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  • 综述 进展
    李贵才;杨苹;黄楠
    . 2013, 44(24): 21-0.
    Baidu(1)
    表面修饰是生物医学材料领域的核心技术之一,其根本目的就是要使生物材料表面具有更好的生物相容性。目前,人们已经开发出了多种生物材料表面修饰的方法。根据生物材料应用领域的不同以及面临问题的差异,其所采取的表面修饰方法也各有区别,或减少蛋白吸附和凝血,或控制细胞粘附、生长和分化,或改善材料的力学性能等。心血管生物材料领域的表面修饰技术主要针对提高材料的血液相容性和内皮细胞相容性等方面,进一步可以拓展到组织工程和再生医学方面。本文就心血管植入生物材料的研究现状,表面生物化修饰方法以及针对不同目的的表面改性技术进展进行了综述,以期能够为设计和开发新一代心血管植入医疗装置提供重要的参考。
  • 综述 进展
    朱振峰;程莎;董晓楠
    . 2013, 44(21): 10-0.
    Baidu(103)
    石墨烯因具有优良的电学、热学和机械性能,以及高透光率和超大比表面积等而备受人们关注。尤其是2004年稳定存在的石墨烯被成功的获得,更是掀起了石墨烯的研究高潮。获得低成本、大面积、高质量的石墨烯,并将其用于实际生产是研究人员奋斗的目标。本文主要对近几年一些改进的或新的石墨烯的制备方法以及其主要的潜在应用做了综述,从中可以看到石墨烯的巨大发展潜力。
  • 热点·关注(2021年度重庆市出版专项资金资助项目)
    杨振宇, 沈子函, 徐光青, 吕珺, 崔接武, 吴玉程
    功能材料. 2022, 53(10): 10022-10031. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2022.10.004
    采用阳极氧化结合液相处理成功制备了N掺杂TiO2纳米管阵列,研究N掺杂对TiO2纳米管阵列光电化学性能的影响。通过X射线衍射及扫描电子显微镜表征了N掺杂TiO2纳米管阵列的形貌与结构,并采用X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱及拉曼光谱分析了N在TiO2中的存在状态。采用恒电位计时电流法测试了掺杂样品在紫外光及可见光照射下的光电化学性能,并以葡萄糖为模拟有机物进行TiO2(N) NTAs的光电化学检测水体有机物的研究。研究结果表明,N掺杂后样品的光电流均得到明显的提升,最优化的TiO2(N40) NTAs的紫外光电流由180.4 μA增加到256.8 μA。对有机物的检测灵敏度由0.061 μA/(μmol/L)增至0.134 μA/(μmol/L)。通过对样品的光学性能、载流子复合几率及电化学性能的测试,研究了样品光电化学性能提高的机理。光响应范围的增加及光生载流子的有效分离,使得N掺杂TiO2 NTAs的光电化学性能得到极大的改善。
  • 热点·关注 (2021年度重庆市出版专项资金资助项目)
    高云鹤, 李珂, 刘煌, 周承商
    功能材料. 2022, 53(6): 6006-6013. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2022.06.002
    金属氢化物氢压缩技术具有安全、无活动部件、可利用低品废热等优点,但该技术对储氢合金的吸放氢平台压力、平台斜度和滞后效应等性能有较高的要求。研究了合金元素对 BCC型V基合金氢压缩性能的影响,采用电弧熔炼法制备了V75Ti20M5(M=V、Ti、Cr、Zr)氢压缩合金,利用体积吸附法测定合金的PCT曲线和动力学性能,计算PCT曲线的平台斜度、滞后效应、氢压缩比及氢反应速率,比较合金的氢压缩性能。结果表明:V75Ti20Cr5合金的可逆储氢量为1.05 %(质量分数),相比于V75Ti25合金,其氢压缩速率显著提升;而V75Ti20Zr5合金的可逆储氢量、氢压缩比和氢压缩速率均明显降低。
  • 综述·进展
    张治财, 齐福刚, 赵镍, 欧阳晓平, 唐俊, 周遨, 谭雅莉
    功能材料. 2021, 52(6): 6069-6075. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.06.009
    材料腐蚀与防腐一直是材料研发与应用中不可缺少的部分,而环氧树脂由于优异的防腐能力、粘结力、机械强度使其在防腐方面应用非常广泛。但是随着涂料领域的快速发展,环氧树脂的一些缺点暴露出来:脆性大、耐温能力不足、存在孔隙等。针对这些缺点,总结了近年来国内外的研究人员对环氧树脂涂料进行的各类改性研究。首先,主要从改性材料的选取、研究方法的创新上综述了当前国内外主流的研究方向:针对存在孔隙,采取掺杂具有特定功能(如耐磨、耐温、耐酸碱等)的微纳米无机物;针对耐温性能差、脆性高等,对环氧树脂在分子层面上进行改进设计以提高相关的性能或使环氧树脂具备独特的功能;对于特殊适用场景,采用仿生设计使涂层具备疏水、杀菌等防污功效且对环境无污染。其次,还介绍了每种改进方法使涂层能达到的最佳防腐效果,并横向对比了各自的优缺点。最后探讨了环氧树脂防腐涂料的未来发展趋势,并分析了每种改性方案其在未来应用中的可行性。
  • 综述 进展
    杨云雪;关毅
    . 2013, 44(24): 22-0.
