本期目录

2018年, 第49卷, 第8期　刊出日期：2018-08-30
  

  • 全选
    |
    热点·关注(2017年度重庆市出版专项资金资助项目)
  • 一种具有室温磷光的碳量子点基复合材料
    刘武, 解荣军
    功能材料. 2018, 49(8): 8001-8008. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.001
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    碳量子点的荧光性能已被广泛研究,但很少有人关注碳量子点的磷光现象和机理。通过静电自组装法将带负电荷的碳量子点作为发光中心和核心先后吸引活性Ba2+和活性SO2-4,使碳量子点固定在所生成的BaSO4基质中,形成一种新型的同时具有优异室温磷光和荧光的碳量子点基复合材料(记作CQDs@BaSO4)。该材料在激发波长为365 nm下显示出的长磷光寿命为281 ms,平均寿命为251 ms,并且在水和酸碱溶液中都具有稳定的室温磷光发射现象。同时研究了磷光现象的机理,该材料室温磷光归因于碳量子点表面的其表面所含芳香羰基化合物的三重态和BaSO4分子有效的刚化这些芳香族羰基基团,从而抑制非辐射钝化途径产生室温磷光。基于该材料磷光性能的优点,成功将其制成防伪印泥材料,探讨其在磷光防伪上的应用。
  • BSA Langmuir膜结合氨气扩散仿生合成碱式硝酸钴薄膜
    王海威, 吴蕾, 刘浩广, 胡彬彬, 杜祖亮
    功能材料. 2018, 49(8): 8009-8013. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.002
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    通过牛血清白蛋白Langmuir膜矢量控制和氨气动态控制相结合的双层模板诱导的方法,制备了沿着(200)方向取向生长的大面积Co5(OH)8(NO3)2·2H2O薄膜。通过表面压力分子面积曲线、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别对薄膜成膜机理、薄膜表面形态以及晶型进行分析和研究,获得了一种在特殊的气液界面下制备良好的无机晶体薄膜的生长方法。
  • 麦饭石/ZnO复合材料的吸附及光催化机制研究
    亓淑艳, 王德朋, 赵亚栋, 胥焕岩
    功能材料. 2018, 49(8): 8014-8020. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.003
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以尿素、六水硝酸锌为原料,利用水热法制备了麦饭石/ZnO的复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪、能谱仪、比表面积测定仪对样品的结构、形貌和光学性能进行了表征。在可见光照射下,以酸性品红为降解物,研究麦饭石/ZnO复合材料的吸附及光催化性能,并通过动力学模型来模拟酸性品红被降解的过程。结果表明,麦饭石加入并没有对ZnO的花瓣形貌产生影响,但对其吸附及光催化性能影响很大。随着麦饭石的含量的增大,比表面积、吸附及光催化性能出现先增大后减少的现象。当麦饭石含量为7%时,由于样品的比表面积最大,电子复合几率最低,所以吸附和光催化效率均达到最大值。
  • g-C3N4/CuPc复合材料的制备及其光催化性能研究
    梅洁, 崔世海, 张大鹏
    功能材料. 2018, 49(8): 8021-8025. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.004
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以三聚氰胺为前驱体,先通过煅烧法制备石墨相氮化碳(g-C3N4),再利用超声法引入铜酞菁(CuPc)制备出石墨相氮化碳/铜酞菁(g-C3N4/CuPc或CN@CuPc)光催化复合材料。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射谱(XRD)及紫外-可见吸收光谱(DRS)等分析手段对所制备材料进行表征。以2,3-二氯苯酚为目标污染物,在500 W氙灯的照射下,考察了复合材料的含量、复合材料的投加量及污染物初始浓度等条件对光催化效果的影响。实验结果表明,在最佳的实验条件下,2,3-二氯苯酚经照射240 min后,降解率可达92%左右。该光催化反应符合拟一级反应动力学模型;在此反应过程中,起关键作用的活性物种为羟基自由基(·OH)。
  • SnO2微米线的直接沉淀法制备及其光催化、光电化学性能研究
    李晓东, 杨善, 黄锡奇, 倪春贵
    功能材料. 2018, 49(8): 8026-8030. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.005
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    利用简单的直接沉淀法,采用聚乙二醇为导向剂,在常温下合成了SnC2O4微米线,其平均轴向长度为109.6 μm,直径为0.95 μm。经过煅烧后制备了大长径比的SnO2微米线,并利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等分析手段对其进行了表征。以罗丹明B为探针反应研究样品的光催化活性,结果表明,由于较大的比表面积、独特的孔结构,4 h光催化降解率高达80%,同时探索研究了其光电化学性能,当外偏压为2 V时,光电流响应为6.03 μA/cm2。
