Cu_(2)O/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料的研究进展 被引量：5

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作者 郑健飞 朱思龙 聂龙辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期33-41,共9页

光催化是一种环境友好型技术,能够有效解决环境污染和能源短缺问题,具有广阔的应用前景。其基本原理是半导体催化剂在光照的条件下产生具有强氧化还原能力的活性物种,这些活性物种可用来净化污染物、制备氢气、合成化学品等。n型半导体... 光催化是一种环境友好型技术,能够有效解决环境污染和能源短缺问题,具有广阔的应用前景。其基本原理是半导体催化剂在光照的条件下产生具有强氧化还原能力的活性物种,这些活性物种可用来净化污染物、制备氢气、合成化学品等。n型半导体类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有结构稳定、多孔、可见光响应等特点,在光催化领域有广泛的应用。p型半导体氧化亚铜(Cu_(2)O)具有导电性高、晶面活性高等特点,并且其能带位置与间隙能够满足光催化水解产氢的要求。然而,受限于材料自身物理化学性质,纯g-C_(3)N_(4)或Cu_(2)O都难以获得较高的催化性能。将Cu_(2)O和g-C_(3)N_(4)复合形成异质结,能有效提高光生载流子分离效率和可见光利用率,从而提高其光催化性能。本文对Cu_(2)O/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料研究进行梳理,总结了异质结形成机制和合成策略,概括了Cu_(2)O/g-C_(3)N_(4)异质结催化材料在光催化降解污染物、抗菌、产氢、CO_(2)还原、有机合成等领域的应用,并对未来研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 氧化亚铜/类石墨相氮化碳 异质结 光催化性能

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碳纳米管分散技术及其与聚合物、硫化镉复合材料研究进展

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作者 罗锋 胡涛 +3 位作者 李佩华 杨叶华 龚兴厚 吴崇刚 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期288-296,共9页

作为具有优异机械(强度、模量)与功能(电磁损耗、导热、导电、介电)性质的高比表面积一维纳米碳素材料,碳纳米管(CNTs)通常与聚合物或以硫化镉(CdS)为代表的半导体复合以制得高性能或功能纳米复合材料。当以CNTs为主体、聚合物或CdS为... 作为具有优异机械(强度、模量)与功能(电磁损耗、导热、导电、介电)性质的高比表面积一维纳米碳素材料,碳纳米管(CNTs)通常与聚合物或以硫化镉(CdS)为代表的半导体复合以制得高性能或功能纳米复合材料。当以CNTs为主体、聚合物或CdS为改性剂时,大多制备电磁波吸收或介电复合材料:对于吸波材料,有效的方法为将共轭聚合物或单晶CdS(均为半导体)包覆于CNTs管壁,利用半导体的高传导损耗、偶极极化损耗及CNTs-半导体界面极化损耗三者的耦合来提高CNTs的吸波性能;对于介电材料,一般以低介电损耗极性聚合物基体有效分散CNTs,由此在获得复合材料高介电常数的同时,调控其介电损耗与击穿场强较纯CNTs分别显著降低与升高,从而实现高的电荷储能密度。而当以聚合物或CdS为主体、CNTs为改性剂时:若主体为普通聚合物,则凭借CNTs机械或功能改性剂的体积分数效应,可以制备高强高模、吸波、导热、导电及介电等复合材料;若主体为共轭聚合物或CdS半导体,则由于高比表面积导电CNTs对半导体强烈的光生电子转移效应,有利于制备高效光电(光伏、光致发光、光催化)复合材料。 展开更多

关键词 碳纳米管 分散 聚合物 硫化镉 复合材料

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聚乳酸/银纳米线纳米复合材料的制备与结晶行为 被引量：5

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作者 鄂毅 邹姝燕 +1 位作者 毛晨 龚兴厚 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期80-87,共8页