    Baidu(7)
    氧化石墨热剥离制备石墨烯法,将还原过程由传统的液固相变为气固相,这样减少了影响还原的因素,简化了工艺。在避免使用相对昂贵的液体还原剂的同时,解决了液固还原难以避免的因自重构造成的石墨烯再团聚问题。制备的石墨烯层数少,并为规模化和可控地制备石墨烯提供了有利条件。本文综合近年来研究成果,对该法制备功能型石墨烯的剥离机理,及氧化和热剥离还原两部分的各种影响因素进行分析和讨论,并结合该方法所存在的不足对未来研究进行了展望。
  • 热点·关注 (2020年度重庆市出版专项资金资助项目)
    赵盛, 霍志鹏, 钟国强, 张宏, 胡立群
    功能材料. 2021, 52(3): 3001-3015. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.03.001
    原子能工业的日益发展带来了核泄漏、核污染等安全隐患,人们必须采取严密的防护措施来保障涉核人员的身体健康和环境安全。众多核辐射类型中,中子和γ射线穿透性最强,屏蔽难度最大。然而,传统的中子屏蔽材料如硼、水、聚乙烯和伽马屏蔽材料如铅、铁、钨等屏蔽功能单一,屏蔽性能有限,有的热力学性能不佳,难以满足现代辐射防护的要求。在这方面,复合材料可以集中各原材料的优点,取长补短,使得综合性能和应用范围优于各原材料。目前,已有大量复合屏蔽材料被开发和应用。按照基体不同可分为:(1)聚合物基复合屏蔽材料;(2)金属基复合屏蔽材料;(3)屏蔽混凝土;(4)玻璃基复合屏蔽材料;(5)陶瓷基复合屏蔽材料。根据国内外复合屏蔽材料的研究现状,综述了近几年来复合屏蔽材料的研究进展,简要概述了中子和伽马射线与原子相互作用的原理,总结了每种类型的复合屏蔽材料的研究内容和特点,分析了目前复合屏蔽材料研究中有待解决的问题并展望了未来的研究趋势。
  • 综述 进展
    陈怡;徐征;孙金礼;邓恒涛;陈海涛;赵谡玲;
    . 2013, 44(17): 2-0.
    Baidu(20)
    本文主要关注现阶段世界范围内适用于建筑节能的大面积(>1.0x1.0 m2)智能电致变色玻璃技术,对各种不同技术路线进行了分析和比较。当前欧美主要先进国家已经实现产业化的主流技术路线是:以无机过渡金属氧化物(主要是氧化钨)为电致变色材料,主要传导锂离子,以含锂无机化合物或有机聚合物为电解质的全固态电致变色玻璃技术。提出我们应该加快此技术的产业化进程,以满足我国建筑业日益增强的节能需求。
  • 综述·进展
    胡青, 吴春芳
    功能材料. 2020, 51(4): 4046-4053. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.04.008
    银纳米颗粒的光学性能,如局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)特性可通过其形貌、尺寸、外部介电环境的调控而实现变化。不同形貌的银纳米颗粒具有强弱不同的局域表面等离子体共振效应,从而表现出独特的光学性质。综述了利用化学还原法制备不同形貌的银纳米颗粒,主要包括柠檬酸钠还原法、多元醇法以及种子介导生长法,分析了这3种合成方法的机理和特点,将近年来不同形貌银纳米颗粒的研究进展进行了综述。最后介绍了不同形貌银纳米颗粒在表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Roman scattering, SERS)基底、催化、抗菌领域上的应用研究,并总结和展望了银纳米颗粒在合成和相关应用领域的发展前景。
  • 综述·进展
    杨家义, 杨博峰, 郑国运, 李鲲
    功能材料. 2018, 49(2): 2054-2059. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.02.009
    热固性聚酰亚胺树脂是指分子主链结构中含有酰亚胺环的一类高分子材料,固化后不被溶解,也不被熔融,只能一次热成型。综述了热固性聚酰亚胺树脂的3类成型工艺方法:热模压成型、热压罐成型和冷压烧结成型,根据所用原料单体的不同,其成型温度、成型压力、成型时间均有所不同。这3类成型方法各有优缺点,但均属于外部热辐射成型工艺,可能会造成聚酰亚胺制品局部受热不均匀的现象,作者提出了一种通过电磁波工艺促进聚酰亚胺分子链运动摩擦实现内部均匀温升再成型的设想。