    • 综述·进展
  • 基于激光微纳制造技术在工程材料基底构筑超疏水表面的技术及应用进展
    彭周亮, 李婷, 杨付超, 郭志光
    功能材料. 2018, 49(8): 8031-8039. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.006
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    21世纪以来,随着激光技术的发展,可用激光法制备超疏水表面的材料越来越多。为满足在自清洁、抗污、油水分离等方面不同需求,用激光法制备超疏水表面时需要选择不同材料作为基底。金属材料硬度大,稳定性和耐用性好,以此为基底制造出的超疏水表面在自清洁,抗结冰,抗污等方面表现优异,此外也可用于制备其它超疏水表面的模板。无机非金属材料品种繁多,性能各异,所制备的超疏水表面应用各不相同,有些生物相容性优良,有些可用于油水分离或制造超级电容器。聚合物材料弹性好,密度小,耐摩擦,以此为基底制造出的超疏水材料可用于耐磨设备和微流体装置制造。介绍了激光制备超疏水表面的基本原理,重点论述了激光制备超疏水表面的常用基底:金属基底,无机非金属基底和聚合物基底。金属基底包括铝合金、不锈钢、铜,无机非金属基底包括石英晶体和石墨烯,聚合物基底包括聚二甲基硅氧化烷(PDMS)和聚四氟乙烯(PTFE)等。在归纳当前不同基底制造出的超疏水表面的性能及应用基础上,对未来激光制备超疏水材料的发展作了展望。
  • 氧化石墨烯在生物医学领域的应用
    杜夏夏, 舒刚, 陈宗艳
    功能材料. 2018, 49(8): 8040-8047. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.007
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    氧化石墨烯现已成为生物医学应用中最有前途的生物材料,具有较高的载药能力,在基因递送、生物成像、光动力治疗、免疫增强、抗菌作用上都已成为研究热点。主要介绍氧化石墨烯在生物医学领域的应用研究进展。
  • 碳纳米材料在柔性压力传感器中的应用
    罗实, 周熙, 杨俊, 魏大鹏
    功能材料. 2018, 49(8): 8048-8056. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.008
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    随着碳纳米材料的发展,柔性压力传感器在电子皮肤、机器人、移动医疗诊断和人机交互等领域有着广泛的应用。由碳纳米材料制备的柔性压力传感器有柔性、高稳定性等优点,使其成为近年来的热门研究方向之一。系统综述了基于碳纳米材料的柔性压力传感器的分类,以及各个类型传感器的优势和不足。最后,展望了柔性压力传感器在耐久度、多维度形变探测和生物安全性等方面的发展趋势。
    • 研究·开发
  • 烧结气氛压力对高性能TFT用ITO靶材结瘤性能的研究
    黄誓成, 杨祥, 陆映东, 姜姝, 李喜峰, 张雪凤, 杜海柱
    功能材料. 2018, 49(8): 8057-8061. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.009
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    通过在烧结过程中调节气氛气压改变烧结压力来制备高性能ITO靶材,采用磁控溅射生长ITO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜等对ITO薄膜进行表征并对靶材表面进行观察。结果表明烧结压力略高于标准大气压(0.105 MPa)工艺条件下制备的ITO靶材表面的结瘤更少。磁控溅射制备的薄膜均处于非晶状态,薄膜的表面粗糙度由0.35 nm降低至0.28 nm,薄膜的平均光学透过率均高于84%。改善工艺后的ITO靶材制备的ITO薄膜刻蚀残留非常少。在优化的工艺条件下,靶材质量得到有效改善,透明导电氧化物薄膜性能得到提高。
  • P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的制备及其吸附性能
    王凯, 邱广明, 赵丽娟, 靳瑞发, 李秀华
    功能材料. 2018, 49(8): 8062-8067. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.010
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    采用分散聚合法制备聚P(St-GMA)微球,通过开环反应将亚氨基二乙酸(iminodiacetic acid,IDA)接枝在微球的表面,然后与金属离子的螯合,制备了一种P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球吸附剂。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和电导率仪等对其进行了表征。探讨了P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球对牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)的吸附性能,考察了pH值和吸附时间等对BSA的吸附量的影响,研究了其吸附动力学和吸附热力学特性。结果表明,pH=6时,吸附量最大;在298 K时,P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的最大吸附量为37.66 mg/g,吸附符合Langmuir方程;动力学研究结果表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果。
