干法纺聚酰亚胺纤维氧化处理及其对结构性能的影响

以H2O2为湿化学处理液,利用扫描电镜、热重分析仪、纤维检测系统、单纤维电子强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、X射线粉末衍射仪分别研究了H2O2氧化对干法纺聚酰亚胺纤维浸润性能、微观形貌、热失重性能、直径及力学性能、化学结构、表面元素含量和微观聚集态结构的影响。结果表明,H2O2氧化后,纤维表面凹凸不平,比表面积及粗糙度增加,局部发生刻蚀,引入了活性基团,表面能提高,O/C比值增加,浸润性能得到改善,且随着H2O2浓度或温度提高、处理时间延长,浸润性能改善趋势加快,热失重性能保持较好,直径及力学性能略微下降。表面氧化使纤维化学结构变化不大,微观聚集态结构发生改变,非结晶区比例上升,采用适当的H2O2处理工艺,有助于聚酰亚胺纤维表面进行功能化改性。     

高温热处理对活性炭纤维微孔及表面性能的影响

研究了1173K高温改性处理对沥青基活性炭纤维吸附性能、孔径分布、微孔结构和表面化学的影响。低温(77K)N2吸附结果表明热处理后活性炭纤维比表面积略有下降，通过密度函数理论解析活性炭纤维全孔范围的孔分布得出活性炭纤维表面孔径大于1．0nm的微孔明显减少，微孔孔径更加集中于0．5nm～1．0nm，从而提高了活性炭纤维的碘吸附值。X射线衍射分析表明活性炭纤维是乱层石墨结构，热处理使活性炭纤维类石墨微晶碳层面的层间距下降，X光电子能谱分析表明热处理后活性炭纤维表面的含氧官能团C=O和COOH的含量变化不大，而呈碱性酚羟基C—OH含量的明显下降使活性炭纤维表面碱性降低。     

聚乙烯/木粉复合材料的液相化学氧化表面处理

为提高聚乙烯/木粉复合材料的表面润湿性,采用液相化学氧化方法对聚乙烯/木粉复合材料表面进行处理,利用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、接触角测定以及扫描电子显微镜（SEM）等分析方法研究了不同处理时间复合材料表面性质的变化。结果表明,液相化学氧化处理后,复合材料表面含氧基团增加,有大量的-O...     

含羧基和吡啶基两性离子交换纤维的结构控制

采用X射线光电子能谱、红外、热失重-红外联用及扫描电镜等手段研究了含羧基和吡啶基两性离子交换纤维的结构,及其对金属离子和氨基酸的吸附分离特性.结果表明,两性离子交换纤维含有羧基和吡啶基,其总交换容量、阳/阴离子交换基团的比率以及纤维的表面形貌可通过选择共接枝单体对种类及其投料比来控制,从而控制两性纤维的吸附选择性随着共接枝单体吡啶组分含量的增加,阴离子交换容量逐渐上升,阴离子交换基团占总交换基团的比率也随之增加,两性纤维的表面形貌综合了两种单体单组份接枝时的特征.由于吡啶和羧基的协同作用,两性纤维对Cu2 有很大的吸附量,而且当酸碱两种基团含量接近时,协同作用更强.     

炭表面改性对负载型TiO_2/活性炭复合光催化剂性能的影响

采用HNO3、H2O2和O3对商品活性炭进行表面改性处理,考察了改性处理对活性炭表面基团、负载TiO2以及所形成的TiO2/活性炭复合光催化剂性能的影响。利用傅里叶红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)及氮气吸附等手段对材料进行了表征。结果表明,3种改性方法均可有效提高活性炭载体表面的含氧官能团数量,但是对活性炭的比表面积和孔容影响不大;H2O2和O3对活性炭载体改性后可以提高对钛前驱体的吸附性能,HNO3改性有利于TiO2颗粒在活性炭表面的分散。使用改性后的活性炭作为载体制备的TiO2/活性炭光催化降解甲基橙的性能均高于未改性的TiO2/活性炭催化剂,其中以HNO3改性后的TiO2/活性炭活性最高。     

大气压等离子体射流改性船体钢表面亲水性研究

在室温下,采用大气压等离子体射流对船体钢进行表面改性,通过水接触角测量、扫描电镜、X射线光电子能谱等分析测试方法研究了等离子体射流处理前后船体钢表面润湿性、表面形貌及化学特性的变化。研究结果表明,船体钢经大气压空气等离子体射流处理后在其表面引入了大量含氧基团,处理2s表面的水接触角就可以降到30°以下;处理后材料表面的亲水性受处理时间及放电电流的影响且在空气中放置时会出现老化效应,处理时间越长,老化效应越弱。     

