核-壳结构微胶囊制备新技术及其应用进展

综述了近年来国外核-壳结构微胶囊新型制备方法及各种方法的特点,归纳了微胶囊结构的表征手段,评述了核-壳结构微胶囊在应用方面的最新研究进展,阐述了微胶囊技术的发展方向.     

核壳结构ZnO光催化剂的制备与性能研究

制备了核壳结构的ZnO光催化剂，并研究其光催化活性。核壳型复合材料拥有很多新颖的性质。第二类核壳结构的光生电子和空穴被分别束缚在核层与壳层中。电子空穴的空间分离有利于催化活性原子团的生成，因此可以提高光催化剂的性能。     

AAS核壳结构共聚物的制备及其改性SAN树脂的性能

随着社会对环保问题的关注,乳液聚合用于脆性聚合物的改性研究越来越受到重视。文中采用种子乳液聚合方法制备了核壳结构聚丙烯酸丁酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物(PBA/AS,简称AAS),单体总转化率达99.35%,乳胶粒理论粒径与实测值基本一致,说明该体系没有明显的二次成核过程。当乳胶粒粒径在326 nm、橡胶质量分数为15%时,AAS改性苯乙烯-丙烯腈共聚物的共混体系发生明显的脆-韧转变,而拉伸强度保持较高的值。DMA谱图表明,随橡胶相含量的增大,两相转变峰越来越接近,相容性提高;SEM观察证实了这种力学性能的转变。     

微乳液法制备核-壳及空心结构纳米材料的研究进展

核-壳结构及空心结构纳米材料以其独特的物理化学性能而备受关注.介绍了微乳液法制备核-壳结约纳米材料的原理,综述了当前微乳液法制备核-壳及空心结构纳米材料的研究进展,并概述了该类材料的表征技术.     

聚乙二醇基复合相变材料的制备与热性能研究

利用聚乙二醇(PEG)为相变材料、以羟丙基甲基纤维素为分子骨架,采用4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯作为交联剂,用化学接枝法成功合成了一种新型复合相变材料。采用红外光谱、差示扫描量热仪、热重仪、扫描电镜和X射线衍射仪对该复合相变材料的化学结构、相变性能、热稳定性、微观形貌和晶体结构等性能进行了表征。结果表明:该复合相变材料的相变过程表现为固-固相变的性质,其相变温度在309~323.2K范围内,相变焓值在89.8~106.8J/g之间。可见,通过化学接枝法得到的复合相变材料具有较好的相变行为,且克服了聚乙二醇在相变过程中的泄露问题。     

具有核壳结构的自交联硅丙乳液的制备与性能

通过种子乳液聚合法制备了以丙烯酸丁酯(BA)-苯乙烯(S t)共聚物为核,甲基丙烯酸甲酯(MM A)-苯乙烯(S t)-乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为壳的水性自交联乳液。用旋转黏度仪研究了乳液的流变性能。对所得乳胶膜进行了交联度和力学性能的研究,结果发现,随着VTES含量的增大,其交联度明显提高;pH值越小,膜的交联越充分,力学强度越高;核-壳组分质量比越小,乳胶膜的拉伸强度越大。     

TiO_2/尿素核壳纳米颗粒的制备及其电流变性能

在醇盐水解法制备TiO2颗粒的过程中加入尿素,制备TiO2/尿素核壳颗粒。采用SEM和TEM对颗粒的形貌进行表征,结果表明TiO2/尿素颗粒呈规则球形,粒径为400~500nm,具有良好的单分散性和完整的核壳结构;FT-IR分析表明,尿素成功包覆在TiO2颗粒表面;XRD分析表明,TiO2/尿素核壳颗粒呈无定形态。分别以TiO2/尿素核壳颗粒和纯TiO2颗粒为分散相制备同浓度的电流变液,性能测试结果表明,TiO2/尿素电流变液比纯TiO2电流变液具有更高的剪切屈服强度,且剪切应力在较宽的剪切速率范围内(1 000s-1)保持稳定。     

PS@Au核壳结构纳米催化剂的制备及性能研究

采用化学镀工艺,制备了催化性能优良的PS@Au纳米催化剂,负载于表面的Au颗粒粒径约为16nm,结构致密,单分散程度较高。利用扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis),结合催化性能测试,研究了原料加入次序对PS@Au纳米核壳结构催化性能的影响。结果表明:PS@Au纳米核壳结构较大的比表面积是其显著提高亚甲基蓝发色团的降解率以及具有较高催化效果的根本原因,较高的纳米Au负载率和颗粒粗糙度有助于其催化性能的提高。     

