溶剂热法制备ZnS:Cu及其光学性质

采用溶剂热法,在表面活性剂十六烷三甲基溴化铵(CTAB)的作用下,制备了ZnS:Cu荧光粉体。分别考察了表面活性剂的用量、锌硫比、及Cu2+掺杂量对荧光粉晶型和发光性质的影响。通过X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)对合成的ZnS:Cu进行表征。结果表明,随着锌硫比的减少,衍射峰强度增大,结晶度增强,而其他条件的改变对ZnS晶型无明显影响。表面活性剂的用量、锌硫比、及Cu2+掺杂量对发光强度都有一定的影响。随着锌硫比的增大,发射峰强度有所增强且出现明显的蓝移,随着Cu2+掺杂量的增大,发光强度先增大后减小,当Cu2+掺杂量为0.2%(物质的量分数)时发光效果最好。随着表面活性剂用量的增加,发光强度先有明显的增强,随后又逐渐减弱,并且在n(Zn)∶n(CTAB)=100∶2时达到最强。     

水溶性ZnS:Mn2+量子点的合成及荧光性能研究

采用气液两相法合成了在573 nm处发射荧光的水溶性ZnS:Mn2+量子点。研究了Mn2+掺杂量(物质的量分数,下同)对ZnS:Mn2+量子点荧光强度的影响,结果表明:随着Mn2+掺杂量的增加ZnS:Mn2+量子点荧光强度随之增加;当Mn2+掺杂量达到1%时ZnS:Mn2+量子点荧光发射强度达到最大;继续增加Mn2+掺杂量ZnS:Mn2+量子点荧光强度减弱。利用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱对ZnS:Mn2+进行了表征,结果表明ZnS:Mn2+量子点具有较强的黄色荧光。     

高温热解法制备NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米晶及其发光性质研究

稀土离子掺杂的上转换纳米材料由于其独特的光学性质被广泛应用于生物技术领域。采用高温热解法制备了NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)上转换发光纳米晶,通过控制反应温度和反应时间来调节纳米粒子的尺寸和形貌,研究了反应条件对晶型和发光强度的影响。分别使用红外光谱仪(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(FL)对纳米晶的表面性能、晶型、形貌及发光性质进行了检测。结果表明,随着反应时间的延长,六方相β-NaYF4纳米晶体逐渐形成,立方相α-NaYF_4纳米晶体逐渐消失,纳米晶的发光强度呈现先增强后减弱的趋势。升高温度有利于纳米晶实现从α相到β相的转变,发光强度增加。在反应温度280℃、反应1h条件下,可以形成表面光滑,尺寸均匀的六方相β-NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶。纳米晶经尾静脉注射荷瘤小鼠,发现纳米晶对小鼠无明显毒性,12h后在小鼠肿瘤部位可见发光现象。     

纤维素基碳纳米纤维对ABS性能的影响

纤维素纳米纤维(CNF)水凝胶经过冷冻干燥、炭化制备纤维素基碳纳米纤维(CCNF),并将CCNF用于增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂。结果表明:不同浓度CNF炭化产物均以三维网状碳纳米纤维结构为主。氢、氧元素的脱除反应主要发生在低于400℃时,在1000℃时芳环中的C=C峰几乎消失。ABS/CCNF复合材料拉伸强度随着CCNF含量的增加先增加而后下降,质量分数1%时达到最大值,拉伸强度为43 MPa,模量随着CCNF含量的增加而升高。     

聚丙烯酸酯/TiO2-SiO2纳米杂化材料性能的研究

采用具有核-壳结构的纳米TiO2-SjO2与热固性聚丙烯酸酯原位复合，通过溶胶-凝胶法制得了有机-无机纳米杂化材料，并对材料的结构和性能进行了表征。结果表明：聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料在无机组分质量分数低于8％时是透明的；随着TiO2-SiO2用量的增加，纳米杂化材料的附着力是先增后降，而热稳定性则是逐渐增加；拉伸强度和冲击强度随TiO2-SiO2用量的增加都是先增后降，当TiO2-SiO2质量分数为5．10％时，拉伸强度达到最大值，提高了25％；当TiO2-SiO2质量分数为3．45％时，无缺口冲击强度达到最大值，提高了27％。     

ZnS纳米微粒的光谱特性研究

研究了ZnS纳米微粒的光谱特性,结果表明:在400～4000cm-1基本无吸收峰,表明ZnS纳米微粒具有热红外透明性;激发波长为290nm时,荧光发射峰在350nm.随着表面活性剂OP的增加,荧光强度不断变弱,表现出明显的纳米尺寸量子化效应.     