  • 碱处理对马尼拉麻纤维结构及纸质振膜电声性能的影响
    彭奎, 方鹏飞, 何春清, 肖辉, 覃煜焱, 胡蓓
    功能材料. 2018, 49(8): 8068-8074. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.011
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    纸质振膜的力学性能会影响扬声器的电声(频率响应)特性,通过对天然纤维改性处理能改善振膜的力学性能。讨论了碱液浓度和处理时间对马尼拉麻纤维结构及纸质振膜力学性能和电声性能的影响。采用SEM、XRD、FT-IR、TGA等表征方法对碱处理前后的马尼拉麻纤维表面形貌、结晶结构、化学组分等进行测试分析。结果表明,随着碱液浓度或处理时间的增加,纤维表面粗糙度增大、纤维的结晶度先增大后减小、纤维表面的木质素及半纤维素减少、纤维素热稳定性提高,木质素的热稳定性降低。碱液浓度过大或处理时间过长,均会导致纤维素的降解,影响振膜力学强度。碱液浓度为5%(质量分数)、室温处理3 h时,纤维振膜的力学性能和电声性能达到最佳。
  • 电阻法在钢筋腐蚀中的适用性研究
    乔宏霞, 郭向柯, 王鹏辉, 李元可, 梁金科
    功能材料. 2018, 49(8): 8075-8079. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.012
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    钢筋的腐蚀是混凝土结构服役过程中遇到最为常见的病害问题,为解决传统失重法要求破损检测以至于应用受到限制的问题,提出应用电阻法测定混凝土中钢筋的腐蚀。基于加速腐蚀试验,通过电阻法和失重法测定混凝土中钢筋的腐蚀,对比钢筋电阻的变化和腐蚀速率,运用假设检验对其进行显著性分析。最终得出,电阻法测定钢筋的腐蚀不仅可以反映钢筋腐蚀的结果,又能分析其腐蚀的过程,能够很好的反应钢筋的腐蚀速率,在实际工程中具有很好的适用性。
  • 一种聚氨酯预聚体用于制备壳聚糖/热塑性聚氨酯弹性体
    张宇, 李倩, 邓樱花, 李景蕻, 伍强贤, 周诗毅
    功能材料. 2018, 49(8): 8080-8085. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.013
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    采用一种简单有效的方法,以聚氨酯预聚体(PUP)作为增容剂,熔融制备壳聚糖/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。对PUP的增容作用以及PUP 对复合材料的结构和性能的影响进行了探索和研究。PUP的增容效果主要体现在两个方面:一方面PUP中所含的NCO 基团能与壳聚糖中的羟基或氨基发生作用使得两者之间有很强的相互作用;另一方面,由于采用的合成PUP与TPU的原料是相似的,TPU与PUP之间也有很好的相容性。所以PUP的加入能明显的提高壳聚糖与TPU 之间的相互作用和相容性。随着PUP含量的增加,材料的界面结构有了明显的改善,其力学性能逐渐上升,结晶性能下降,此工作为亲水性壳聚糖/疏水性塑料复合材料的制备提供了一种简单且有效的加工方法。
  • PEGDA/SA复合水凝胶的制备及性能研究
    吴昊旻, 杜建科, 林婷婷
    功能材料. 2018, 49(8): 8086-8092. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.014
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    通过SLA 3D打印和离子交联的方法制备出聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)/海藻酸钠(SA)复合水凝胶。探究了PEGDA和SA不同含量对复合水凝胶溶胀性能、力学性能和热动态分析的影响。溶胀测试结果表明,PEGDA含量的降低或SA含量的上升的均能有效提高水凝胶的吸水速率和平衡溶胀率;压缩性能测试结果表明,SA网络的引入有助于提高凝胶的极限压缩应变和能量耗散性能,PEGDA/SA含量为50/2.5的复合水凝胶极限压缩应变达到30.4%,比相同PEGDA含量的单网络水凝胶提升了45.4%;数字散斑分析结果表明,复合水凝胶的泊松比复合水凝胶的泊松比在0.35～0.5之间;DMA结果标明,复合水凝胶在-20～100 ℃之间拥有相同的物质结构,SA的加入并没有影响到材料的玻璃化转变温度。
  • 钒钴共掺杂TiO2光催化剂的研究
    吕天平, 陈明鹏, 申开远, 李科金, 张洞铭, 张瑾, 朱忠其, 张艮林, 柳清菊