硝酸银含量对Au@Ag_2S@ZnS双壳核壳结构的形成及其光学性能影响的研究

采用化学还原法先制备了表面吸附有十六烷基三甲基溴化铵的金纳米颗粒,然后以金纳米颗粒为籽晶,采用二乙基二硫代氨基甲酸锌和硝酸银分别作为锌源和银源,通过水热反应法制备出了Au@Ag2S@Zn S双壳核壳结构。XRD分析表明样品中含有立方相的Au、单斜相的Ag2S与六方相的Zn S。UV-Vis谱揭示样品的等离子体共振峰位可以通过改变硝酸银的加入量而控制。SEM和TEM图像显示样品呈球形且壳层由许多小的纳米颗粒聚集而成,Zn S壳层为多晶。由光致发光谱分析得知,随着硝酸银量的增加,主发光峰先是红移,然后峰位不变且强度减弱。这一光致发光现象一方面可能与反应过程中部分银离子掺入Zn S纳米壳层有关;另一方面可能源于Ag2S中间层厚度的增加导致Zn S与Au的间距增加,从而导致Au对Zn S的等离子增强效果减弱。     

核壳结构吸水性树脂的制备及性能研究

采用饥饿态半连续加料方法,对反相悬浮聚合制备核壳结构聚丙烯酸钠高吸水性树脂进行了研究。结果表明,该法制备的产品各项性能均优于溶液聚合法和一般反相悬浮聚合法制备的产品。     

金属相变储能与技术的研究与发展

相变储能是有效的储热方式.其中,金属相变储热因吸放热过程中,储能密度大,过冷度小,导热率高,反复相变后长期性能稳定,过程易控制,因而在高温储热方面具有广泛的用途.从金属相变储热材料、传热分析、金属相变材料与容器材料的相容性和应用4个方面,回顾了金属固液相变储热的发展.     

HDPE/EG/石蜡导热定形相变材料的制备及性能

采用熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)/膨胀石墨(EG)/石蜡导热定形相变材料(PCM),并对其渗漏率、微观形貌、导热性能和相变潜热进行研究。结果表明:导热定形相变材料中,HDPE,EG和石蜡三种组分具有较好的相容性;PCM中添加EG时渗漏率有所提高,但渗漏率随EG含量的增加而降低;EG含量为15%(质量分数)时,PCM渗漏率低于0.6%;PCM热导率随EG含量的增加而增加,EG含量为15%时,热导率达到1.265W/(m·K);PCM的相变潜热随EG含量的增加变化不大。     

聚乙二醇/不饱和聚酯树脂复合相变储热材料的性能

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,不饱和聚酯树脂(UPR)为定形载体,采用熔融共混法制备PEG/UPR定形相变材料(PEG/UPR SS-PCMs)。运用差示扫描量热分析、热重分析、X射线衍射、红外光谱手段分别对SS-PCMs的热性能、热稳定性、化学结构、SS-PCMs中各个组分之间的物理化学作用、结晶性能等进行表征。结果表明,SS-PCMs中PEG的端羟基与UPR或其固化物中的C=C双键、端羟基或端羧基分别发生加成反应及分子间脱水反应,生成醚或酯,两者之间的化学作用力较强,束缚着PEG的自由运动,呈现出不同于自由态下的固-固相变行为,故不同PEG掺量的SS-PCMs的相变温度(60℃左右)均较纯PEG的高,相变焓(80.1~133.7 J/g)较理论相变焓低9.1%~17.4%;PEG中间链节为能够自由运动的醚基,且端羟基比例小,故SS-PCMs中PEG链段大部分能够结晶且发挥相变行为,结晶性能稳定;SS-PCMs在温度低于382.6℃时,无热降解现象,热稳定性好。     

CuInS2/ZnS核壳结构量子点的水相制备与性能研究

因不含Cd、Pb、Te等有毒元素, 且具有在可见光至近红外光波段可调的发光性能, 铜铟硫(CuInS₂)量子点作为一种新型的I-III-VI型三元半导体材料, 广泛应用于分析检测和生物成像等领域。本研究采用一种低毒低温的方法快速合成CuInS₂量子点及其ZnS核壳结构量子点, 不仅利用ZnS带隙较宽且表面缺陷少的特点, 弥补了CuInS₂量子点的劣势, 提高了CuInS₂量子点的发光性能; 同时由于低毒性ZnS壳层的包覆, 进一步降低生物毒性。当Cu∶In摩尔比为1∶1时, CuInS₂量子点于530 nm处出现明显的发射峰, 且随着In含量的增加, 发光峰逐渐红移。包覆ZnS壳层后, CuInS₂量子点的发光强度明显增大, 且谱峰明显红移。当Cu∶Zn比为1∶1, 回流时间为45 min时, 合成的CuInS₂/ZnS量子点发光性能最优。该合成方法节省能源、生产效率高、绿色环保, 具有较大的应用前景。     