采用多元醇法合成银纳米线(AgNWs),并使用油酸(OA)对其进行表面改性;然后采用溶液浇铸法制备了聚乳酸(PLA)/AgNWs纳米复合材料。采用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱表征了AgNWs的晶体结构、微观形貌和组成。扫描电子显微镜结果显示,AgNW... 采用多元醇法合成银纳米线(AgNWs),并使用油酸(OA)对其进行表面改性;然后采用溶液浇铸法制备了聚乳酸(PLA)/AgNWs纳米复合材料。采用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱表征了AgNWs的晶体结构、微观形貌和组成。扫描电子显微镜结果显示,AgNWs的长径比约为428,修饰OA后的AgNWs在PLA基体中分散均匀。采用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PLA/AgNWs的玻璃化转变和结晶行为,结果表明,加入AgNWs使PLA基体的玻璃化转变温度下降了5~6℃;等温和非等温结晶行为研究显示,少量的AgNWs能够促进PLA结晶,而过量的AgNWs对PLA的结晶有一定的阻碍作用;当AgNWs质量分数为5%时,PLA基体的成核密度、结晶度、结晶速率达到最大。 展开更多

关键词 聚乳酸 银纳米线 纳米复合材料 结晶

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杂多酸掺杂质子交换膜的制备、结构及性能

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作者 郜雪松 罗锋 +3 位作者 杨叶华 龚兴厚 胡涛 吴崇刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期30-42,共13页

作为含有多金属氧酸Keggin分子构型的固体强酸,杂多酸(HPAs)具有优异的吸水性、质子传导性(cp)、机械、热及化学稳定性。HPA掺杂陶瓷或聚合物质子交换膜(PEMs)可以有效提高复合PEMs的亲水性、cp、燃料阻隔性、机械、热及化学稳定性,同... 作为含有多金属氧酸Keggin分子构型的固体强酸,杂多酸(HPAs)具有优异的吸水性、质子传导性(cp)、机械、热及化学稳定性。HPA掺杂陶瓷或聚合物质子交换膜(PEMs)可以有效提高复合PEMs的亲水性、cp、燃料阻隔性、机械、热及化学稳定性,同时显著降低其cp及燃料阻隔性的温度与湿度依赖性。当HPA掺杂陶瓷时,两者之间的氢键作用导致HPA在基体中的流失率低、分散性强且掺杂量高,此时复合PEMs的cp(10^(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10^(-3)~10^(-2) S/cm)大幅升高;而当HPA掺杂磺化聚合物时,两者之间的静电排斥力造成HPA在基体中的流失率高、分散性差且掺杂量低,此时复合PEMs的cp(10^(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10^(-2)~10^(-1) S/cm)仅小幅升高。为了有效降低HPA在聚合物基体中的流失率,可以采用聚合物膜"三明治"状包覆复合PEMs、盐化HPA、改性基体或通过第三组分负载HPA以分别在HPA与基体或负载之间形成氢键或静电引力等手段;对于HPA的负载改性,由于陶瓷或聚合物负载在基体中易团簇,相应地HPA在基体中的分散性与掺杂量并未提高。有时采用HPA与吸水性较强的磷酸共掺杂陶瓷基体或负载,以协同提高复合PEMs的cp,然而效果并不显著。以上各种结构的HPA掺杂PEMs通常由溶液浇铸法、自组装法、溶胶-凝胶法及浸润法等制备;不同方法往往相互关联,即制备过程可能涉及两种或3种方法的耦合使用。改性HPA或其负载以显著提高HPA在磺化聚合物基体中的分散性与掺杂量,借此构建全新、高效的质子传输通道形态以实现复合PEMs的超高cp(100S/cm数量级),是今后PEMs技术的重点发展方向之一。 展开更多

关键词 质子交换膜 杂多酸 掺杂 质子传导性 流失率

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钛酸钡/硅橡胶与多壁碳纳米管/硅橡胶交替多层复合材料的设计及电机转换性能

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作者 张岩婷 蔡诚 +5 位作者 陈韬 张淑妍 胡涛 吴崇刚 龚兴厚 郑譞 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期128-136,共9页