  • 综述·进展
    崔世强, 阚洪敏, 张宁, 茹红强
    功能材料. 2020, 51(8): 8072-8077. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.08.011
    六方氮化硼(h-BN)材料在物理、化学等方面具有优异的性能,其特有的形貌、结构导致其在导热填充材料、载体材料、吸附材料等领域有着极大的研究价值,在高科技领域中某些极限条件下更是必不可少的功能性材料,因此六方氮化硼材料的制备和性能是目前研究的热点。综述了六方氮化硼的基本性能,介绍了一些如何来制备六方氮化硼粉体的方法,并分析了制备过程中存在的问题,对其今后的应用发展进行了研究。
  • 综述·进展
    师文钊, 马超群, 刘瑾姝, 吴梦婷, 邢建伟, 李苏松, 黄雅怡
    功能材料. 2020, 51(5): 5034-5042. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.05.006
    形状记忆复合材料快速发展,其中具有良好生物相容性的聚乙烯醇(PVA)基形状记忆复合材料受到广泛关注。介绍了PVA基形状记忆复合材料的各类制备方法,包括物理共混法中的溶液浇铸法、循环冷冻解冻法、原位聚合共混法、物理嵌入法、层压复合法、共沉淀法及共混超临界干燥法等和化学交联方法,并详细讨论了上述制备方法的特点和研究进展。在此基础上,详细评述了PVA基形状记忆复合材料应用在生物医学领域如药物缓释、组织工程支架及光致传感器等方面的研究工作和最新发展动态,指出发展多刺激响应型、多功能化的PVA基复合材料是形状记忆复合材料的发展趋势,综合性能优异的PVA基形状记忆复合材料将在生物医用复合材料领域发挥重要作用。
  • 综述·进展
    陈含笑, 杨淇慧, 盛苏
    功能材料. 2020, 51(11): 11096-11102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.11.013
    综述了近年来基于钛酸锶钡(BST)材料的性能研究。讨论了不同制备条件,不同基底以及掺杂不同物质对BST性能的影响,并对提高钛酸锶钡的性能做出了展望。BST的电性能会受到物理特征的影响。可通过控制制备工艺参数或添加掺杂剂来影响BST的致密化和微观结构,从而提高介电性能,并进一步影响材料的储能密度。掺Bi的BST陶瓷表现出典型的弛豫性能。Zr的取代提高了介电常数的频率稳定性,并且明显降低了介电损耗。Mn的掺杂可以有效抑制介电损耗,适量的掺杂可提高可回收能量密度和效率。适度的铈掺杂有利于改善介电性能。叶绿素的掺杂有望减少材料的晶体缺陷并增加强度,同时可提高样品的反射率。
  • 综述·进展
    李辉, 胡平, 邢海瑞, 左烨盖, 程权, 胡卜亮, 王快社, 冯鹏发
    功能材料. 2020, 51(10): 10044-10054. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.10.007
    稀有金属钼,具有熔点高(2 620 ℃),抗热震性能好,抗腐蚀性能强等优点,成为重要的高温结构材料和功能材料。广泛应用于航空航天、半导体照明、微电子技术、医疗器械等重要领域。但由于钼本身高温氧化严重、变形温度高、温降快、抗拉强度大等一系列加工特性,严重限制了钼的深加工可行性和其在应用领域的发展。然而钼合金在高温下具有良好的导热、导电性能、高温强度和抗蠕变性等优异的性能,被大量应用于导弹、涡轮机和聚变反应堆组件等重要的高温环境。近年来,基于国内外学者对钼合金的高温拉伸、压缩、蠕变、弯曲、疲劳、烧蚀等力学性能进行研究,发现不同牌号的钼合金成分、含量和作用机制对高温性能均有影响。本文综述了钼合金发展、分类及高温力学性能国内外研究现状,并从未来钼合金高温应用的角度对新型钼合金的研究方向进行了建设性的展望。
  • 研究 开发
    刘新才;潘晶
    . 2014, 45(04): 6-0.
