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2020年, 第51卷, 第3期 刊出日期:2020-03-30
  

  • 全选
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    热点·关注(2019年度重庆市出版专项资金资助项目)
  • 陈洋, 金科, 陈嘉宇, 赵长多, 夏启斌
    功能材料. 2020, 51(3): 3001-3006.
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    实现废脱硝催化剂高效综合再利用具有重大的社会和经济效益。本文采用NaOH浸出废脱硝催化剂中钒钨离子并考察其浸出影响因素,对比研究了搅拌和不搅拌作用下废脱硝催化剂中的钨离子浸出动力学。结果表明,提高浸出温度和NaOH浓度均有利于钒、钨的浸出;在搅拌条件下(350 r/min),液固比3.5∶1,浸出温度160 ℃,NaOH浓度40%,浸出时间3.5 h,钒、钨浸出率均达到100%。动力学研究结果钨离子浸出过程属于固膜扩散控制,搅拌条件下钨浸出表观活化能为29.28 kJ/mol,而不搅拌时,其表观活化能仅为1.26 kJ/mol,搅拌强化可增加扩散速率,减小扩散阻力,强化钒钨的浸出。
  • 王森, 来凡, 肖雪莉, 程赛鸽, 王美琳
    功能材料. 2020, 51(3): 3007-3012.
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    以无机絮凝剂钛干凝胶(TXC),羧甲基壳聚糖(CMC)为原料,制备出了新型TXC/CMC复合絮凝剂,采用FTIR和XRD对新型复合絮凝剂进行表征。结果表明,壳聚糖已经成功羧基化,而且TXC也顺利掺入复合絮凝剂中。以毛细吸水时间(CST)的变化为检测指标,考察了TXC与CMC的复合比,TXC、CMC、TXC/CMC复合絮凝剂的pH、反应温度和絮凝剂投加量对离心式处理的剩余污泥脱水性能的影响。当TXC与CMC的复合比为5∶1时,复合絮凝剂对剩余污泥调理效果最好,其CST最小。复合絮凝剂对CST的影响与反应温度负相关,而随初始pH和投加量的增加呈先降低后提高的趋势。污泥初始pH值为7时,复合絮凝剂投加量为30 mg/g,反应温度为35 ℃时,污泥调理效果最好,CST为9.7 s,降幅为54%。
  • 李子栋, 杨亮, 刘道平, 薛久明
    功能材料. 2020, 51(3): 3013-3018.
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    相变微胶囊材料因其环保性与经济性的优势,已成为相变储能领域的研究热点,但其导热性能过低,严重限制了相变微胶囊材料的推广与应用。本文分别用无水乙醇和蒸馏水填充于微胶囊的颗粒间隙中,获得复合相变体系,研究了无水乙醇和蒸馏水体积分数分别为20.0%、40.0%、60.0%时复合体系相变特性。实验结果表明,相比于空白体系,两液体填充复合体系的相变速率均有明显提高,无水乙醇/微胶囊复合体系相变速率提升了87.5%~266.7%,微胶囊/蒸馏水复合体系提升了125.0%~368.8%。蒸馏水对微胶囊材料的强化效果优于无水乙醇,同时两复合体系的相变速率均随着填充液体体积分数的增加而上升。研究结果对微胶囊相变强化技术的发展提供了理论指导。
  • 廖小雪, 王丽芝, 廖双泉, 赵艳芳, 黄绍柒, 谢燕
    功能材料. 2020, 51(3): 3019-3025.
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    以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰铵(MEL) 组成膨胀型阻燃体系(IFR),考察阻燃剂配比及用量对硫化天然胶乳力学性能和阻燃性能的影响,并通过热重分析仪分析其热稳定性、扫描电镜(SEM)分析阻燃剂在胶乳中的分散效果。结果表明,添加PER和MEL的硫化胶膜力学性能很好,但阻燃性能较差;添加APP和IFR的硫化胶膜力学性能较差,但是阻燃性能很好;SEM观察发现APP与橡胶相容性差;热失重分析可知,改性的硫化胶膜比未改性的硫化胶膜的阻燃性好,且IFR改性硫化胶膜的阻燃效果是最好。
  • 刘畅, 丁博, 叶瑞雪, 吕辉鸿
    功能材料. 2020, 51(3): 3026-3030.