    功能材料. 2018, 49(8): 8093-8096. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.015
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    采用溶胶-凝胶法制备V、Co共掺杂改性TiO2光催化剂,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,研究了V、Co共掺杂对TiO2光催化剂性能的影响,结果表明,V、Co共掺杂对催化剂的平均晶粒粒径、吸收光谱、光生电子—空穴对的复合率、光催化性能都具有显著影响。通过正交试验得到共掺杂体系的最佳掺杂量为n(V)∶n(Ti)=0.3%、n(Co)∶n(Ti)=0.1%,此掺杂量下所制备的样品对MB进行降解,在普通日光灯下反应6 h的光催化降解效率达96.4%,明显优于同等条件下德国Degussa公司生产的P25纯TiO2光催化剂的降解效率44.35%。
  • 废纸纤维/微晶纤维素增强PHBV复合材料性能研究
    张效林, 李佳, 邓祥胜, 金霄, 聂孙建
    功能材料. 2018, 49(8): 8097-8101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.016
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)作为基体,微晶纤维素(MCC)和废纸纤维作为增强体,采用注塑成型的方法制备可生物降解的复合材料。研究不同质量分数的MCC以及不同质量分数的废纸纤维作为共混填充材料对复合材料的力学、吸水及界面性能的影响。结果表明添加MCC后的复合材料力学性能整体都得到了提高,且在MCC质量分数为3%时复合材料的综合力学性能最好,共混填充后的复合材料则在废纸纤维的质量分数为10%时综合力学性能最好;复合材料的吸水性随着废纸纤维含量的增加而上升。扫描电镜分析发现,MCC与PHBV界面相容性较好,共混废纸纤维后界面性能下降。
  • 仿蜂巢形多孔介质模型内流体流动数值模拟研究
    蒋静智, 马莉营, 崔海亭, 彭培英, 朱海荣
    功能材料. 2018, 49(8): 8102-8107. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.017
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    构建仿蜂巢形多孔介质模型,利用流体计算软件Fluent对流体在其内部的流动状况进行模拟,考察不同初始流速、不同孔径大小等参数对多孔介质内部流体的流动特性及其对微生物在多孔介质内部的附着生长情况的影响。研究结果表明,多孔介质内随初始流速的增大,流体剪切力增大,微生物在小孔内附着生长的几率降低;相同初始流速条件下,随多孔介质内部孔径的增大,适宜在多孔介质内微生物生长的区域减小,生物膜较难形成;多孔载体底层内的流速随载体厚度的增大而降低,导致多孔载体底层的微生物因得不到营养物质而脱落死亡。模拟范围内得到的最佳流体流动特性参数为初始流速0.001 m/s和模型结构参数孔径直径20 μm。
  • 包装材料用陶瓷表面化学沉积Ni-P镀层研究
    万剑, 李想
    功能材料. 2018, 49(8): 8108-8111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.018
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    为提高包装材料的表面质量,满足工业生产、航空、航天、日常生活等需求。采用化学沉积方法在包装材料用陶瓷表面沉积Ni-P镀层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、DSC差热分析仪和摩擦磨损试验机研究Ni-P镀层的表面形貌、物相结构、晶化温度及耐磨性能。结果表明,当镀液中硫酸镍含量30 g/L、热处理温度500 ℃时,Ni-P镀层的磨损质量达到最小22.2 mg。当热处理温度达到500 ℃时,Ni-P镀层磨损机制主要表现为磨粒磨损和黏着磨损。DSC分析可知,Ni-P镀层主放热峰对应的晶化温度为339 ℃。当热处理温度达到500 ℃时,Ni-P镀层最终稳定相为Ni+Ni3P+NiO。
  • 氨基化改性生物玻璃/明胶/胶原复合支架的研究
    张腾飞, 王芳, 汤克勇
    功能材料. 2018, 49(8): 8112-8118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.019
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    利用溶胶-凝胶技术制备生物活性玻璃,并将其与明胶、胶原蛋白复合制备生物活性玻璃/明胶/胶原复合支架。力学性能研究表明,该复合支架形变量50%时的抗压强度为5.97 MPa;将生物活性玻璃氨基化改性后,制备的复合支架形变量50%时的抗压强度略有增加(6.15 MPa)。傅立叶红外光谱显示,氨基化改性生物玻璃与明胶、胶原之间生成酰胺键,增强了复合支架的结构稳定性。将生物活性玻璃/明胶/胶原复合支架置于模拟体液中矿化,在扫描电镜下可观察到其表面生成了羟基磷灰石,且随着矿化时间的延长,生成的羟基磷灰石颗粒逐渐增多。生物活性玻璃/明胶/胶原复合支架于磷酸盐缓冲液(PBS)中降解28 d后,其质量剩余25.25%,而氨基化改性生物活性玻璃/明胶/胶原复合支架的质量剩余32.96%,表明氨基化改性能够提高其无机相与有机相的界面相容性,从而提高复合支架的结构稳定性。细胞毒性研究表明,氨基化改性生物活性玻璃/明胶/胶原复合支架和生物活性玻璃/明胶/胶原复合支架反应级为0级或1级,可满足生物医用材料的要求。氨基化生物活性玻璃/明胶/胶原复合支架有望在骨组织工程修复中得到应用。