煤沥青基中孔活性炭的硝酸表面氧化改性研究

采用印刻法制得煤沥青基中孔活性炭,并以硝酸为氧化剂对其进行了表面氧化改性,考察了硝酸浓度、氧化温度和氧化时间对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响。结果表明,活性炭的孔隙结构和表面含氧基团的浓度随氧化改性条件的变化而改变。在硝酸体积分数65%、氧化温度60℃、反应时间3h的最佳条件下,活性炭的平均孔径基本没有变化,比表面积和表面含氧基团的浓度大幅提高,活性炭的中孔率和收率也达到最大值。然而,过度的氧化改性导致了活性炭孔壁的严重坍塌,比表面积和表面含氧基团的浓度明显下降。     

杂CeO2的TiO2光催化降解甲醛的研究

采用液相合成法制备CeO2改性TiO2光催化粉体,利用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、X射线光电子能谱等对粉体的晶相组成、光谱吸收性能等进行了表征,结果表明:改性后的TiO2经800℃热处理后仍呈锐钛矿结构;CeO2/TiO2吸收光谱的阈值波长红移至450nm;改性后TiO2表面的化学吸附氧含量增加.光催化降解甲醛的结果表明,粉体在普通日光灯下对甲醛气体的降解率明显优于P25.     

氟化改性国产芳纶Ⅲ纤维(F-3A)复合材料的界面性能

为了改善国产芳纶Ⅲ纤维(F-3A)增强树脂基复合材料界面性能,利用氟化改性技术对F-3A纤维表面进行改性,采用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱对氟化改性F-3A纤维表面结构及元素组成进行表征,然后通过纤维复丝性能和NOL环层间剪切性能对复合材料界面性能进行评价。研究结果表明,(1)氟化改性在F-3A纤维表面物理刻蚀形成大量微槽结构,氟化学反应形成大量含氧和含氟的极性官能团,有利于复合材料界面粘接性的提高;(2)采用氟化工艺2处理后,F-3A纤维复合材料的NOL环层间剪切强度最高分别达到56.3 MPa和56.1 MPa,比未改性处理提高了20%以上,复合材料综合性能达到最佳。     

超临界二氧化碳协助改性芳纶纤维的表面性能

本文用超临界二氧化碳流体做反应介质,利用其超强的扩散性及溶解渗透性,将甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)带到芳纶纤维表面进行渗透并发生接枝、扩链反应,通过红外光谱、扫描电镜、x-射线光电子能谱方法、AFM等测试了纤维的表面形貌变化及元素、基团变化,并用VARI成型技术制成复合材料,测试了改性芳纶布与环氧基体的力学性能和界面性能。结果表明:经改性的纤维表面变得粗糙,极性基团增加,复合材料界面剪切强力明显增加,改性复合材料力学性能及界面得到改善,纤维更适合用作复合增强材料。     

改性PAN—ACFs对甲醛吸附性能的初步研究

聚丙烯腈（PAN-polyacrylonitrile)活性炭纤维（ACF-Activated carbon fiber)经浸渍处理后,通过低温氮气吸附法测定了其吸附等温线,并通过BET方法计算了比表面积SBET,用Dubinin-Astakhjov方程计算了微孔表面积Smic和微孔容积Vmic,用Horvath-Kawazoe方程计算了微孔容积Vmic和平均孔径D,发现处理后样品的比表面积、微孔容积均小于未经处理的原样,而其对甲醛的静态与动态吸附容量都大于未经过处理的原样品,比表面积太小的样品均小于未经处理的原样,而其对甲醛的静态与动态吸附容量都大于未经过处理的原样品,比表面积太小的样品对甲醛的吸附容量小于较高比表面积的样品的吸附容量,部分被吸附物于150℃不能够完全脱除,经推知,所发生的吸附既有物理吸附又有化学吸附,是其表面官能团与孔结构共同作用的结果,样品的无素分析结果表明,处理后样品的C、N含量均增加,O含量降低,吸附过程中含N官能团的作用较显著,浸渍后的样品经热处理,其吸附容量高于未经热处理的样品,说明热处理可以脱除样品表面的杂原而在PAN-ACFs表面留下许多活性位。     

PAN基ACF的结构表征-XPS与元素分析

采用Ｘ射线光电子能谱与元素分析研究了聚丙烯腈基活性炭纤维的表面与本体的元素组成,相对含量以及表面含氧官能团的类型。实验结果表明：ＰＡＮ基ＡＣＦ的主体元素组成为Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｈ。ＡＣＦ的表面Ｃ含量大于本体平均Ｃ含量,表面氧含量与Ｏ／Ｃ比小于本体氧含量与Ｏ／Ｃ比。其中Ｃ元素大多以类石墨中性碳形式存在,本体与表面碳氧基团则以羟基、醚基为主并伴有一定数量的羰基、羧基、内酯基等。实验表明可采用ＸＰＳ技术定量研究ＡＣＦ表面官能团的组成、类型、变化与数量。     

XPS Analysis of the Cerium Conversion Coatingon the Anodized A16061／SiCp

A method of concentration analysis based on X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results was introduced.The concentration of Ce-rich conversion coating on the anodized Al based metal matrix composites Al6061/SiCp was then studied according to this method.The results revealed that the Ce conversion coating on the anodized Al6061/SiCp consisted of Al oxide,Ce oxide and Ce hydroxide.The state of Ce element exhibited the mixture of Ce^3 and Ce^4 .Some of Cell was oxidized to be CelV in the outer layer coating.     