SiO2@Ag@SiO2@TiO2核壳结构的制备及其光催化降解性能

光催化是一种绿色且高效的降解染料污染物的方式, 在水污染治理中应用广泛。本研究以SiO₂为核层, 依次采用氧化还原法、改进的Stöber法及水热法合成SiO₂@Ag@SiO₂@TiO₂多层核壳结构作为光催化剂用于染料污染物降解, 并探讨了硝酸银(AgNO₃)、正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸四丁酯(TBOT)等用量对包覆效果的影响。采用不同表征手段对样品的微观形貌、物相结构、孔结构参数和光电性能进行分析表征。结果表明, 当AgNO₃、TEOS、TBOT与SiO₂的质量比为5 : 2.4 : 6 : 1, 多层核壳结构每层均达到最优包覆效果。与SiO₂@TiO₂和SiO₂@Ag@TiO₂催化剂相比较, SiO₂@Ag@SiO₂@TiO₂核壳结构的光催化剂具有更佳的光催化活性, 光照45 min可降解93%的MB溶液, 经4次循环后其光催化效率为90%。     

有机-无机混合相变材料的热物性研究

目的获得有效改善过冷,同时保持较高潜热、性能稳定的混合相变储能材料。方法分别制备不同质量比的硬脂酸/Mg(NO_3)_2·6H_2O、硬脂酸/Na_2HPO_4·12H_2O的混合材料,使用高低温交变箱测试长期循环性能,用温度记录仪测其步冷曲线,得到相变温度和过冷度,再使用参比温度曲线法对相变材料循环前后的相变潜热进行测试比较。结果硬脂酸/Na_2HPO_4·12H_2O混合材料的过冷度降低至3℃左右,经300次融化/凝固循环后过冷度维持恒定,潜热衰减率在20%以内。结论采用结构相似的2种混合相变材料均可改善无机水合盐的过冷度。硬脂酸与Mg(NO_3)_2·6H_2O相容性不佳,相变潜热的衰减加剧,循环稳定性变差,而硬脂酸与Na_2HPO_4·12H_2O的相容性良好,性能表现稳定,是一种良好的储能材料。     

相变储能材料的研究进展与应用

相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要意义，在太阳能利用、工业余热回收等方面有着显著的优点。综述了相变材料的研究进展，讨论了固—液相变、固—固相变储能材料的特性及其应用。固—液相变材料一般可分为无机和有机两种类型，其中无机类储能材料主要为无机盐水合物，它具有较大的溶解热和导热系数，但易出现“过冷”和“相分离”现象；有机类储能材料虽然避免了上述缺陷，但其导热性较差、溶解热较低。固—固相变材料种类较少，其中以多元醇应用最为广泛。探讨了这方面研究的发展方向，展望了储能技术市场化应用的前景。     

基于ANSYS的相变储能建筑材料温度响应特性的研究

将石蜡相变储能微囊与石膏复合制备了复合建材,检测了复合建材墙体温度对环境温度变化的响应,结果表明,复合建材的温度变化响应曲线达到峰值的时间较常规建材滞后,存在温度相对稳定阶段.通过简化复合建材物理模型建立了传热方程,得到了仿真墙体内层壁温对外层壁温的响应特性,结果表明,常规建材内层壁面温度对外层壁面温度变化的响应基本无滞后现象,且不存在温度相对恒定阶段,而复合建材内层壁面温度对外层壁面温度变化的响应有滞后现象,且存在温度相对恒定阶段.最高温度也较低.由此可知,将相变储能材料引入到建材中,可达到降低建筑物内部温度、减小建筑物空调制冷系统容量的目的,为降低建筑制冷能耗和费用提供了良好途径.     

相变材料热物性测试方法

相变材料是一种新型储能材料，其热学性质是决定相变材料应用领域和应用效果的关键因素。目前其测试方法还没有相关国家和国际标准。比较通用的方法是差示扫描量热法（DSC）和调制式扫描量热法（MDSC）。其他较有影响力的方法有参比温度曲线法和蓄冷材料测试方法。详细分析了各方法的测试原理和优缺点，并结合自己的实验对DSC测试中的各种影响因素作了详细分析，最后为相变材料测试方法的标准化提出了几点建议。