  • 羟基磷灰石/壳聚糖复合层的制备及其结合力、润湿性研究
    王晓琳, 刘世敏, 李宝娥, 马建威, 张贤琳, 李海鹏, 梁春永, 王洪水
    功能材料. 2018, 49(8): 8119-8123. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.020
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    通过微弧氧化处理,在Ti植入体表面制备了兼具花瓣和多孔形貌的羟基磷灰石(HA)涂层,而后通过浸渍-提拉法又在HA表面成功装载了不同浓度的壳聚糖(CS)。对所得复合层进行SEM、EDS、XRD检测,探究负载CS前后复合层的的形貌、组成及物相变化;通过FT-IR分析复合层所含官能团及HA/CS界面的相互作用;并对不同HA/CS样品进行接触角测试,探究不同CS浓度对样品表面润湿性的影响;通过划痕法测试CS与HA的界面结合强度。结果表明,随着CS浓度增大,可逐渐遮盖HA层的花瓣、多孔形貌特征,使得钛表面形成光滑、连续的CS膜层;HA和CS之间有一定的键合作用,界面结合力可达8.3 N;CS的负载可有效降低HA层的表面润湿性,且随着CS浓度增大,表面润湿性不断降低。
  • 聚丙二醇二缩水甘油醚对E51树脂力学性能的研究
    刘蕊, 乔英杰, 林宇雷
    功能材料. 2018, 49(8): 8124-8130. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.021
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    利用聚丙二醇二缩水甘油醚增韧改性剂与E51共混制备改性树脂,研究聚丙二醇二缩水甘油醚增韧改性剂填量对复合材料常温力学性能及低温力学性能的影响。结果表明,当增韧改性剂填量为20%(质量分数)时,改性树脂的性能最优。在常温下拉伸断裂应变达到了7.5%,与改性前相比提高了82.9%,改性树脂浇注体的常温拉伸强度为93.3 MPa,与改性前相比提高了25.2%,压缩强度为129.8 MPa,弯曲强度为116.60 MPa。在低温下改性树脂浇注体的拉伸断裂应变为5.4%,与改性前相比提高了50%,改性树脂浇注体低温拉伸强度为130.4 MPa,低温压缩强度为174.6 MPa,低温弯曲强度为154.9 MPa。
  • 纳米CaCO3对硫铝酸盐水泥水化硬化特性的影响
    朱艳超, 马保国, 赵河闯, 谭洪波
    功能材料. 2018, 49(8): 8131-8135. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.022
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    研究了纳米CaCO3(NC)对硫铝酸盐水泥(SAC)凝结时间、抗压强度、水化热、水化产物和微观形貌的影响。结果表明,NC可促进SAC的凝结,缩短初凝和终凝时间间隔;显著提高SAC各龄期的抗压强度;缩短SAC的水化诱导期,使水化第一、第二放热峰值分别提高了15.4%和18.9%,并增加了水化放热量;NC在SAC结构中起微集料成核效应和填充效应,提高了水化产物钙矾石(AFt)的结晶度,从而促进SAC的凝结和水化,并使硬化浆体呈整体化的均匀致密结构,提高了SAC净浆的强度。
  • 硝酸处理对Li在磷烯表面吸附和迁移行为影响的第一性原理研究
    谭心, 刘尧尧, 李璇, 张吉庆, 贾茹
    功能材料. 2018, 49(8): 8136-8142. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.023
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    利用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了Li在本征磷烯表面及硝酸处理的磷烯表面的吸附性质、电学性质及迁移行为。结果表明:硝酸处理前后,Li原子在磷烯表面的最稳定吸附位均为H位;硝酸处理使Li原子在磷烯表面的吸附更加稳定。Li原子吸附在NO-3-磷烯体系表面后,一方面,电荷由Li原子转移到附近的磷烯;另一方面,电荷由磷烯转移到附近的NO-3;Li原子在NO-3-磷烯体系表面的吸附既有N型掺杂,也有P型掺杂。硝酸的处理使得整个体系的电荷转移量增大,增强了体系的离子性。硝酸处理降低了Li原子在磷烯表面的迁移激活能,Li原子在NO-3-磷烯表面更容易迁移。
  • M-PSA混凝土毛细吸水及力学性能研究
    李春光, 曾剑锋, 刘振中, 余立军, 贺明强, 潘旺, 林煜臻
    功能材料. 2018, 49(8): 8143-8149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.024