    Baidu(6)
    本文统计发现:在约化压缩变形温度tr=T/Tg为77K/Tg ≤tr<trc1、trc1≤tr<trc2和trc2≤tr<Tx/Tg时,一般块体非晶合金的压缩变形行为分别对应不均匀脆性断裂、非牛顿流变和牛顿流变;当应变速率为~10-4s-1时,临界约化压缩变形温度trc1在0.839~0.920之间,trc2=1.011;随着应变速率的降低,块体非晶合金由不均匀的脆性断裂转变为非牛顿流变的trc1、由非牛顿流变转变为牛顿流变的trc2均降低。论文进一步综述了块体非晶合金压缩变形的显微组织特征:低tr压缩变形试样表面的剪切带特征明显,但高tr压缩变形由于均匀变形和热影响作用使剪切带不明显,且块体非晶合金的塑性随剪切带数量的增加而提高;随着tr的升高,块体非晶合金的断口显微组织演化过程分别为复杂不均匀的脉状纹络、较均匀的脉状纹络、熔滴状和岩浆流状组织。另外在极低约化压缩温度tr下Ni60Pd20P17B3和Ti40Zr25Ni3Cu12Be20块体非晶合金表现出非牛顿流变行为值得进一步关注。
  • 工艺·技术
    张丽, 齐海涛, 徐永宽, 王利杰, 史月增, 刘金鑫
    功能材料. 2017, 48(6): 6183-6186. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2017.06.033
    采用高温化学气相沉积法(CVD)在高纯高密石墨基片的表面沉积了碳化钽(TaC)涂层。通过研究气化温度、气体流量及沉积温度对TaC涂层表面质量的影响,确定了高温CVD法制备TaC涂层的工艺参数,最终获得高致密度的TaC涂层。
  • 综述·进展
    武畏志鹏, 邹华, 宁南英, 田明
    功能材料. 2021, 52(2): 2039-2049. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.02.006
    近年来,随着柔性可穿戴设备、触觉反馈设备、能量收集器等领域的快速发展,介电弹性体(DE)及超级电容器(SC)因能够提共高能量、高储能效率以及可小型化而备受关注,有着非常广泛的应用。由于柔性电极的性能直接影响DE的发电和驱动效率以及SC的储能效率,因而其是DE和SC的重要组成部分。基于柔性电极材料的不同类型,本文首先对碳电极、金属电极、复合型电极等几种典型的电极材料及其性能进行了详细介绍。然后,对电极的制备方法进行了阐述。接着,总结了由柔性电极材料组装的DE和SC在各领域的应用,并对电极材料所面临的问题及挑战进行了分析。最后,对柔性电极材料的发展趋势进行了展望。
  • 热点·关注 (2021年度重庆市出版专项资金资助项目)
    王聪, 王伟强, 董旭峰, 齐民
    功能材料. 2022, 53(6): 6014-6018. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2022.06.003
    金属及合金的微弧氧化(MAO)涉及在等离子体高温下电解液与合金表面的交互作用。在此过程中,合金表面的多孔层的形成,不仅与电解液成分密切相关,合金成分对涂层结构及电特性起着重要作用。通过在0.1 mol/L Na2B4O7电解液中加入0.15 mol/L KOH,对不同Al含量的二元Ti-Al合金进行MAO,重点探究微弧氧化过程合金成分对涂层结构的影响。用扫描电子显微镜(SEM)、3D激光共聚焦显微镜分析了涂层的形貌和氧化物堆积厚度,接触角测试仪测量MAO涂层的亲水性能。结果表明,随着基体Al含量增加,MAO后的表面多孔涂层更加均匀,孔洞尺寸、氧化物堆积及电压值均有所增加。高Al含量的多孔涂层更加均匀,亲水性也更加优异。
  • 综述·进展
    张晗, 艾云龙, 陈卫华, 梁炳亮, 何文, 张建军
    功能材料. 2021, 52(4): 4062-4070. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.04.010
    高熵合金是近年来的新兴领域,与传统合金不同,其一般是由五种或者五种以上主要元素组成,每种主元的含量在5%~35%(原子分数)之间,多种元素混乱排列却拥有简单的相结构,高熵合金的优点显著,发展空间巨大。以难熔金属元素为基础的难熔高熵合金近年来大受关注,含有3种及以上的难熔金属组成的高熵合金称为难熔高熵合金,由于难熔金属的熔点均较高,因此难熔高熵合金表现出了较好的高温力学性能和高温抗氧化性能以及耐腐蚀性能,受到大众欢迎,有望取代传统的高温合金。详细的阐述了难熔高熵合金的制备方法、相结构、力学性能、抗氧化性能与耐腐蚀性能,最后对难熔高熵合金的发展进行了展望。
  • 工艺·技术
    任林娇, 李晨龙, 秦自瑞, 徐鹏, 姜利英
    功能材料. 2021, 52(2): 2211-2215. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.02.029
    通过化学还原法制备金纳米材料,以柠檬酸钠为还原剂,通过加热还原氯金酸,得到金纳米颗粒水溶液。利用紫外-可见吸收光谱,研究了制备工艺参数对产物尺寸以及产物生成速率的影响。结果表明,反应物浓度比、反应物加入次序、溶液pH在一定程度上影响产物的尺寸,保温温度、保温时间以及搅拌速率对产物生成速率有较大影响。并对金纳米颗粒生成过程相关影响因素进行了分析。