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    采用两步水热辅助微乳液法,制备出硫化锌纳米粒子修饰钨酸亚铁纳米棒异质结光催化剂。TEM,EDS测试表明硫化锌纳米粒子均匀的负载在钨酸亚铁纳米棒表面。通过调节钨酸亚铁的加入量制备出了不同质量比的异质结光催化剂样品,与单独的硫化锌粒子和钨酸亚铁纳米棒相比,异质结构ZnS/FeWO4光催化剂对亚甲基蓝染料展现出高效的降解性能,其中0.2-ZnS/FeWO4样品4 h的降解率达到93%。异质结催化剂光催化性能的提高可以归因于异质结构的存在降低了光生电子和空穴的复合速率,加速了光生电子的转移,从而提高了量子效率。
  • 综述·进展
  • 李雷, 吴云涛, 任国浩
    功能材料. 2020, 51(3): 3031-3037.
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    最近20年来,对于无机闪烁晶体,尤其是卤化物闪烁晶体的研究而言是一段收获颇丰的历史,这期间,先后研究发现了大量光输出高、能量分辨率好、衰减时间短的新型卤化物闪烁晶体。着重介绍La(Ce)Br3晶体的研究现状以及对晶体结构、发光机制、闪烁性能和最新研究进展进行系统整理和总结,同时指出在La(Ce)Br3晶体研究中急需解决的难题、发展方向和潜在的应用前景。
  • 杨坤, 汤慧萍, 李元元
    功能材料. 2020, 51(3): 3038-3046.
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    从材料研究的角度,综合评述了粉床电子束3D打印(SEBM)装备与技术的最新进展,对SEBM打印的骨科植入医用金属材料的力学性能以及存在的问题进行了总结。对未来SEBM技术在骨科植入材料领域的发展提出了若干建议。重点讨论了目前制约3D打印技术在骨科植入材料领域规模应用的限制因素和解决方法。
  • 王鸣, 黄俊涛, 任亚航, 梁萌, 程丽丽, 沈丁
    功能材料. 2020, 51(3): 3047-3055.
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    钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种“零应变”材料,在充放电过程中不会形成锂枝晶,消除了过充电对电池的安全隐患。本文系统的介绍了钛酸锂的制备方法和结构改性。在钛酸锂的合成方面固相法相对较为简单,生产效率高,较为适合工业中大批量生产,溶胶凝胶法则较为复杂,但得到的钛酸锂材料相对来说纯度、结晶度也比较高。在钛酸锂材料改性方面,纳米化、球化、多孔化都是以增大材料表面积提高材料的比容量;金属及离子掺杂改性主要是为了提高材料的导电性,其中不同的金属离子对材料的比容量有不同的影响。材料的表面复合改性是一种综合改性手段,是在提高材料比容量的同时提高材料导电性的一种改性手段。
  • 研究·开发
  • 贾亚兰, 张文焕, 刘涛, 罗世凯
    功能材料. 2020, 51(3): 3056-3065.
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    在硅橡胶基体中添加碳系导电填料(CB、CNT),利用超临界CO2发泡技术,制备了CB/硅橡胶、CNT/硅橡胶以及CB/CNT/硅橡胶复合导电泡沫材料,研究了混料胶料的流变行为以及发泡前后复合材料电导率、电磁屏蔽效能的变化规律。结果表明,CB与CNT均会阻碍硅橡胶复合材料的初始交联,导电填料含量越多交联越迟缓。CB/CNT/硅橡胶复配体系中更容易形成导电通路,当CB/CNT(1∶1)总含量为8 %(质量分数)时,硅橡胶复合材料的电导率可达10-5 S/cm,其电磁屏蔽效能(EI)为14~26 dB。发泡后,硅橡胶复合材料的电导率及EI值均有所下降。
  • 雷东强, 周安宁, 赵小玲, 李瑞琪, 李高峰, 李文英
    功能材料. 2020, 51(3): 3066-3074.