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    水在混凝土孔隙中的传输是造成其性能劣化的主要原因。将芬顿造纸污泥在高温下煅烧,冷却后与硬脂酸球磨活化得到改性芬顿造纸污泥灰(M-PSA)。将M-PSA按不同比例等量取代普通硅酸盐水泥制备混凝土,研究其毛细吸水和力学性能,利用XRD、SEM/EDS、FT-IR分析M-PSA成分及其混凝土中胶凝材料的水化机理。结果表明掺量为4%时,M-PSA中的活性Al、Si成分及铁酸钙、铁铝酸钙可促使水泥混凝土生成更多的C-S-H,改善界面性能,并通过憎水基团的接入降低混凝土的毛细吸水量,同时提高早期抗压强度且不降低长期强度,劈裂抗拉强度仅有小幅下降。M-PSA可作为掺合料等量取代普通硅酸盐水泥,改善混凝土的毛细吸水特性,在防水或耐久性要求高的工程中应用。
  • 掺杂扶手型锡烯纳米带的电子结构及输运性质理论研究
    陈颖, 汤琪琪, 何佳, 李登峰
    功能材料. 2018, 49(8): 8150-8154. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.025
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    锡烯在拓扑超导和反常霍尔效应等方面具有出色的性能而受到关注,基于第一性原理和非平衡格林函数法,研究了边界氢钝化的扶手型锡烯纳米带(ASnNR)的P型掺杂和N型掺杂以及掺杂后体系的电输运,分析了不同掺杂体系的结合能、能带结构、态密度、透射谱和电导。基于稳定性以及电导等计算结果,认为掺Al和掺Cl的ASnNR能分别成为较优性能的P型和N型半导体。
  • 球磨法超细化的V60Ti25Cr3Fe12合金微观应变与吸放氢性能的关系
    代旭, 吴朝玲, 王倩, 陈云贵, 张海超, 张文豪
    功能材料. 2018, 49(8): 8155-8160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.026
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    钒基储氢合金在球磨制粉过程中会造成晶格缺陷,这些缺陷会使吸放氢性能恶化。采用XRD、TEM、SEM和PCT研究了球磨法制备的平均粒径100 nm～2 μm的V60Ti25Cr3Fe12合金粉微观应变与吸放氢性能的关系。结果显示,球磨过程引入了非晶化、晶格畸变、位错和微观应变。400 ℃热处理后合金的微观应变(y1)随球磨时间(x1)的函数关系为y1=0.313+0.170x1-0.00695x12,微观应变变化速率的函数y＇1=0.170-0.0139x1。球磨时间增加,微观应变的变化速率(y＇1)线性减小;球磨初始y＇1为最大值,y＇1(0)(max)=0.170(%h-1),此时微观应变快速积累;球磨12 h后,y＇1(12)=0.0032(%h-1),此时微观应变的积累趋于饱和。球磨时间从0 h增加到12 h,微观应变从0.313%增加到1.354%。微观应变的增加使高平台的二氢化物(γ相)的含量从65.2%减少到13.2%,低平台的一氢化物(β相)的含量从32.5%增加到80.3%,导致有效放氢量从1.81%(质量分数)减小到0.58%(质量分数)。微观应变(x2)与放氢量(y2)负相关,函数关系为y2=1.999-1.124x2。
  • MWNTs/PVDF复合材料的介电性能
    童婷, 付蕾
    功能材料. 2018, 49(8): 8161-8165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.027
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    基于熔融法制备多壁碳纳米管(MWNTs)/聚偏氟乙烯(PVDF)基复合材料,研究不同含量的MWNTs对MWNTs/PVDF复合材料介电性能的影响规律,并探讨其对复合材料介电常数的影响机制。结果表明,随着MWNTs含量的增加,复合材料中α-PVDF相转换成γ-PVDF相;通过宽频介电阻抗谱仪测试,发现介电常数随着温度的增加而增加,并向高温方向移动;在电场的作用下,添加MWNTs能加剧PVDF材料分子键的热运动以及极化现象。另外,研究发现,由于介电损耗降低,表明复合材料的介电性能得到了改善。
  • InxGa1-xAs/GaAs异质薄膜的临界厚度
    罗子江, 倪照风, 崔潇, 郭祥, 丁召, 王继红
    功能材料. 2018, 49(8): 8166-8171. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.028
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    从In组分、生长温度和As BEP 3个参数出发,利用RHEED和STM技术深入研究了InxGa1-xAs/GaAs异质薄膜的临界厚度。研究发现In的组分直接决定了InxGa1-xAs/GaAs异质薄膜的临界厚度,而生长温度和As BEP的差异也在很大程度上对临界厚度产生重要影响。在特定的生长温度和As BEP下,InxGa1-xAs/GaAs的临界厚度随着In组分的减小呈指数增加,尤其是当In组分＜20%时临界厚度将趋于无穷大。对于特定In组分的InxGa1-xAs/GaAs异质薄膜来说,当生长温度相同时,临界厚度随着As BEP的增加而迅速增大;而在As BEP相等时,临界厚度将随着生长温度的增加而减小;不同生长温度之间临界厚度的差异将随着As BEP的减小而不断减小,到更低As BEP时甚至将趋于相等。
  • 高响应度、高选择性的单根Ag-SnO2纳米带对丙酮的气敏特性研究
    李含春, 秦昭君, 刘应开
    功能材料. 2018, 49(8): 8172-8177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.029