分别以钛酸钡(BT)和多壁碳纳米管(MWCNT)作为硅橡胶(SR)的填料,采用多次涂覆法,设计并制备了BT/SR和MWCNT/SR交替多层结构的复合介电弹性体B/SR-M/SR,研究了B/SR-M/SR复合材料的电机转换性能及交替多层结构对其性能的影响。结果表明,B/S... 分别以钛酸钡(BT)和多壁碳纳米管(MWCNT)作为硅橡胶(SR)的填料,采用多次涂覆法,设计并制备了BT/SR和MWCNT/SR交替多层结构的复合介电弹性体B/SR-M/SR,研究了B/SR-M/SR复合材料的电机转换性能及交替多层结构对其性能的影响。结果表明,B/SR-M/SR复合材料的杨氏模量略高于纯SR,且表现出高介电常数、低介电损耗的特点。在1 kHz下,B/SR-M/SR的介电常数最大为5.6,为纯SR(3.2)的1.77倍,而相应的介电损耗为0.003,与纯SR(0.001)接近。MWCNT含量对复合材料的电导特性无显著影响,但会降低其击穿场强。B/SR-M/SR的最大电致应变为7.37%,远高于纯SR(1.43%)。此外,对比填充相同含量填料的三相复合材料,B/SR-M/SR复合材料的电机转换性能更佳。 展开更多

关键词 硅橡胶 复合材料 交替多层结构 电机转换性能

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聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶成核改性研究进展 被引量：9

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作者 马念 曾胜 +3 位作者 胡涛 龚兴厚 胡珍 吴崇刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期1-9,22,共10页

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其重复结构单元中含有刚性苯环而成核慢、结晶度低,从而导致综合力学性能与耐热性较差,限制了其工程化应用,故对PET进行成核改性以提高结晶速率与结晶度成为亟待解决的问题。综述了PET的4大类成核剂:无机填... 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其重复结构单元中含有刚性苯环而成核慢、结晶度低,从而导致综合力学性能与耐热性较差,限制了其工程化应用,故对PET进行成核改性以提高结晶速率与结晶度成为亟待解决的问题。综述了PET的4大类成核剂:无机填料、有机小分子、有机高分子及复合型成核剂;在此基础上,提出机理上不同于异相成核的"离子簇集诱导成核"的概念,即与离子共价相连的聚合物链段因离子簇集而在离子簇近围紧密堆砌,从而诱导"拥挤"链段结晶成核。无机填料类成核剂包括粘土、氧化物与氢氧化物、无机盐、Si_3N_4及碳纳米管/石墨等,其成核机理均为异相成核。有机小分子类成核剂涉及羧酸盐、二胺、双酰胺及改性山梨醇等,其中羧酸盐成核机理为离子簇集诱导成核,而其它均属于异相成核。有机高分子类成核剂分为结晶性聚合物、液晶高分子、嵌段共聚物及离子交联型聚合物等;其中前三者属异相成核,后者为离子簇集诱导成核。复合型成核剂为两种以上成核剂(或成核机理)配合使用协同促进PET结晶成核。对比发现,有机高分子与复合型成核剂效果较好,且不会引起PET的降解,为PET优良成核剂。异相与离子簇集诱导耦合高分子成核剂为PET结晶成核改性未来的重点发展方向之一。 展开更多

关键词 聚对苯二甲酸乙二醇酯 结晶 异相成核 离子簇集诱导成核 改性

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半纤维素/壳聚糖复合凝胶的制备及性能研究 被引量：4

7

作者 徐佳伟 郭泽江 +3 位作者 王振宇 范珍 程合丽 谢益民 《中国造纸》 CAS 北大核心 2022年第7期34-40,共7页

利用玉米芯半纤维素和壳聚糖在碱/尿素/水体系中制备了半纤维素/壳聚糖复合凝胶,探讨了壳聚糖用量对复合凝胶的溶胀行为及压缩强度的影响,并考察了复合凝胶的热稳定性。结果表明,复合凝胶内部呈均匀的多孔结构,孔径大小200μm左右。红... 利用玉米芯半纤维素和壳聚糖在碱/尿素/水体系中制备了半纤维素/壳聚糖复合凝胶,探讨了壳聚糖用量对复合凝胶的溶胀行为及压缩强度的影响,并考察了复合凝胶的热稳定性。结果表明,复合凝胶内部呈均匀的多孔结构,孔径大小200μm左右。红外光谱结果表明半纤维素、壳聚糖与环氧氯丙烷之间通过化学交联形成凝胶的网络结构。随壳聚糖用量的增加,复合凝胶在去离子水中的溶胀比逐渐减小,压缩强度逐渐增大,当壳聚糖用量为4%时,压缩强度达325 kPa。 展开更多