XPS Analysis of the Cerium Conversion Coating on the Anodized Al6061/SiCp

A method of concentration analysis based on X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results was introduced. The concentration of Ce-rich conversion coating on the anodized Al based metal matrix composites Al6061/SiCp was then studied according to this method. The results revealed that the Ce conversion coating on the anodized Al6061/SiCp consisted of Al oxide, Ce oxide and Ce hydroxide. The state of Ce element exhibited the mixture of Ce3+ and Ce4+. Some of Celll was oxidized to be CelV in the outer layer coating.     

超大比表面积ACF和常规ACF表面结构比较

聚丙烯腈基超大比表面积ＡＣＦ（ＨＳＡＣＦ）与常规的小比表面积ＡＣＦ具有不同的表面结构,常规ＡＣＦ具有较为完善的微晶结构,含有比较丰富的杂原子官能结构,主要存在于骨架碳上的含氮官能团含量较大;而对于ＨＳＡＣＦ,超微粒子尺度减小（类石墨微晶基本不存在）,主要存在于骨架碳上的含氮官能团含量较小,杂原子官能结构的浓度和化学状态与常规ＡＣＦ大不相同,这些都使ＨＳＡＣＦ具有与常规ＡＣＦ不同的纳米孔空间表面结构     

立方相NaYF_4∶Ce~(3+)材料的合成及上转换发光性能

以氟化钠、硝酸钇、硝酸铈为原料,采用水热法和共沉淀法合成棒状NaYF4∶Ce3+材料,利用XRD、SEM、红外光谱、荧光光谱分析仪对其结构和发光性能进行表征。结果表明,制备样品均为立方相结构,表面含有以化学吸附方式存在的EDTA分子。经水热法制备样品的上转换发射发射出波长在404.5nm和436nm处的蓝光,以及波长在520.5nm和539nm处的绿光。     

Corrosion behaviour of sol–gel coatings doped with cerium salts on 2024-T3 aluminum alloy

The corrosion behaviour of the sol–gel coatings doped with cerium chloride or cerium nitrate on 2024-T3 aluminum alloy was investigated by using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and immersion tests. The sol–gel matrix was obtained through hydrolysis, condensation of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and tetramethoxysilane (TMOS), using diethylentriamine as curing agent. The results indicated that cerium nitrate with concentration of 1 × 10⁻³ mol L⁻¹ in the silane solution was excellent on self-healing for the sol–gel coating, while cerium chloride had no obvious effect. This result suggested that the introduction of Cl⁻ promoted the under-film pitting of 2024-T3 substrate. It was found that Ce(OH)₃ and Ce(OH)₂²⁺ simultaneously existed in the silane solution by X-ray diffraction (XRD) analysis. Ce(OH)₂²⁺ transformed to CeO₂ due to high-temperature curing of sol–gel matrix demonstrated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. Therefore, it can be considered that Ce(OH)₃ and CeO₂ played inhibition roles in the corrosion process of the sol–gel coatings.     

纳米Ce0.8Zr0.2O2固溶体的溶剂热制备与催化性能研究

以硝酸铈和硝酸锆为原料用溶剂热的方法在甲酸中120℃加热24h制得了纳米Ce0.8Zr0.2O2固溶体材料,利用X射线衍射（XRD）、Raman光谱、扫描电镜（SEM）和投射电镜（TEM）对其进行了表征。在乙酸和正丁醇制备乙酸丁酯的反应中考察了其催化活性。XRD和Raman光谱显示出所制备的样品形成了具有氧化铈立方结构的均一固溶体。TEM结果表明所合成的Ce0.8Zr0.2O2的粒径〈100nm。在酯化反应中,Ce0.8Zr0.2O2固溶体具有较高的催化活性,且容易和反应液分离。反复实用10次后,其催化活性基本上保持不变。     

炭纤维生物膜的形成机制——I、炭纤维表面特性对微生物固着化的影响

采用对比方法，借助化学分析、表面形态分析及生物相容性表征技术等系统地研究了以活性炭纤维、表面改性活性炭纤维作为细胞固着化载体的表面特性及对微物固着的影响。重点考察了纤维表面官能团、比表面积、润湿性等表面特性对微生物固着化的影响。研究结果表明：（1）炭纤维表面的吸附特性对微生物的初期固着起着重要的作用，具有高比表面积的活性炭纤维更易于微生物固着并挂膜。（2）炭纤维表面润湿性与某些酸性官能团的适量增加，有益于载体表面微生物的固着。（3）炭纤维尤其是活性炭纤维较市售有机高分子材料具有更加优异的生物相容性，前者的微生物固着化速率是后者的4倍－16倍。