  • 综述·进展
    肖雨辰, 唐会毅, 吴保安, 李凤, 汪建胜, 罗维凡, 刘庆宾
    功能材料. 2020, 51(5): 5053-5059. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.05.008
    铂铱合金化学稳定性高、力学及电学性能优异,且耐高温,催化活性高,被广泛应用在交通运输、生物医疗、能源、化工等领域。综述了铂铱合金在电接触材料、火花塞电极、生物医学、催化剂等典型应用领域的现状,并展望了铂铱合金未来的发展方向。
  • 综述·进展
    吴昊晨, 李杰, 张小青
    功能材料. 2018, 49(9): 9038-9042. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.09.007
    疏油/超疏油表面因在防油污材料、生物粘附等方面具有广泛的应用前景,而引起人们的广泛关注。介绍了表面润湿性的相关理论和经典物理模型,综述了当前疏油/超疏油表面的制备与加工方法,并对其进一步的研究方向进行展望,以期为疏油/超疏油表面的深入研究提供参考。
  • 热点·关注 (2020年度重庆市出版专项资金资助项目)
    陈于中, 宋成轶
    功能材料. 2021, 52(1): 1001-1010. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.01.001
    随着摩尔定律的发展,在半导体器件、电池和生物医药器件尺度减小,结构精细,元器件的功率密度提高的趋势下,其对热界面材料的性能要求逐渐提高。微纳结构设计对材料的工作效率和使用寿命有很大影响。因此科研人员使用新的合成方案,结构设计,模拟及测量方法来改进热界面材料并提高电子器件的耐用持久性。本文综述了热界面材料的研究现状,分类总结了现有的几种热界面材料,如单一类型的热界面材料、含金属的热界面材料、无机-聚合物复合热界面材料等,详细介绍了应用电声耦合机理阐述微米纳米尺度复合材料热输运的进展,包括金属-金属界面、金属-非金属界面晶格振动、电子-声子耦合机制对微观热导率的影响,以及这些理论在钙钛矿电池、热界面材料设计和制备过程中的应用,以及测量界面热导率的设备和方法,如时域热反射测量系统、3ω法等,并展望了其未来发展方向。
  • 综述·进展
    陈博利, 杨依帆, 冷国琴, 黄朝晖, 孙峙, 陶天一
    功能材料. 2021, 52(1): 1070-1077. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.01.011
    β型氧化镓(β-Ga2O3)具有宽禁带、高击穿强度和低制造成本等优点,是制备第三代半导体的优质备选材料。制备β-Ga2O3材料的方法有直拉法、导模法、浮区法、布里奇曼法等。由于该材料在高温下易挥发,易产生较多杂质气体、晶体形状难以控制、单晶中产生较多缺陷等问题。对目前β-Ga2O3制备方法进行综述,对多种制备方法的工艺、原理以及相关应用进行介绍,并对这些方法及工艺的特点进行对比,分析产品低质量的主要原因并提出解决建议,为未来优化β-Ga2O3材料制备工艺的研究提供参考。
  • 综述·进展
    董弋, 郭少青, 李鑫, 董红玉
    功能材料. 2021, 52(4): 4030-4037. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.04.006
    作为传统化石能源的有效替代品,太阳能电池引起了学者们的广泛关注。导电银浆作为太阳能电池的重要原料,影响着太阳能电池的光电转换率和度电成本。银粉作为银浆中的导电相,其性能对银浆的电性能、流动性、粘附性等性质起着关键作用。近年来针对银粉的形态、尺寸、分散度、粒度分布和振实密度对导电银浆电性能的影响有较多研究。研究表明银粉的形态和粒径是决定银浆导电性、烧结质量等特性的主要因素;银粉的振实密度也是影响烧结厚膜的致密性以及电池的光电转化率的重要因素。在银粉制备过程中,不同种类的分散剂会影响银粉的分散性,从而影响银浆的细度、粘附性和电阻率。
  • 热点·关注(2018年度重庆市出版专项资金资助项目)
    石南南, 亢志宽, 邵伟昂, 李振宝, 王小娟
    功能材料. 2019, 50(9): 9019-09026. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2019.09.004
    “超材料”由于具备天然材料无法达到的超常力学性能而备受关注。超材料的性能主要取决于人工设计的微观结构,因此可以超越构成材料的本征性质,使材料进入“人工设计”时代。经过精密设计的声子晶体可以产生与地震频率相对应的带隙,这种声子晶体为“地震超材料”。综述了地震超材料的基本单元声子晶体的类型,地震超材料的带隙特性及隔震原理。总结了国内外地震超材料的研究现状,分析带隙特性使其在隔震减震方面具有广阔应用前景。结合地震超材料在目前应用中的存在问题,对未来地震超材料在抗震减灾中的应用进行了展望。
  • 研究 开发
    范婷婷;周元林;范超超
    . 2013, 44(13): 32-0.
