先使用铝溶胶对可膨胀石墨(EG)进行改性,然后用一步法制备纯半硬质聚氨酯泡沫(SRPUF)、掺杂未改性EG的SRPUF和掺杂改性EG的SRPUF。使用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和透射电子显微镜(TEM)表征了铝溶胶改性的EG,结果表明:铝溶胶包覆已经在EG表面。用材料拉伸试验机和氧指数测试仪测试泡沫的拉伸性能和阻燃性能,确定了EG的用量为12%、掺杂改性EG的SRPUF的力学性能优于掺杂未改性EG的SRPUF。使用氧指数测试仪和水平垂直燃烧测定仪测试三种SRPUF的阻燃性能,结果表明:掺杂铝溶胶改性EG的SRPUF阻燃性能最好,极限氧指数为27.6%,水平燃烧等级达到HF-1级。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了阻燃机理,结果表明:EG表面的γ-AlOOH以脱水、晶型转变和释放不燃气体的三种形式提高了阻燃效果,同时起粘结蠕虫石墨的作用。
以对苯二甲酸和钛酸异丙酯为原料制备金属有机骨架化合物MIL125,然后用盐溶液后浸渍法制备出系列碱金属阳离子掺杂的M@MIL125-t(M: Li+,Na+,K+;t:6 h,9 h,12 h)。用傅立叶红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等手段表征其微观结构和形貌,进行N2等温吸脱附和CO2吸附测出其比表面积及CO2吸附量,研究了不同碱金属盐浸渍液和浸渍时间对MIL125的比表面积和CO2吸附能力的影响。结果表明,MIL125经碱金属氯盐溶液浸渍后其结构和晶型没有明显改变,浸渍液的表面腐蚀和孔道堵塞的共同作用使MIL125晶粒的比表面积均先增大后减小;与MIL125相比,掺杂Na+且浸渍9 h的比表面积(最高为2497 m2/g),提高了81.5%,CO2吸附量(为1.41 mmol/g)提高了72.0%。
在芦荟叶皮中加入尿素用水热法制备炭前驱体,然后将其以不同的终温热解制备出N掺杂生物炭(NBC x )。使用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和动电位分析仪(Zeta)等手段进行表征,研究其对废水中Co2+的吸附性能。结果表明:NBC x 的表面有明显的层块堆积。NBC x 具有分级多孔结构,芦荟叶皮与尿素的质量比为2∶1、热解终温为800℃时制备的NBC800其比表面积为32 m2·g-1,总孔体积为0.04 cm3·g-1,其中非微孔比例高达75%。NBC800表面含有丰富的含氧和含氮官能团,N含量和O含量(摩尔分数)分别高达3.89%和46.35%,可与Co2+发生离子交换、静电吸附、络合作用和共沉淀等反应。用Langmuir等温线模型能很好地描述NBC800对Co2+的吸附过程,为单分子层吸附,最大理论吸附量高达228.31 mg·g-1。拟二级吸附动力学模型表明,吸附进行得较快。
以Cu-C拼接靶为靶材,用高功率脉冲磁控溅射制备出4种Cu含量(原子分数)低于10%的Cu掺杂非晶碳(a-C: Cu)薄膜,研究了Cu含量对a-C:Cu薄膜组分结构、电学性能以及载流子输运行为的影响。结果表明:随着非晶碳中Cu含量的提高,a-C:Cu薄膜中sp2-C的含量提高、团簇尺寸增大、薄膜电阻率、透过率和光学带隙均减小,费米能级向价带偏移。Cu含量为2.77%和3.88%的样品在150~250 K的载流子输运机制为Mott型三维变程跳跃传导,在250~350 K则为热激活传导;而Cu含量(原子分数)为5.4%和7.28%的样品在150~350 K均为Mott型三维变程跳跃传导。掺入Cu,可控制非晶碳薄膜的光学和电学性能。