关键词 半纤维素 壳聚糖 复合凝胶 增强

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二氧化硅负载铂催化剂的制备及性能研究 被引量：1

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作者 蔡诚 张志杰 +4 位作者 胡涛 戴丽娜 王浩宇 吴崇刚 龚兴厚 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期201-205,共5页

将乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)改性的纳米SiO2与氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)反应,通过乙烯基与Pt的络合作用制备SiO2负载Pt催化剂。对催化剂的Pt负载量和结构进行表征,探究了VTES与纳米SiO2质量比对催化剂Pt负载量的影响,并通过硅氢加成反... 将乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)改性的纳米SiO2与氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)反应,通过乙烯基与Pt的络合作用制备SiO2负载Pt催化剂。对催化剂的Pt负载量和结构进行表征,探究了VTES与纳米SiO2质量比对催化剂Pt负载量的影响,并通过硅氢加成反应考察了催化剂的催化活性和重复利用性。结果表明,通过VTES改性的SiO2可以负载更多、更稳定的Pt催化剂。所制备的Pt/SiO2-Vi5催化剂Pt负载量为0.504%。将其用于二氯甲基硅烷与1-辛烯的硅氢加成反应中,当反应温度为80℃、反应5h时,转化率可达95.22%,β-加成产物的产率为95.11%,且催化剂至少可进行4次循环反应而催化活性无明显损失。 展开更多

关键词 二氧化硅 乙烯基三乙氧基硅烷 硅氢加成反应 铂催化剂

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无机粒子填充硅橡胶基介电弹性体的研究进展 被引量：1

9

作者 李飞 张子靖 +4 位作者 盛玲艳 吴崇刚 龚兴厚 隋刚 胡涛 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期33-37,45,共6页

硅橡胶具有模量低、弹性好、响应快,且其模量在较大温度范围内保持恒定的优点,受到了介电弹性体研究者的广泛关注。然而,硅橡胶介电常数低,用于驱动器时驱动电压高、电致应变小,应用范围受到限制。采用高介电常数的无机粒子填充硅橡胶... 硅橡胶具有模量低、弹性好、响应快,且其模量在较大温度范围内保持恒定的优点,受到了介电弹性体研究者的广泛关注。然而,硅橡胶介电常数低,用于驱动器时驱动电压高、电致应变小,应用范围受到限制。采用高介电常数的无机粒子填充硅橡胶是提高其介电常数的有效手段之一。综述了常用的高介电无机粒子填充硅橡胶基介电弹性体的研究进展、电致应变性能的影响因素,以及复合介电弹性体的模量增大、介电损耗升高问题及其解决办法。 展开更多

关键词 介电弹性体 硅橡胶 无机粒子 模量 介电损耗

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四硫化三铁-石墨烯复合催化剂降解木素结构单元模型物丁香酸 被引量：2

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作者 胡晨阳 张健 +5 位作者 程璇 李丹 黄梦璇 安俊健 王磊 王浩 《中国造纸》 CAS 北大核心 2020年第1期1-8,共8页

以具有类Fenton催化活性的Fe3S4为主催化剂,采用原位生长的方式将其负载在较高比表面积的石墨烯载体上,制备出具有较高催化活性的Fe3S4-石墨烯(Fe3S4-G)复合催化剂。将该复合催化剂和H2O2构成多相类Fenton反应(Fe3S4-G-H2O2)体系,利用... 以具有类Fenton催化活性的Fe3S4为主催化剂,采用原位生长的方式将其负载在较高比表面积的石墨烯载体上,制备出具有较高催化活性的Fe3S4-石墨烯(Fe3S4-G)复合催化剂。将该复合催化剂和H2O2构成多相类Fenton反应(Fe3S4-G-H2O2)体系,利用其催化产生的羟基自由基降解木素结构单元模型物丁香酸。研究了多相类Fenton反应过程中催化剂中铁元素与石墨烯质量比、催化剂用量、H2O2用量、pH值以及时间、温度等对降解效率的影响。结果表明,在催化剂中铁元素与石墨烯质量比为28∶1、pH值为3.02、催化剂用量为0.03 g、H2O2浓度为10 mmol/L时,丁香酸(32 mg/L)的降解率达到98.7%。 展开更多