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    SnO2基纳米带在气敏探测方面具有独特的优势而引起极大的研究兴趣。采用热蒸发法制备单晶SnO2纳米带和Ag掺杂的SnO2(Ag-SnO2)纳米带,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线光电子谱(XPS)等对其成分、微结构等进行表征。同时研究了单根Ag掺杂SnO2纳米带器件的气敏特性。结果表明,单根Ag-SnO2纳米带对丙酮最佳工作温度为220 ℃,低于SnO2纳米带器件的230 ℃。在最佳工作温度下单根Ag-SnO2纳米带对1.00×10-4的丙酮响应度达到7.6,是纯净器件2.3倍,其响应/恢复时间为6/7 s,Ag-SnO2纳米带器件对丙酮的理论探测极限为42.95×10-9。气敏特性的提升是由于Ag离子掺杂促进纳米带表面吸附氧离子与丙酮气体反应,导致器件对丙酮的响应和选择性提高。
  • 16原子GaAs超胞中In替位式掺杂模型研究
    刘雪飞, 罗子江, 周勋, 王继红, 魏杰敏, 王一, 郭祥, 郎啟智, 刘万松, 丁召
    功能材料. 2018, 49(8): 8178-8182. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.030
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    对16原子GaAs超胞中In替位式掺杂的模型进行深入研究,发现当In掺杂比例从0～1变化时,具有256种掺杂方式,共计13种对称属性。研究还发现在相同掺杂比例下模型具有不同对称属性,同一对称属性对应不同掺杂比例。论文还对其中4种情况的态密度进行计算,计算结果显示In掺杂的比例是影响GaAs超胞物理性质的重要因素,而对称性对物理性质的影响可以忽略不计。
    • 工艺·技术
  • 锂硼基吸气剂对不同气体的常温自激活吸气特性
    周前远, 刘志坚, 黄海锋
    功能材料. 2018, 49(8): 8183-8188. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.031
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    考察了锂硼基吸气剂在室温下对H2、N2、O2、湿空气和干空气的长期吸气特性,采用XRD和SEM 研究了锂硼基吸气剂在吸气后的物相及表面形貌的变化,分析了吸气机制。结果表明,室温下锂硼基吸气剂在H2、O2、N2环境中吸气960 h后,吸气量分别为QH=13.20 Pa·m3/g、QO=4.35 Pa·m3/g、QN=2.73 Pa·m3/g。锂硼基吸气剂关于纯气体的吸气模型主要分为3个阶段:Ⅰ阶段为表面锂反应控制阶段;Ⅱ阶段为Li和气体原子互扩散控制阶段;Ⅲ阶段为LiB中Li释出扩散或气体原子经产物层向内扩散控制阶段。锂硼基吸气剂在干空气和湿空气下的吸气过程不存在明显的3个阶段。封闭环境中一定量的水蒸气与吸气剂相互作用后,生成物有阻碍作用,使吸气量大大降低。
  • 镍掺杂纳米ZnO的制备及在改性涤纶织物上的应用
    邱雨, 王黎明, 沈勇, 徐丽慧, 陈铖
    功能材料. 2018, 49(8): 8189-8194. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.032
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以二水合乙酸锌和六水合氯化镍为原料,在碱性醇溶液中通过水浴法制备了镍掺杂纳米ZnO复合物。通过对亚甲基橙溶液(MO)作为有色污染物进行降解,研究了不同掺杂含量的纳米ZnO复合物对其光催化性能的影响。然后将制备的Ni/ZnO应用在改性涤纶织物上,采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、扫描电镜、XPS及XRD等对其进行表征,并测试Ni/ZnO复合物处理改性涤纶织物后的抗紫外线效果。结果表明,适量的Ni掺杂,能够进入ZnO内部,降低其禁带宽度,同时光响应范围向长波方向拓宽,且在经过处理的织物表面能明显观察到大量Ni/ZnO存在。与4%,5%,6%掺杂量的Ni/ZnO相比,3% Ni掺杂的纳米ZnO在λmax处的吸光度最低,对于甲基橙的降解率为81.2%,此掺杂ZnO对甲基橙水溶液的有较高的降解率,并呈现出较佳的光催化性能。同时,3%Ni/ZnO处理改性涤纶织物后的抗紫外线等级(UPF值)达到50+。
  • 降噪多孔沥青复合材料的制备及性能研究
    李有生
    功能材料. 2018, 49(8): 8195-8199. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.033
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    以玻璃纤维(GF)和纳米SiO2为添加剂,分别进行了玻璃纤维改性多孔沥青、纳米SiO2改性多孔沥青及玻璃纤维和纳米SiO2复合改性多孔沥青。通过析漏实验、载荷轮(LWT)测试及间接拉伸反复荷载试验研究了添加剂与多孔沥青析漏率、抗车辙能力、抗拉强度等性能之间的关系,确定了多孔沥青复合材料性能与添加剂含量之间的变化规律,获得了最佳改性配比。结果表明,玻璃纤维与纳米SiO2对多孔沥青的性能具有显著的改善作用,且复合改性比单一添加剂改性具有更加明显的效果。当玻璃纤维含量为0.5%、纳米SiO2含量为4%时,多孔沥青复合材料的性能最佳,此时复合材料的车辙深度仅为0.9 mm,抗拉强度为4 600 kPa,析漏率为0.1%左右。