将4"-正戊基-4-氰基联苯(5CB)液晶与液晶4-[反式-4-[(E)-1-丙烯基]环己基]苯腈以5∶1的比例混合,并将预处理的碳纳米管分别与5CB单晶和混晶复合,测试两种掺杂碳纳米管的液晶的光电和介电性能。结果表明:碳纳米管的掺入影响了液晶体系的阈值电压和介电各向异性,其中介电各向异性的增幅最高达到4.671%,并且展曲弹性常数也有所增大;碳纳米管的掺入也影响液晶体系的响应时间和粘滞系数,其中粘滞系数的降幅最高达到25.131%。实验还表明,混晶的介电各向异性高于单晶,且其响应时间和粘滞系数的降幅均比5CB单晶明显。混晶的更大优势是,与碳纳米管复合、改善复合体系的物理参数和显示性能。同时,理论研究结果表明,碳纳米管与液晶分子的结合能介于液晶分子与液晶分子、碳纳米管与碳纳米管之间,并且在液晶分子的诱导下碳纳米管产生诱导偶极矩,印证了碳纳米管掺杂可提高液晶的介电各向异性、降低其响应时间的实验结果。
在醋酸体系中用原位聚合法将石墨烯(RGO)与不同比例的苯胺(ANI)合成RGO/PANI一次掺杂态产物,用氨水解掺杂后再掺杂醋酸制备出RGO/PANI二次掺杂态产物。使用红外光谱、紫外光谱和扫描电镜等手段表征产物的结构和形貌并用电化学技术测试其防腐性能。结果表明,RGO与ANI质量比为1:10时生成的一次掺杂态产物形貌最好,防腐效果最佳;RGO表面生长的聚苯胺长度为300~650 nm,直径为70~100 nm,产物的缓蚀效率可达73.19%;RGO/PANI二次掺杂态产物为石墨烯/醋酸掺杂态聚苯胺;醋酸掺杂可明显改善产物的结构和形貌并提高其缓蚀效率,缓蚀效率可达到80.21%,防腐性能优异。
用磁控溅射在硅片上制备MoS2和Ti-MoS2薄膜,并将其在恒温恒湿箱中在AT 30℃、RH 70%条件下存储360 h。使用XRD谱、XPS谱和紫外-可见分光光度计、四探针测试仪表征分析薄膜的结构、在恒温恒湿条件下存储前后的表面化学状态和电学性能,研究了Ti掺杂对薄膜抗氧化性和电学性能的影响。结果表明:Ti掺杂影响MoS2薄膜的晶体取向。随着Ti靶电流的增大薄膜的结晶性变差,Ti靶电流为0.6A时薄膜呈无定型结构且禁带宽度减小、电导率提高;在恒温恒湿条件下存储后薄膜的部分氧化而呈MoS2与MoO3的复合状态,随着Ti靶电流的增大IMo-O/IMo-S比提高、禁带宽度略有增大,Ti靶电流为0.4A的Ti-MoS2薄膜其化学稳定性较高。
用一步水热法制备B3+掺杂Birnessite-MnO2负极材料,使用XRD,Raman,SEM,TEM,XPS和恒电流充放电等手段表征了材料的结构和电化学性能。结果表明,B3+掺杂前后的MnO2都是由二维纳米片组装而成的花球,B3+离子掺杂使纳米片的厚度减小,从而缩短了锂离子和电子在材料内部的传输路径;掺杂适量的B3+离子,使Birnessite-MnO2的电荷转移电阻显著降低。B3+掺杂比例为9%的电极材料,具有最优的电化学性能。在电流密度为100 mA·g-1和1000 mA·g-1的条件下,首次充电比容量分别为855.1 mAh·g-1和599 mAh·g-1,循环100次后仍然保有805 mAh·g-1和510.3 mAh·g-1的可逆比容量,容量保持率分别为94.1%和85.2%。
低成本:吨成本低于磷酸铁锂 稳定性:性能参数的稳定性良好 高电导率:降低内阻,提升倍率性能 高压实:提升到与铁锂相当 进一步优化合成体系:适应大规模产业化 混用效果的明确:扩大应用范围
稀土Ce掺杂Cu-Ni-Sn合金制备及微结构表征,景柯,河南科技大学,优化目前变形和时效工艺,使得材料性能进一步提升;工艺流程扩大化,不局限于析出强化材料;元素优化与变形和时效工艺结合;工艺的系统化及产业化;
一步法制备醋酸铈晶体的动力学研究,李红喜,内蒙古科技大学,碳酸铈与冰乙酸反应制备醋酸铈晶体属于非均相反应中液固相反应,包括相界面上的化学反应和相内物质迁移两个过程。通过实验证明,作用界面上的化学反应速率非常快,该过程属于内扩散控制过程,符合缩芯模型,不同温度下模型均达到了显著线性相关水平,而且温度越高,扩散速率越大,控制时间缩短。其表观活化能为19.85kJ/mol。