    摘要:以中间体(N,N,N′,N′-四丙酸甲酯-1,4-苯二胺)、1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇为原料,在四异丙基钛酸酯为催化剂的条件下,通过酯交换反应合成了一种未见文献报道的高度对称的树枝状结构的化合物 - 新型防老剂(N,N,N’N’-[1,4苯二胺]-丙酸[1,2,2,6,6]-五甲基]哌啶醇酯)。产物的结构通过红外(FT-IR)、液相色谱-质谱(LC-MS)、元素分析及核磁(1H-NMR)等确定。为了研究新型防老剂的性能,试验将合成的新型防老剂、防老剂D(N-苯基-β-萘胺)、光稳定剂GW-622分别添加到天然橡胶中制成胶片,对其进行抗热氧老化性能和耐紫外光老化性能测试。结果表明合成的新型防老剂具有良好的抗热氧老化性能和耐紫外光老化性能。
  • 研究与开发
    王春梅;赵海雷;王静;王捷;吕鹏鹏
    . 2012, 43(23): 30-0.
    Baidu(22)
    采用溶胶-凝胶法在人造石墨表面包覆不同有机物碳源后进行热处理,制备了具有“核-壳”结构的热解无定形碳包覆人造石墨改性负极材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电以及循环伏安(CV)测试等方法研究了碳源种类和包覆量对材料晶格结构、颗粒形貌及电化学性能的影响。结果表明,以聚偏氟乙烯(PVDF)作为碳源、5 wt.%的包覆量制备的材料具有较高的可逆比容量(~360 mAhg-1)和首次库仑效率(88.5%),表现出优异的倍率性能和循环稳定性。这主要是由于5 wt.%的PVDF包覆量在石墨表面形成的无定形碳包覆层比较完整且厚度适宜,无定形碳的各向同性结构特征增加了锂离子扩散的通道,促进了电极反应过程的进行。
  • 综述·进展
    苏 星,彭云峰
    超疏水是自然界中动植物表面所具有的一种重要表面特性,具有高接触角和低滚动角,具备自清洁和调节表界面粘附与接触及摩擦等功能而具备巨大的应用潜力,并已在表面工程和精密工程领域引起了广泛的关注。总结了近些年来超疏水理论模型的发展和超疏水性的主要影响因素,首先从经典的能量理论方面,应用Young’s方程、Wenzel与Cassie-Baxter两大理论模型以及这两种模型之间的转换条件来阐述超疏水表面的形成机理,并讨论超疏水表面的接触角滞后理论和接触线理论;然后基于Wenzel与Cassie-Baxter两大理论模型概述了微结构表面几何拓扑形貌及其参数对表面超疏水特性的影响;并对超疏水表面的发展进行了展望。
  • 综述·进展
    倪哲伟, 沈勇, 陈名扬, 项光鸿
    功能材料. 2021, 52(4): 4046-4053. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.04.008
    二维纳米二硫化钨具有特殊层状结构、可调节带隙、稳定的物理化学性质等优点吸引了国内外研究人员的关注。本文综述了二维纳米二硫化钨的最新研究进展,介绍二维纳米二硫化钨的晶体结构、光学性质、能带结构,归纳了二维纳米二硫化钨的制备方法,以及在光催化剂、光电检测器、润滑剂、场效应晶体管等领域的应用,展望了二维纳米二硫化钨未来的研究前景。
  • 热点·关注 (2020年度重庆市出版专项资金资助项目)
    黄兴文, 朋小康, 刘荣涛, 廖松义, 刘屹东, 闵永刚
    功能材料. 2021, 52(5): 5018-5024. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.05.004
    聚酰亚胺(PI)广泛应用于电子集成电路的绝缘材料领域。随着电子通信行业的不断更新换代,信号传输频率逐渐往高频发展(例如5G通讯),为了满足信号传输速度快、介电损耗低的要求,需要不断地降低印刷线路板(PCB)绝缘材料的介电常数。常规聚酰亚胺介电常数偏高,不适合直接用于PCB的绝缘材料,为满足未来5G高频通信要求,必须对其进行改性,因此本文综述了低介电常数聚酰亚胺改性的研究进展,并对其进行了展望。
  • 研究 开发
    杜宝盛
    . 2013, 44(13): 19-0.