电纺PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的制备及其结构性能表征

以水为溶剂,配制质量分数6%的聚乙烯醇(PVA)水溶液,将超支化聚赖氨酸(HBPL)按PVA∶HBPL质量比分别为9∶1,7∶1,5∶1加入PVA水溶液中共混均匀,制得纺丝溶液,在直流电压22 kV、推进速率为0.3 mL/h、接收距离为14.5 cm、30℃的条件下进行静电纺丝制得PVA/HBPL荧光纳米纤维膜,并对其结构性能进行表征。结果表明:PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的纤维表面光滑,粗细均匀,平均直径为247~321 nm,在波长392 nm的激光激发下,PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的发射波长为438 nm,荧光强度为40.80~98.20,荧光现象明显;随着HBPL含量的增加,PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的纤维直径分布变宽,平均直径增加,熔点与熔融焓降低,荧光强度增强,拉伸强度先增加后减小,断裂伸长率降低。     

ZnS—红磷复合材料的制备及其光催化性能研究

通过水热法制备了ZnS-红磷(ZnS-HRP)复合材料。选择罗丹明B(RhB)和Cr(Ⅵ)为模型污染物,分别考察了ZnS-HRP复合材料的光氧化和光还原性能。结果表明,ZnS-HRP复合光催化剂的光氧化和光还原性能均随着ZnS含量的增加先升高后降低。当ZnS的质量分数为5%时,ZnS5-HRP复合光催化剂展现出最强的光氧化和光还原性能,其在40 min内对RhB和Cr(Ⅵ)光降解率分别达到99.2%和99.7%,降解速率分别是HRP的3.3倍和20.5倍。对光催化机理的进一步研究表明,HRP与ZnS复合后,光响应性增强,电子云密度增加,光生电子和空穴分离,从而提高了HRP的光催化能力。表明ZnS5-HRP是一种比较稳定、高效的、具有一定应用前景的可见光光催化剂。     

改性纳米氧化锆对甲基苯基硅橡胶性能的影响

以甲基苯基硅橡胶(MPQ)为基体,硅烷偶联剂改性纳米氧化锆(ZrO_2)为填料,采用机械混合法制备了纳米ZrO_2/MPQ复合材料,研究了纳米ZrO_2质量分数对复合材料光学性能、电性能及热性能的影响。结果表明,随着纳米ZrO_2质量分数的增加,纳米ZrO_2/MPQ复合材料的透光率逐渐降低,体积电阻率先增加后减小,介电常数先降低后增加,介电损耗变化不大,热导率先增加后减小。当纳米ZrO_2质量分数为0.06%时,纳米ZrO_2/MPQ复合材料具有较好的透光率,体积电阻率为1.08×10~(12)Ω·cm,热导率达到0.399 W/(m·K),同时具有低的介电常数与介电损耗。     

静电纺醋酸纳米纤维滤膜的制备及性能分析

为了制备高效低阻的纳米纤维空气过滤膜,采用静电纺丝技术,制备了醋酸(CA)不同质量分数、不同纺丝时间的CA纳米纤维膜,研究了CA质量分数和纺丝时间对CA纳米纤维膜的微观形貌、透气性、过滤性能等性能的影响。结果发现:随着CA质量分数和纺丝时间的增加,CA纳米纤维膜的透气率先减小后增加,过滤效率和阻力压降均先升高后降低,当CA的质量分数为12%,纺丝时间为60 min时,透气率达到247.67 mm/s,水接触角104°,过滤效率为99.94%,阻力压降为238.14 Pa,此时品质因子达到最大数值为0.030 95 Pa~(-1)。     

无水硫酸钙晶须对PP复合材料的熔融结晶和力学性能的影响

制备了无水硫酸钙晶须(ACSW)填充聚丙烯(PP)复合材料,通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪、偏光显微镜、力学性能测试等手段研究了ACSW对PP复合材料的熔融结晶和力学性能的影响。结果表明,ACSW的加入会细化聚丙烯的晶粒,质量分数低于20%的ACSW提高了PP的结晶温度、熔融温度和结晶速率,降低复合材料的拉伸强度;质量分数大于20%的ACSW能提高PP复合材料β晶成核效率和PP的结晶速率,降低复合材料的拉伸强度。当ACSW质量分数为25%时,复合材料的缺口冲击强度较纯PP增加了66%。随着ACSW的含量的增加,复合材料的弯曲强度先增加后降低,并在ACSW质量分数为10%时达到了最大值。     

