聚乙烯咪唑/POSS纳米复合质子导电材料的制备与性能研究

研究制备了一种新型基于化学键合的聚乙烯咪唑/POSS纳米复合材料(POSS-b-PVI),并获得一种基于POSS-b-PVI的磷酸掺杂高温非水体系的质子导电膜.研究表明:与纯聚乙烯咪唑薄膜相比,该纳米复合质子导电材料的可见光透过率和质子导电率等有大幅度的提高,在200℃条件下该纳米复合质子导电材料的导电率可以达到7×10-4S/cm,光学透过率可达32%.     

高沉降稳定性和耐氧化腐蚀性磁流变材料的研究

磁流变液(MRF)作为最有发展前景的智能材料之一,引起了国内外学者和工业界的广泛关注,研究的热点之一主要是解决MRF的沉降稳定性差和抗氧化腐蚀性差等关键问题。提出了两种新型的轻质软磁性复合微粒的制备方法,即Fe_3O_4/碳纳米管(CNTs)软磁性一维纳米复合微粒和Fe_3O_4/聚苯乙烯(PS)中空磁性复合微粒;配制了一种基于CNTs和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的磁流变悬浮体系;对用于传统磁流变液的铁粉颗粒进行表面改性,用正硅酸乙酯(TEOS)水解-缩聚反应的方法和化学气相沉积聚合(CVDP)的方法分别在铁粉表面包覆了SiO_2纳米薄膜和聚对亚苯基二亚甲基(PPX)薄膜,制备了SiO_2/Fe复合颗粒和PPX/Fe复合颗粒。     

Fe3O4包覆碳纳米管软磁性纳米复合微粒的制备及性能

用水解沉淀法在碳纳米管（CNTs）外包覆Fe3O4，制备了CNTs／Fe3O4纳米复合磁性微粒，借助透射电镜、振动探针式磁强计和外加磁场黏度计对其微观形貌、静态磁性能、沉降稳定性和磁流变性能进行了研究。结果表明：Fe3O4在碳纳米管（直径约20nm）表面形成了紧密的包覆层，微粒呈一维纳米管状结构，平均管径约60nm，平均表观密度为1．8g／cm^3，为传统磁流变液中所用铁粉等软磁性颗粒密度的四分之一。复合微粒的磁滞回线与Fe3O4纳米颗粒较为相似，具有较好的软磁性，其饱和磁感应强度（Bs）为0．21T，矫顽力（以）为7．67kA／m，用该软磁性复合微粒配制的磁流变液具有良好的沉降稳定性和磁流变特性。     

建筑塑料的增韧改性研究进展

综述了聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等常用建筑塑料的增韧改性研究进展，讨论了橡胶和热塑性弹性体共混增韧、刚性无机粒子增韧以及共聚、交联等化学增韧的方法和特点。     

聚合物一维纳米材料的研究进展

综述了聚合物纳米线和纳米管等聚合物一维纳米材料的制备方法、机理和应用。聚合物纳米线的制备方法主要有静电纺丝法、多孔模板法、自组装法三种。聚合物纳米管的制备包括多孔模板法、线模板法、自组装法等方法。本文评述了其研究现状,展望了其可能的应用前景。     

磷酸掺杂新型聚苯并咪唑的质子导电性能的研究

采用溶液缩聚法合成得到了聚 2,6 苯并咪唑(PBI mono)和聚 2,2′ 辛撑 5,5′ 二苯并咪唑(PBI octa),红外光谱证实了其化学结构。热重分析结果表明,随着脂肪链的引入,PBI octa的耐热性比结构相似但无脂肪链结构的聚苯并咪唑聚 2,2′ 间苯基 5,5′ 二苯并咪唑(PBI ph)明显下降,而 PBI mono 的耐热性与PBI ph 较为接近。主链结构中引入了脂肪链的PBI octa溶解能力比PBI mono和PBI ph略高。对磷酸掺杂 PBI octa 和 PBI mono 的质子导电性研究表明,随着掺杂度的增大,二者的电导率均相应增大,PBI octa的电导率略高于 PBI mono,在掺杂度较大时二者的电导率逐步趋于接近,主要取决于酸掺杂度。PBI mono的电导率与温度的关系较为接近 Arrhenius关系,质子的输送主要依靠质子在磷酸根阴离子和咪唑环之间的跃迁实现,而 PBI octa 则偏离了 Arrhe nius方程,质子的输送可能来自多种机理。     

磷钨酸掺杂PVA/纳米SiO2复合膜甲醇渗透及质子导电性能的研究

研究了磷钨酸( PWA)掺杂聚乙烯醇(PVA)/纳米二氧化硅(nano SiO2)复合质子导电材料的甲醇渗透性能和质子导电性能。研究结果表明,有机无机纳米复合膜的甲醇阻隔性能随着SiO2 的加入而提高,随着PWA的加入而降低,复合膜和PVA的甲醇渗透率随甲醇浓度的增大而降低。随着温度的升高复合膜的质子导电率也相应增加,复合膜的常温质子导电率可达10-5S·cm-1。质子导电率与温度的关系不符合Arrhenius关系,可用WLF方程或VTF方程来拟合,这种复合膜的质子输送过程主要与聚合物链运动有关。纳米SiO2 的加入有利于提高复合膜在较高温度时的水保留能力,70℃时复合膜的吸水率是纯PVA吸水率的4 倍,使得复合膜可以在较高温度下使用。     

离子液体在聚合物质子导电材料中的应用研究进展

以Nafion为代表的全氟磺酸水化膜是目前聚合物电解质膜燃料电池(PEMFCs)中最常用的质子交换膜(PEM),但此类膜的质子导电性能强烈依赖于水,由水的冻结或蒸发会使其失去质子导电性能。离子液体具有接近零的蒸汽压、低熔点、较宽的电化学窗口,将离子液体引入PEM体系可望大大扩展PEM的工作温度范围,提高其电导率。文中对近年来离子液体在聚合物质子导电材料中的应用进行了综述,并对其研究发展前景作了展望。     

二氧化硅/MeFe_2O_4中空复合微球的制备、结构及其磁性能

采用磺酸基团官能化中空二氧化硅微球为模板,通过化学共沉淀法,将尖晶石铁氧体(MeFe2O4)包覆在中空二氧化硅微球表面,制备出二氧化硅/MeFe2O4中空复合微球。利用TEM、XRD和样品振动磁强计对中空复合微球的形貌、结构和磁性能进行表征。实验结果表明,通过调节三价铁盐与二价金属离子之间的比例可以将尖晶石铁氧体的粒径范围控制在15nm以下。所制备的复合中空微球具有优良的软磁性。当金属离子总浓度为0.10mol/L时,复合微球的饱和磁化强度可达9.75Am2/kg。     

中温燃料电池用质子交换膜的研究进展

Nafion(R) 等全氟磺酸膜由于寿命长,导电性能优越,长久以来一直应用于质子交换膜燃料电池中,但其价格昂贵,甲醇阻隔性能差,工作温度高于100℃后,导电性随着水的挥发流失而迅速下降.而解决燃料电池中催化剂一氧化碳中毒和提高燃料转化效率的有效办法是提高工作温度.能在中高温环境中工作的质子导电材料已成为研究热点之一.综述了近年来应用于中温质子交换膜燃料电池中质子导电膜的研究进展,并评述了非水体系和高温水汽体系.