    Baidu(6)
    摘 要: 用脉冲激光沉积技术在Si(100) 基底上制备了纯Al2O3、掺杂浓度为0.3wt%、1wt%的Cr3+:Al2O3薄膜。制备态的薄膜为立方γ-Al2O3结构,经800 oC真空条件下退火1小时样品的结晶度有所提高,呈现α- Al2O3相与γ- Al2O3相的衍射峰。薄膜基本保持了靶材中原有各元素成分比例,平均粒径为250nm,形貌为条形。与Al2O3粉体相比,制备态薄膜在386nm处的发光峰强度明显提高。这可归因于薄膜中氧空位的增加使双氧空位吸收电子所产生的F2+色心浓度提高。薄膜经真空退火后在332nm、398nm附近的发光峰强度明显增强,这是由于薄膜中氧空位的增加提高了 F+、F色心浓度。与此同时,制备态薄膜在386nm附近发光峰经退火后由386nm蓝移至381nm,可归因于退火后制备态薄膜的内应力得到了释放。1wt% Cr3+掺杂薄膜在646nm、694nm出现Cr3+离子由4T2能级跃迁至4A2能级及由 能级跃迁至4A2能级产生的荧光发光峰。
  • 综述·进展
    温书剑,张熠霄,陈 阳,宋春阳,崔晓莉
    功能材料. 2016, 47(12): 12038-12049. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.007
    Baidu(7)
    锂离子电池被广泛应用于移动电子设备,在电动汽车和各类储能系统有良好的应用前景,是未来最具发展前途的储能电池之一。作为一种锂离子电池负极材料,钛酸锂因具有高的脱嵌锂平台电位,优异的循环性能,突出的热稳定性和安全特性而备受重视。总结了钛酸锂负极材料在结构形貌和电化学性能方面的研究进展,对其微纳米化、表面改性和离子掺杂等方面新的研究成果进行了概述。微纳米化可以赋予材料更大的表面积,有助于锂离子迁移,电极材料与电解液可以更好的接触,产生更大的锂离子迁移电流,有利于提升钛酸锂材料倍率性能;表面改性手段主要以碳包覆、金属-钛酸锂复合材料和形成新表面相为主,通过这些手段可以改善材料导电性和提高电池的循环性能;离子掺杂可使部分Ti4+转变为Ti3+,提高钛酸锂材料的电子导电性。对钛酸锂作为锂离子电池负极材料未来的发展方向进行了展望。
  • 研究·开发
    张利, 李普旺, 杨子明, 何祖宇, 王超, 杨艳, 李积华, 焦静, 周闯
    功能材料. 2020, 51(4): 4153-4159. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.04.026
    作为可生物降解型的聚乙烯醇薄膜,其环保特性已得到了全世界的广泛承认,但是由于聚乙烯醇分子中含有大量的亲水性基团,导致成膜的耐水性差,这很大程度上限制了它的推广和应用。通过采用戊二醛、尿素对聚乙烯醇进行缩醛交联,并通过添加不同种类的增塑剂(丙三醇、PEG-400、MgCl2)破坏PVA的氢键作用,降低其结晶度,从而达到增塑改性效果,最后通过红外光谱FTIR、热重TG分析、物理机械性能以及接触角来鉴定物质的结构以及对其性能进行表征。结果表明:通过戊二醛、尿素与PVA羟基缩醛交联反应可以提高PVA成膜的耐水性能和热稳定性能,丙三醇、PEG-400、MgCl2等可以提高PVA的断裂伸长率和拉伸强度,当涂膜中交联剂戊二醛4%、尿素0.5%,增塑剂丙三醇4%、PEG-400为6%、MgCl2为2%时,成膜的机械性能最优,断裂伸长率达136.7%,拉伸强度达3.48MPa。
  • 综述·进展
    高晗, 迟祥, 宋晓雪, 王栋, 程万里
    功能材料. 2021, 52(2): 2085-2097. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2021.02.011
    近年来由于不可再生资源的日益枯竭,以及环境危机等问题,发光材料的研究和利用受到人们的广泛关注。发光纤维作为发光材料的一种,更是有其独特的性能,具有无毒、无害、色泽光鲜亮丽、材质柔和、抗衰老性优良、可持续发光等诸多优点。发光纤维分为荧光纤维和夜光纤维,夜光纤维又分为自发光型和蓄光型。发光纤维实现了自动吸光-蓄光-发光这一循环功能,发光纤维的开发利用是应对资源匮乏、实现化纤工业可持续发展的需要,同时也是实现节能减排、发展低碳经济的需要。发光纤维材料的应用领域包括但不限于发光印花织物、发光纺织品的应用、玩具和刺绣艺术品、功能服装、防伪等。笔者对发光纤维材料方面的代表性成果进行梳理与总结,主要包括发光材料的分类及其应用、发光纤维简介及制备方法、发光纤维特性及其应用,并且对该领域内存在的问题及未来发展方向作了展望。
  • 综述·进展
    曾吉阳, 荣茜, 邓细宇, 邝鑫雅, 字包叶, 马艺文, 柳清菊
    功能材料. 2020, 51(12): 12065-12071. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2020.12.010
    随着人类的发展与社会的进步,人们对身边的环境问题越来越重视,尤其是对有毒有害气体的检测,而金属氧化物气敏传感器就可以解决这一问题。金属氧化物半导体气体传感器由于小巧、成本低廉、使用便捷、响应迅速等特点而被广泛的研究与应用。三氧化钨(WO3)作为一种典型的n型半导体气敏材料,因其独特的气敏性能在检测各种有毒有害气体方面引起了广泛关注。传感材料的结构与形貌、暴露晶面、氧化物和贵金属的引入对改善材料的气敏性能起着关键性的作用。总结了近几年对一维,二维和三维WO3材料的合成、界面的调控和对其改性方法、气敏性能的研究及相关机理的分析,提出了目前基于WO3的气敏传感器研究过程中存在的问题,并对其未来发展趋势进行了展望。
  • 研究 开发
    肖宇;李峰;张发培
    . 2014, 45(04): 4-0.