稀土离子掺杂钒酸铋纳米晶的制备、晶体结构特征及光谱性质

采用化学溶液法合成了不同稀土离子(Nd~(3+)、Y~(3+)、Eu~(3+))掺杂的BiVO_4纳米晶。利用X射线衍射分析、扫描电子显微分析、能量色散X射线光谱、Fourier红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光漫反射光谱以及荧光光谱研究了样品的物相、晶体结构、成分、形貌、局部结构、表面化学和光谱性质。结果表明:不同离子掺杂的BiVO_4样品尺寸处于纳米尺度,不同离子掺杂的BiVO_4纳米晶具有四方相晶体结构,这些纳米晶呈现出清晰的轮廓及规则的形貌,表明得到的纳米晶具有较好的结晶性能,且表现出一定程度的晶格畸变。在247、367、763、855 cm~(-1)附近出现的掺杂BiVO_4纳米晶的拉曼峰,与四方相BiVO_4结构的振动频率相吻合。紫外-可见光漫反射光谱表明,随着掺杂离子的引入,BiVO_4纳米晶样品内部电子结构发生了变化,BiVO_4、Eu:BiVO_4、Y:BiVO_4和Nd:BiVO_4纳米晶的禁带宽度,分别为2.50、2.74、2.90、2.94 eV,说明通过掺杂不同离子可以调控半导体纳米晶的禁带宽度。光致发光谱表明,Eu:BiVO_4纳米晶的发光峰具有最低的强度,说明Eu:BiVO_4纳米晶具有最低的电子空穴复合效率,暗示该纳米晶具有较高的光催化活性。Y:BiVO_4纳米晶的发光峰强度最高,表明该半导体纳米晶的电子空穴复合效率最高。     

餐厨废弃油脂磺酸盐二元复合驱油效果评价

经磺化反应制备了餐厨废弃油脂磺酸盐(KWOS),通过降低油水间界面张力性能、热稳定性能、抗钙镁离子性能和吸附损耗性能实验评价了KWOS溶液与原油间界面张力的适应性能。配制KWOS和聚丙烯酰胺的二元复合体系开展驱油实验,分析岩心渗透率和KWOS质量分数对该体系驱油效果的影响。结果表明:随着KWOS质量分数增加,油水间的界面张力逐渐降低,当质量分数达到0.175%时,油水界面张力即可降至10~(-3) m N/m数量级。KWOS溶液与原油间的界面张力随热稳定时间增长、钙镁离子总质量浓度增大和吸附损耗有所增加,但仍能够维持在10~(-3) m N/m数量级。随着岩心渗透率降低和KWOS质量分数增加,二元复合体系提高原油采收率均呈现先增加后降低的变化趋势,当岩心渗透率为0.421μm~2、KWOS质量分数为0.3%时,二元复合体系提高的原油采收率最高。     

纳米碳酸钙填充改性动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯体系研究

研究了纳米碳酸钙填充改性动态硫化三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)体系(TPV).结果表明:随着纳米碳酸钙(nano-CaCO3)用量的增加,TPV体系白度增加,色相慢慢偏向黄绿相;nano-CaCO3质量分数范围在6.99％～13.07％,色相稳定.另外,随着纳米碳酸钙用量的增加,拉伸强度先降低,直至质量分数达到9.52％后,变化趋于平缓;断裂伸长率先增加,至质量分数超过8.27％后,平缓降低;硬度在一个较小的范围波动,但呈上升趋势.同时,应用扫描电子显微镜( SEM)研究了拉伸断裂样条的表观形貌和纳米碳酸钙在TPV中的分散状态.流变曲线表明:添加棒槌状纳米碳酸钙能降低体系的黏度,但质量分数达到6.99％以后,流变曲线基本不变.热重分析(DTG)的结果和实际的EPDM/PP的配方组分基本符合,可作为对TPV进行组分分析的依据.     

丙烯酸酯类聚氨酯/衣康酸铕光致发光材料的制备及性能

以衣康酸为配体,稀土铕离子(Eu~(3+))为中心离子,合成出衣康酸铕配合物,将此配合物与丙烯酸酯类聚氨酯大分子单体反应,制备出丙烯酸酯类聚氨酯/稀土铕光致发光材料(Eu-PUA)。通过傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、热重分析和动态热力学分析表征了中间体衣康酸铕配合物以及所合成的Eu-PUA的结构和性能。结果表明,衣康酸铕配合物含有活性官能团双键(C=C),可与丙烯酸酯类聚氨酯大单体中的双键(C=C)反应,该配合物具有较好的荧光性能和热稳定性。衣康酸铕对Eu-PUA热稳定性能的影响很小,Eu-PUA在250℃之前几乎没有失重。随着衣康酸铕含量的增加,Eu-PUA材料的玻璃化转变温度有所提升,荧光强度先增加后减小,透明性逐渐变差。当衣康酸铕质量分数为2%时,材料的荧光强度最强。     

