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基于高稳定水基石墨烯/骨胶纳米流体的光热转换性能研究
1
作者 周传辉 王玺朝 +4 位作者 何国杜 董岚 吴子华 谢华清 王元元 《材料导报》 北大核心 2025年第3期26-31,共6页
在能源危机背景下,能够将太阳能转换成热能的纳米流体光热材料体系脱颖而出。石墨烯纳米流体具有高稳定性的优点,在光热吸收领域具有良好的应用前景,但石墨烯在基液中易团聚,影响其在石墨烯纳米流体中的更广泛应用。本工作利用球磨法制... 在能源危机背景下,能够将太阳能转换成热能的纳米流体光热材料体系脱颖而出。石墨烯纳米流体具有高稳定性的优点,在光热吸收领域具有良好的应用前景,但石墨烯在基液中易团聚,影响其在石墨烯纳米流体中的更广泛应用。本工作利用球磨法制备石墨烯/骨胶纳米复合材料,两步法制备分散稳定的水基石墨烯/骨胶纳米流体。研究了石墨烯与骨胶之间的质量比对石墨烯/骨胶纳米流体稳定性的影响机制,在此基础上进一步探讨了石墨烯/骨胶纳米流体的浓度对其光热吸收性能的影响。结果表明,石墨烯与骨胶质量比为1∶4时,纳米流体具有高稳定性浓度,浓度为0.009%时石墨烯/骨胶纳米流体的光热转换效率达到98.46%,较去离子水提高了24.31%。同时,研究发现石墨烯/骨胶纳米流体能够达到分散稳定状态且具有良好的光热转换性能。 展开更多
关键词 石墨烯/骨胶纳米流体 分散稳定性 光吸收效果 光热转换效率
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有机复合相变材料光热转换和储热性能的研究进展 被引量：10
2
作者 黄玥铭 吴子华 +3 位作者 王嘉伟 王元元 董岚 谢华清 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期432-440,共9页
有机相变材料具有过冷度低、无析出、性能较稳定以及熔点温度与中低温储热系统的应用温度相匹配等优点,受到了众多研究人员和工业界人士的关注。但有机相变材料导热系数低、光热转换效率差的缺点限制了其在太阳能光热转换中的进一步应... 有机相变材料具有过冷度低、无析出、性能较稳定以及熔点温度与中低温储热系统的应用温度相匹配等优点,受到了众多研究人员和工业界人士的关注。但有机相变材料导热系数低、光热转换效率差的缺点限制了其在太阳能光热转换中的进一步应用。将金属基、碳基等材料与有机相变材料进行复合是提高其性能的有效途径。本文介绍了常见的有机复合相变材料制备方法,并对其制备流程和优缺点进行了讨论,分析了不同添加剂和制备方法对有机复合相变材料的光热转换效率、导热系数、相变焓乃至形状稳定性的影响,并对其应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 热能储存 有机复合相变材料 光热转换 相变焓 导热系数
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新型二维MXenes材料在燃料电池中的应用研究进展 被引量：2
3
作者 黄郁夫 陈诚 +1 位作者 赵雪伶 林东海 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-11,共11页
MXenes是一类通过选择性刻蚀MAX相材料制得的新型二维层状过渡金属碳化物和氮化物。由于其卓越的物理、电子和化学性能等,MXenes已经被广泛应用于电磁屏蔽、生物医药、能源储存、传感器和水净化等领域。同时MXenes及其复合材料由于其大... MXenes是一类通过选择性刻蚀MAX相材料制得的新型二维层状过渡金属碳化物和氮化物。由于其卓越的物理、电子和化学性能等,MXenes已经被广泛应用于电磁屏蔽、生物医药、能源储存、传感器和水净化等领域。同时MXenes及其复合材料由于其大比表面积、优异的导电性和稳定性等特点,可以有效提高贵金属催化剂的催化效率或直接作为一类非贵金属催化剂,被视为当前极具前途的一类燃料电池电催化剂或载体。本文详细介绍MXenes的结构、性质及其制备方法,综述MXenes及其复合材料在氧还原、甲酸氧化、甲醇氧化和乙醇氧化反应领域的最新应用研究成果,指出MXenes材料目前存在的主要问题(如难以制备分散均匀的多层MXenes薄片或少层甚至单层MXenes薄片,由于较高的表面能容易重新堆积等),提出制备更多的新型MXenes并将其与各类材料进行复合,促进MXenes及其复合材料在燃料电池领域的应用。 展开更多
关键词 MXenes 二维材料 燃料电池 氧还原 甲酸氧化 甲醇氧化 乙醇氧化
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钛酸铜钙/聚偏氟乙烯复合材料制备及其宽频范围介电性能研究 被引量：2
