主,TPU/PA6复合材料的磨损机理主要表现为粘着磨损、疲劳磨损及氧化磨损。     

导电PA66/PPO/MPI合金工程塑料的研制

添加耐高温相容剂马来酰亚胺侧基聚酰亚胺(MPI)、导电剂和增韧剂等助剂,通过熔融共混挤出法制备了导电聚酰胺66/聚苯醚(PA66/PPO)合金工程塑料,同时对共混物的力学性能、导电性能、韧性和耐热稳定性进行了分析研究。结果表明:MPI可改善PPO与PA66之间的相容性;添加导电剂能使PA66/PPO/MPI合金的体积电阻率达到102~3Ω·cm;添加增韧剂热塑性弹性体SBS,可使导电PA66/PPO/MPI合金的缺口冲击强度达到20kJ/m~2以上;导电PA66/PPO/MPI合金的耐热稳定性很高,热失重1%的起始温度达到345℃以上。     

尼龙66及其复合材料的热分解动力学

使用热重分析仪测定尼龙66(PA66)和两种不同玻纤增强尼龙66复合材料(GF/PA)的热分解曲线,用Kissinger法和Crane法研究了PA66和GF/PA的热分解动力学。结果表明:PA66、GF/PA-1和GF/PA-2的热分解反应级数分别为0.949、0.912和0.921,表明均为一阶热分解过程;热分解活化能分别为218.65 kJ/mol、121.81 kJ/mol和132.23 kJ/mol,表明玻纤的加入显著降低了PA66的热分解活化能。在加热速率相同的条件下两种GF/PA达到最大热分解速率的温度都比PA66的低,表明玻纤虽然改善了PA66的性能,但是加快了PA66的热分解过程,说明存在着“灯芯效应”。     

中空纤维膜的抗臭氧性能研究

针对臭氧氧化-活性炭吸附-超滤(O3-BAC-UF)集成的水处理工艺中对超滤膜的苛刻的耐臭氧性要求,对五种常用的中空纤维膜如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)及聚乙烯(PE)进行臭氧破坏性测试,考察了其对臭氧的耐受性;将五种膜分别在500 mg/L,100 mg/L,50 mg/L的臭氧浓度中处理30 d,并测试膜丝的纯水通量、始泡点压力、爆破压力、拉伸强力及断裂伸长率随臭氧处理时间的变化,直至膜丝发生氧化断裂.结果表明,PP、PE均在1d时间内粉化;PES则在15 d后发生粉化;PAN没有发生粉化,但其水通量及机械强度下降严重;PVDF的纯水通量增加,但其机械性能几乎没有变化.相关研究可为臭氧氧化-活性炭吸附-超滤集成的水处理技术中膜的优选提供依据.     

高技术用语

导电性高分子 1.导电性高分子的开发能象金属一样通过电流的(有机)高分子材料叫导电性高分子。以前,高分子材料一直是用作没有导电性的绝缘体,如在电气、电子领域作绝缘材料、印刷基板及包装材料等。 70年代日本研究人员制成了聚乙炔P—A)膜,进而将PA进行化学掺杂,开发了具有10~3西门子/厘米(S/cm)高电导率的导电性高分子,并对其原理进行了研究,弄     

一步绿色室温搅拌法合成银/氧化石墨烯复合材料及其催化性能研究

采用一步室温搅拌法,以氧化石墨烯(GO)和AgNO_3为原料,在不添加任何还原剂和形貌控制剂的条件下,利用GO和Ag~+的氧化还原电势差实现了银/氧化石墨烯(Ag/GO)纳米复合材料的绿色制备。采用SEM、TEM、FT-IR、XRD、UV-Vis、Raman和XPS对分别对所得Ag/GO纳米复合材料的形貌、结构进行了表征。产物中Ag纳米颗粒的平均粒径为6.5 nm,且在GO表面均匀分布。并以4-硝基苯酚的催化还原反应和甲基蓝的催化降解过程为模型考察了所制备的Ag/GO的催化性能。所得Ag/GO纳米复合材料在上述催化过程中表现优异,两个催化模型均遵循一级催化动力学反应规律,对应的一级催化动力学常数分别为0.8678和0.4105 min~(-1),均高于现有报道中的同类材料。本文所报道的材料制备方法绿色、简便,具有推广价值,所得材料催化性能优异,在工业催化和环保领域具有广阔的应用前景。     

磺化聚砜/POSS杂化质子传导膜的制备及钒电池性能

将磺化度为62%的磺化聚砜(SPSf)与笼型倍半硅氧烷(POSS-NH_2)进行共混,得到系列SPSf/POSS-NH_2杂化质子传导膜,研究了POSS-NH_2含量对SPSf/POSS-NH_2膜的吸水率、面电阻、质子电导率、钒离子渗透率、机械强度、耐氧化性能及相应钒电池性能的影响.研究表明,添加POSS-NH_2后,热分解温度提高,质子电导率可达10.55 mS/cm, POSS-NH_2质量分数为5%的S-P-5%杂化膜钒离子渗透率降低至5.47×10~(-9) cm~2/min,质子选择性提高(1.930×10~6 S·min/cm~3),远优于Nafion115膜(1.23×10~5 S·min/cm~3)和纯SPSf膜(S-P-0%膜)(5.41×10~5 S·min/cm~3).与S-P-0%膜相比,S-P-5%膜为电池效率最佳,库伦效率可稳定维持在99.4%左右,高于Nafion115膜(92.38%)和S-P-0%膜(91.72%),电压效率和能量效率也得到明显提升,300次循环仍然具有较稳定的电池效率,自放电时间达117 h,是Nafion115膜的10倍,POSS的引入为SPSf质子传导膜性能的提升提供了新思路.