关键词 多相类Fenton技术 Fe3S4 石墨烯 木素结构单元模型物 丁香酸

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交变电磁场对CoFe_(2)O_(4)/Fe^(3+)/聚丙烯酸水凝胶自修复性能的影响 被引量：2

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作者 毛晨 鄂毅 +2 位作者 邹姝燕 吴首昂 龚兴厚 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期18-23,31,共7页

为了提高聚丙烯酸(PAA)自修复水凝胶的自修复速率,采用溶剂热法制备了铁酸钴(CoFe_(2)O_(4))粒子,用二乙醇胺(DEA)为表面活性剂对CoFe_(2)O_(4)粒子表面功能化,使CoFe_(2)O_(4)粒子具有良好的亲水性,并采用原位共聚法制备了CoFe_(2)O_(4... 为了提高聚丙烯酸(PAA)自修复水凝胶的自修复速率,采用溶剂热法制备了铁酸钴(CoFe_(2)O_(4))粒子,用二乙醇胺(DEA)为表面活性剂对CoFe_(2)O_(4)粒子表面功能化,使CoFe_(2)O_(4)粒子具有良好的亲水性,并采用原位共聚法制备了CoFe_(2)O_(4)/Fe^(3+)/PAA磁性水凝胶。重点研究了交变电磁场(AEF)对复合水凝胶自修复行为的影响。红外光谱证实,DEA成功修饰在CoFe_(2)O_(4)粒子表面;透射电子显微镜显示,CoFe_(2)O_(4)的粒径约为50~70 nm;磁性测试测得其饱和磁化强度和矫顽力分别为5.6 emu/g和1000 oe;力学性能测试表明,CoFe_(2)O_(4)粒子的加入提高了磁性水凝胶的强度和模量(CoFe_(2)O_(4)质量分数为3.0%时,σt和E分别增加了41%和29%);由于CoFe_(2)O_(4)粒子在AEF中振动促进了PAA分子链和Fe^(3+)的热运动,当CoFe_(2)O_(4)粒子质量分数为3%、AEF的频率和强度分别为40 Hz和0.64 mT时,AEF能使复合水凝胶在100 min内完成自修复,自修复时间缩短50%以上。 展开更多

关键词 CoFe_(2)O_(4)粒子 聚丙烯酸 磁性水凝胶 自修复

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苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物对聚乳酸/SBS共混物相容性的影响 被引量：1

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作者 王博成 刘桅 +4 位作者 涂征 吴崇刚 石彪 胡涛 龚兴厚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第22期3833-3836,共4页

采用苯乙烯(St)-丙烯酸甲酯(MA)无规共聚物(PSMA)(n St∶n MA=75∶25)为增容剂,通过双螺杆挤出机将聚乳酸(PLA)与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物熔融共混,研究了PSMA的含量对PLA/SBS共混物(m PLA∶m SBS=90∶10)相容性的影响。... 采用苯乙烯(St)-丙烯酸甲酯(MA)无规共聚物(PSMA)(n St∶n MA=75∶25)为增容剂,通过双螺杆挤出机将聚乳酸(PLA)与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物熔融共混,研究了PSMA的含量对PLA/SBS共混物(m PLA∶m SBS=90∶10)相容性的影响。利用扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、差示扫描量热仪和旋转流变仪对共混物的微观形貌、力学性能、热性能和流变性能进行表征。SEM结果表明,加入1%(质量分数)的PSMA使PLA/SBS共混物中SBS相分散更均匀,界面粘接增强。加入1%(质量分数)PSMA的PLA/SBS共混物的断裂伸长率和冲击强度分别是PLA的7.1倍和2.3倍。DSC和流变学结果表明,PSMA的加入增强了PLA和SBS的相容性。 展开更多

关键词 聚乳酸 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物 苯乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物 相容性

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