纳米SiO2对以HFC-365mfc为发泡剂的硬质聚氨酯泡沫的性能影响研究

针对以HFC-365mfc为发泡剂制备的环保型硬质聚氨酯泡沫,从压缩强度、泡孔尺寸、扫描电子显微镜照片等多个角度探讨3种不同类型(亲水型:A200,疏水型:R974、R972)的纳米二氧化硅(SiO2)粒子对泡沫性能的影响。结果表明,随着疏水型纳米SiO2加入量的增加,泡沫的压缩强度呈现先降低再升高而后又降低的现象,当加入量为3%(质量分数,下同)时,压缩强度达到最大值,其中,R974效果优于R972;加入A200出现压缩强度降低的现象;泡孔尺寸均呈现先减小后增大的趋势。     

电沉积TiO2/Ni纳米复合涂层的微结构与性能

采用电沉积法制备出TiO2／Ni纳米复合涂层,考察了搅拌强度对TiO2质量分数的影响,分析了复合涂层的抗高温氧化性能和摩擦学性能。结果表明：当达到中等搅拌强度（3级）时,纳米复合涂层中TiO2的质量分数最大;当TiO2质量分数在9％-13．5％变化时,随着其质量分数的增加,摩擦因数增大,耐磨性增强;随着TiO2质量分数的增加,复合涂层的抗高温氧化性能增强,氧化温度达到了530℃。     

PA11/白炭黑纳米复合材料的制备及性能研究

以11-氨基十一酸和湿态白炭黑为原料,通过原位聚合的方法制备了尼龙11/白炭黑纳米复合材料,并用红外光谱仪和扫描电子显微镜等研究了纳米复合材料的形态结构、力学性能和阻隔性能。结果显示,当白炭黑含量增加时,拉伸强度和弯曲强度先显增大趋势;当白炭黑质量分数达到8%时,拉伸、弯曲强度达到最大值;之后,拉伸、弯曲强度开始减小。断裂伸长率则一直减小,无明显变化。尼龙11及其纳米复合材料的常温冲击强度也随着白炭黑含量的增加逐渐降低。此外,白炭黑的加入极大地提高了复合材料的阻隔性能。     

阻燃型全生物基多元醇聚氨酯泡沫的制备及性能研究

利用环氧大豆油分别与乙醇和苯基磷酸发生开环反应，制备了两种不同的大豆油基多元醇(Polyol-E与Polyol-PPOA)，将二者按照不同的配比与异氰酸酯(PM200)反应制备了硬质聚氨酯泡沫材料。对混合多元醇制备的硬质聚氨酯泡沫材料的泡孔结构、密度、力学性能及阻燃性能进行了测试和分析。测试结果表明，随着Polyol-PPOA质量分数的增加，样品的泡孔数量先减少后增加，泡孔尺寸先增大后减小。密度随着Polyol-PPOA的用量增加先增加后减小。压缩强度呈现先降低后升高的趋势，Polyol-PPOA为70%(质量)时的压缩强度达到0.133 MPa，在800℃时的残炭率达到17.57%，极限氧指数也在这时达到最高，为23.10%。     

聚ε-己内酯/二氧化硅纳米复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚ε-己内酯(PCL)/二氧化硅(SiO_2)纳米复合材料,研究了SiO_2含量对复合材料微观形貌、流变行为、静态和动态力学性能以及生物降解性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,随着SiO_2含量的增加,PCL/SiO_2纳米复合材料中细小的第二相粒子的含量逐渐增多,且当SiO_2含量超过3%(质量分数,下同)时,第二相粒子的团聚现象较为显著;随着复合材料中SiO_2含量的增加和温度的升高,PCL/SiO_2纳米复合材料基体的线性黏弹区有所减小;PCL/SiO_2纳米复合材料的流变逾渗阈值在7%~9%之间;SiO_2含量从0增加至9%时,复合材料的拉伸强度和弹性模量均呈现先增加后降低的趋势,当SiO_2含量为3%时复合材料的拉伸强度达到最大值,当SiO_2含量为7%时弹性模量达到最大值;随着SiO_2含量的增加,PCL/SiO_2纳米复合材料的降解速率呈逐渐升高的趋势,且降解均通过表面逐层浸蚀的方式进行。