  • 流延成型法制备2-2型多层(CoFe2O4-Pb (Zr0.52Ti0.48)O3)n磁电复合薄膜
    赵乐, 苏玉长, 张晶, 喻秋山, 热比古丽·图尔逊, 罗中保, 岳士翔
    功能材料. 2018, 49(8): 8200-8204. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.034
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    运用流延成型法制备了具有良好铁电铁磁性能的2-2型多层(CoFe2O4-Pb(Zr0.52Ti0.48)O3)n [(CFO-PZT)n]磁电复合薄膜。通过X射线衍射仪、扫描电镜、振动样品磁强计和铁电测试仪测试研究了(CFO-PZT)n复合薄膜的组织结构、铁磁和铁电性能。结果表明,钙钛矿结构的PZT和尖晶石结构的CFO相对均匀地分布在多层复合薄膜各层中,界面平整均匀。随热处理温度的升高,薄膜致密度提高,晶粒长大,但相结构未变,无新相形成。900 ℃热处理的(CFO-PZT)n复合薄膜结晶更完善,磁电性能好,剩余极化强度为32.63 μC/cm2,饱和磁化强度高达80.56 kA/m,在2.29×104 A/m偏置磁场处有最大磁电耦合系数17.69 kV/(cm·T)。
  • 碳纤维增强固体浮力材料性能研究
    王耀声, 亚斌, 周秉文, 孟令刚, DeveshMisra, 张兴国
    功能材料. 2018, 49(8): 8205-8210. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.035
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    使用浓H2SO4/浓HNO3的混酸体系对碳纤维(CF)的表面进行处理得到氧化碳纤维(OCF)。采用超声分散和模具浇注成型法制备氧化碳纤维/空心玻璃微珠(HGMs)/环氧树脂固体浮力材料,研究了材料的密度、抗压强度、吸水率和断面形貌。使用ABAQUS数值模拟软件,建立了碳纤维增强固体浮力材料的模型,研究了碳纤维对材料应力分布的影响。结果表明,碳纤维经过氧化后,表面形成了羟基和羧基等基团,提高了自身与环氧树脂的界面结合状态。随着氧化碳纤维含量的增加,复合材料的占空比逐渐提高,但密度变化不大,而其抗压强度呈现先升高后降低的趋势。当碳纤维含量为5%(质量分数)时,抗压强度达41 MPa,提高约13.8%。固体浮力材料吸水率随碳纤维含量增加而提高,但所有试样的吸水率均小于2%。复合材料模型受压后的应力云图表明,碳纤维能够有效代替固体浮力材料基体承载很大一部分载荷,空心玻璃微珠球壳所受应力降低,减少了空心玻璃微珠破碎和裂纹源的产生,从而对固体浮力材料起到增强作用。
  • 固溶处理对新型Fe-Ni-Cr-Ti合金组织及性能的影响
    朱亚辉, 李永友, 王东哲, 王方军, 赵安中, 刘海定
    功能材料. 2018, 49(8): 8211-8216. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.036
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    新型Fe-Ni-Cr-Ti恒弹性合金主要应用于压力传感器,针对此新型压力传感器超薄壁(壁厚0.05 mm以下)的特点,为满足元件漏气率达到10-7 Pa·L/S数量级、拟合精度达到万分之十 FS的精度水平,细小、均匀的组织及性能一致性好的原材料棒材起到至关重要的作用。研究了原材料的不同固溶温度、不同保温时间的热处理工艺对合金金相显微组织的影响。结果表明,原材料冷拔前棒坯固溶温度采取1 000 ℃×60 min,水冷,再经过一定的冷拔变形,最终原材料冷拔棒晶粒度能够优于5级,得到细小均匀的显微组织,有利于制备出振动特性优异的传感器,满足元件漏气率与拟合精度的指标要求。
  • NiO@ZnO纳米核壳结构的制备、光催化与光电流响应性质
    董磊, 丁梦, 王成刚, 彭长四
    功能材料. 2018, 49(8): 8217-8220. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-9731.2018.08.037
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) 可视化 收藏
    利用电化学法在碳布衬底上制备出尺寸均匀、重复性好的ZnO纳米棒、NiO纳米片及NiO@ZnO纳米复合物,利用扫描电子显微镜,X射线衍射对材料的形貌与晶体结构进行表征。对材料进行光催化降解罗丹明B的实验,结果表明,NiO@ZnO纳米核壳结构具有更优异的降解效果。并且NiO@ZnO纳米核壳结构的光电流响应明显高于纯ZnO和纯NiO。这些良好的光电性质归因于ZnO和NiO之间形成的p-n结有助于光生载流子的分离。
作者中心
审稿中心
在线期刊
版权所有 © 2022 《功能材料》编辑部
地址：重庆市两江新区北碚蔡家工业园嘉德大道8号 重庆功能材料期刊社
邮编：400707
电话：023－68264739　
E-mail:gnclbjb@126.com
总访问量
今日访问
在线人数
渝公网安备50010902000552号　渝ICP备2022001025号-1