    利用改进的两溶剂混合法生长出大尺寸6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯 (TIPS-PEN)薄晶体,晶体尺寸可达几毫米,厚度范围为90nm至700nm。用偏光显微镜确定了其单结晶性,通过对比试验发现,随着溶液浓度的升高,有机薄晶体尺寸增大、厚度增加。用X射线衍射和选区电子衍射对TIPS-PEN薄晶体进行表征,结果显示薄晶体具有非常高的有序结构。基于薄晶体的场效应晶体管(FET)具有高的空穴迁移率,达0.39cm2V-1S-1,较旋涂制备的薄膜晶体管高两个量级,并且发现随着薄晶体厚度的降低载流子迁移率增加。
  • 综述·进展
    王海洋, 朱洪喆, 王守凯, 张功多, 申凯华
    功能材料. 2019, 50(8): 8032-8039. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2019.08.006
    我国能源结构是“富煤、贫油、少气”,发展煤化工资源化利用技术对于保障国家能源安全不仅具有重要的战略意义,也有着广阔的市场前景。煤焦油,作为钢铁行业炼焦的副产物,主要由稠环芳烃组成,并且碳含量相对较高,目前主要以燃烧为主,带来了一系列能源和环境问题,因此实现煤焦油资源高效利用是急需解决的行业难题。从煤焦油出发制备功能性炭材料是探索煤焦油高附加值利用的有效途径,介绍了以煤沥青为原料合成多孔炭材料的主要技术和应用前景。分析表明,通过活化法或模板法等技术手段可实现炭材料比表面积和孔结构调控,但由于煤沥青原料的特点,单一的手段难以满足高性能炭材料的发展要求,因此,通过精细化工技术对煤沥青分子结构进行调控,改善煤沥青分子结构及其物理、化学性质,对于煤沥青基炭材料发展具有重要意义。
  • 研究 开发
    杨健健;晏华;王雪梅;胡志德
    . 2014, 45(04): 21-0.
    Baidu(4)
    分别以不同粒径的SiO2粒子作为触变剂,以羰基铁粉为磁性颗粒,制备了矿物油基磁流变液。通过测量零场黏度、流变曲线、沉降率,以及摩擦系数等,考察了SiO2的粒径对磁流变液流变特性,稳定性以及摩擦学性能的影响。实验结果表明:①中等粒径的SiO2作为触变剂会明显增加磁流变液的零场黏度;②小粒径SiO2粒子的填补空隙作用,使得磁流变液在强磁场下磁致剪切应力明显增强;③磁流变液的沉降稳定性随着粒径的增大而明显改善,再分散性能下降;④较大粒径(100nm)的SiO2粒子的磁流变液表现出良好的减摩性能。
  • 研究 开发
    宫铭
    . 2014, 45(04): 11-0.
    Baidu(2)
    采用模板聚合法以甲基丙烯酸(MA)、甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)为单体,以过硫酸钾为引发剂和壳聚糖进行聚合,制备具有仿细胞外层膜结构壳聚糖纳米颗粒。用动态光散射仪(DLS)、透射电镜(TEM)和Zeta电位对纳米颗粒的粒径、Zeta电位进行表征,并通过体外阿霉素控释实验对该纳米颗粒的控释性能进行研究。该仿细胞外层膜结构壳聚糖纳米颗粒将在基因治疗、药物控释等领域具有巨大的应用前景。该研究对于探索仿细胞外层膜结构纳米颗粒的控释性能具有重要的学术意义。