4
作者 徐世豪 徐海萍 +3 位作者 张通姗 廖杨科 杨丹丹 王静荣 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期124-128,共5页
通过熔融法制备了钛酸铜钙/聚偏氟乙烯(CCTO/PVDF)复合材料,采用扫描电镜、X射线衍射和介电阻抗谱仪等手段研究了CCTO填料含量、频率(10^(-1)~10^(7)Hz)等因素对复合材料微观形貌、晶相、介电性能和导电性能等方面的影响。结果表明:填... 通过熔融法制备了钛酸铜钙/聚偏氟乙烯(CCTO/PVDF)复合材料,采用扫描电镜、X射线衍射和介电阻抗谱仪等手段研究了CCTO填料含量、频率(10^(-1)~10^(7)Hz)等因素对复合材料微观形貌、晶相、介电性能和导电性能等方面的影响。结果表明:填料在聚合物中分散良好;填料含量对复合材料晶型结构基本没影响,物化性质稳定。随着填料含量增加,复合材料的介电常数、电导率均呈增加趋势,当填料质量含量为60%时介电性能达到最佳。在低频区,复合材料能够获得更好的介电性能。复合材料在低频条件下显示的特殊介电性能可能具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 聚偏氟乙烯 钛酸铜钙 低频 介电性能
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直接乙醇燃料电池阳极催化材料研究进展 被引量：1
5
作者 汤俊平 黄郁夫 +4 位作者 吴鹏 张荣鉴 陈诚 赵雪伶 林东海 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期524-530,共7页
与直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell, DMFC)相比,直接乙醇燃料电池(Direct ethanol fuel cell, DEFC)具有来源丰富、毒性低、生产和处理过程中成本较低和能量密度较高等特点,可以大量减少对传统燃料的依赖,缓解当前日益突出... 与直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell, DMFC)相比,直接乙醇燃料电池(Direct ethanol fuel cell, DEFC)具有来源丰富、毒性低、生产和处理过程中成本较低和能量密度较高等特点,可以大量减少对传统燃料的依赖,缓解当前日益突出的世界能源危机。本文主要介绍了DEFC阳极催化剂材料的最新研究进展,如铂基和钯基催化剂的微观结构设计、成分控制和催化剂载体的优化以及一些基于过渡金属(Fe、Co、Ni等)的非贵金属催化剂等。最后,指出了DEFC阳极催化剂目前存在的问题(成本较高、活性较低和稳定性差等)并进行了展望。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池 乙醇氧化 阳极催化剂 铂基催化剂 钯基催化剂
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纳米材料模拟酶应用进展 被引量：5
6
作者 吴鹏 陈诚 +1 位作者 赵雪伶 林东海 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期62-72,共11页
天然酶是人体活细胞产生的微量蛋白质,正是由于酶的存在,生物体的日常运行才能有序进行。目前,酶在生物医药、催化和检测等领域有着广泛的应用。然而天然酶存在易失活、稳定性差、合成困难、纯化复杂、价格昂贵等缺点,阻碍了其大规模应... 天然酶是人体活细胞产生的微量蛋白质,正是由于酶的存在,生物体的日常运行才能有序进行。目前,酶在生物医药、催化和检测等领域有着广泛的应用。然而天然酶存在易失活、稳定性差、合成困难、纯化复杂、价格昂贵等缺点,阻碍了其大规模应用。近几十年来,纳米材料模拟酶作为新一代人工酶,由于其稳定性高和重复性好等优点,逐渐成为天然酶的替代品。纳米材料模拟酶在许多领域发挥着重要作用,本文重点介绍了纳米材料模拟酶在电化学传感领域检测O_(2)^(·-)和丹参酸,还可以检测谷胱甘肽、葡萄糖、胆固醇以及H_(2)O_(2)等生物小分子,在环境污染防治领域中能够有效检测重金属盐类和农药的含量,纳米模拟酶还能够通过检测特定序列的DNA对癌症、病毒感染等疾病做出提前预防。今后的重点研究方向将聚焦在纳米模拟酶之间的偶联、反应机理研究、优化酶反应环境和解决底物选择性等方面。 展开更多
关键词 纳米材料 模拟酶 电化学传感器 谷胱甘肽 葡萄糖 农药 重金属
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光子晶体在光催化领域的研究进展 被引量：2
7
作者 褚召冉 陈功 +2 位作者 赵雪伶 林东海 陈诚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期43-53,共11页
光子晶体是由具有不同介电常数的物质,在空间按照周期性排列形成具有光子带隙的介电结构材料。光子带隙中的慢光子和带隙反射可以促进光子的捕获和控制光与物质之间的相互作用。基于光子晶体独特的光学特性和较大的比表面积,将光子晶体... 光子晶体是由具有不同介电常数的物质,在空间按照周期性排列形成具有光子带隙的介电结构材料。光子带隙中的慢光子和带隙反射可以促进光子的捕获和控制光与物质之间的相互作用。基于光子晶体独特的光学特性和较大的比表面积,将光子晶体结构引入到半导体光催化材料的设计中,可以有效地增强光催化反应活性。本文介绍了三维光子晶体的制备方法及慢光子效应,总结了光子晶体特别是反蛋白石结构的光子晶体作为光催化剂在废水净化、制氢、二氧化碳的转化等领域的研究进展,并针对光子晶体光催化剂面临的挑战,提出了开发具有不同折射率和周期性的多层三维光子晶体,促进光子晶体在光催化领域的应用。 展开更多
关键词 光子晶体 光子带隙 慢光子效应 光催化
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纳米模拟酶在活性氧检测中的应用研究进展
8
作者 丁亚新 吴鹏 +2 位作者 赵雪伶 陈诚 林东海 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期23-33,共11页
活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一种具有强反应活性的物质,主要包括羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))和过氧化氢(H2O2)等。哺乳动物体内活性氧的浓度异常会引发严重疾病,如糖尿病、癌症、肿瘤和一些神... 活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一种具有强反应活性的物质,主要包括羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))和过氧化氢(H2O2)等。哺乳动物体内活性氧的浓度异常会引发严重疾病,如糖尿病、癌症、肿瘤和一些神经退行性疾病。因此人们对ROS的检测关注度不断提高,并提出了对于ROS检测传感器的开发需要考虑的问题(如生物相容性、检测方式的稳定性、不同种类ROS的差异性等)。过去人们开发出了基于天然酶的电化学传感器,但是天然酶存在制备复杂、提纯困难、催化活性低和稳定性差等缺点,限制了其研究与应用。近年来,众多研究发现纳米模拟酶具有独特的催化活性、选择性和稳定性等类酶性质,可以广泛用于构建检测活性氧的电化学生物传感器。本文主要介绍了近期用于检测·O_(2)^(-),H_(2)O_(2)和·OH的纳米模拟酶传感器,生命科学领域通过检测活性氧提前预防相关疾病,在环境污染防治领域可用于活性氧含量的定量检测。 展开更多
关键词 活性氧 纳米材料 纳米模拟酶 电化学检测 传感器
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钯金双金属催化剂的制备及其在燃料电池中的应用进展 被引量：1
9
作者 王冉冉 汤俊平 +4 位作者 张荣鉴 李炜 赵雪伶 陈诚 林东海 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期293-301,共9页
与单金属原子催化剂相比,双金属原子催化剂可以打破反应中间体的吸附能和协同效应的比例关系,在燃料电池相关反应具有良好的活性。本文阐述了用于电催化反应的PdAu双金属催化剂的合成方法以及PdAu双金属催化剂的不同结构对性能的影响,... 与单金属原子催化剂相比,双金属原子催化剂可以打破反应中间体的吸附能和协同效应的比例关系,在燃料电池相关反应具有良好的活性。本文阐述了用于电催化反应的PdAu双金属催化剂的合成方法以及PdAu双金属催化剂的不同结构对性能的影响,并综述了PdAu双金属催化剂用于燃料电池相关反应(包括氧还原反应、甲醇氧化反应、乙醇氧化反应和甲酸氧化反应)的最新研究进展,最后提出了PdAu双金属催化剂存在的不足并对在燃料电池中高效利用的未来方向提出了个人观点。 展开更多
关键词 钯金催化剂 制备方法 形貌结构 燃料电池
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