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    采用尿素水热共沉淀法,以氧化椰壳活性炭(OBAC)为载体制备Ti1Li3Al4-LDHs@OBAC复合材料。利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DRS和固定床循环光催化评价系统对复合材料进行了结构和光催化性能表征。研究了OBAC氧化改性对Ti1Li3Al4-LDHs@OBAC的结构和光催化性能的影响规律。结果表明,Ti1Li3Al4-LDHs@OBAC6%HNO3的光催化活性最高,主要归因于其界面有良好的共价键作用,Ti1Li3Al4-LDHs在OBAC表面具有较高的结晶度和良好的分散性,其光催化还原CO2为CO和CH4的产率最高达78.47 μcat和5.92 μmol/gcat,与Ti1Li3Al4-LDHs相比,光催化效率分别提高了35%和18.9%。
  • 苏玉玲, 郭锦锦, 史晨飞, 龚高尚, 程学瑞, 王永强, 李子炯
    功能材料. 2020, 51(3): 3075-3081.
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    利用溶胶-凝胶法制备YCr0.6Fe0.4O3样品,研究了Fe3+掺杂对YCrO3的微结构与磁特性的影响。结果表明,样品具有良好的单相正交结构,属于Pnma空间群。拉曼及傅里叶红外光谱结果显示,Fe3+掺杂使得Y/Cr-O键长被拉伸,增加了晶格畸变,导致振动模式向低波数偏移。热磁M-T曲线表明,体系在TN~183K发生反铁磁相变,随温度降低磁化强度增加,FC曲线在128K出现较宽的驼峰,温度降至85K,磁化强度达到最小(0.08 A·m2/kg),随后逐渐增加。这主要是Fe3+掺杂使YCrO3样品内Cr3+—O2-—Cr3+、Fe3+—O2-—Fe3+反铁磁有序与Cr3+-O2--Fe3+铁磁相互作用共存,Fe/Cr团簇导致磁化反转现象。当T<80K时,M-H曲线出现磁台阶效应,T=50K时出现交换偏置现象,场冷磁场增加,磁滞回线基本重合,表明样品内反铁磁和铁磁界面处产生钉扎效应。
  • 邱庆龄
    功能材料. 2020, 51(3): 3082-3088.
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    以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,多层石墨烯、TiO2/石墨烯(m(TiO2):m(石墨烯)=25∶75)和TiO2颗粒作为导热添加剂,加入到二元复合有机储冷材料中(m(壬酸):m(葵醇)=60:40),制备了复合相变储冷材料。通过吸光度、DSC和热导率测试等手段,对复合相变储冷材料的稳定性、相变温度、相变潜热及热导率进行了评价分析。结果表明,分散剂和导热添加剂的加入,对储冷材料的相变温度和相变潜热影响不大,但对热导率影响较大。当分散剂SDBS浓度为0.2 g/L,导热添加剂(分别为TiO2/石墨烯和TiO2颗粒)浓度为0.5 g/L时,复合相变储冷材料具有较好的稳定性,其热导率分别为为0.2211和0.2096 W/(m·K),相比没有加入任何导热添加剂的储冷材料的热导率(0.1738 W/(m·K)),分别提高了27.22%和20.61%;当分散剂SDBS浓度为0.3 g/L,导热添加剂多层石墨烯浓度为0.3 g/L时,复合相变储冷材料处于稳定状态,其热导率为0.2268 W/(m·K),相比0.1738 W/(m·K),提高了30.49%。由此可知,多层石墨烯可以更有效地增加复合相变储冷材料的热导率,这主要是由于石墨烯具有非常高的比表面积,有利于复合材料更加均匀地分散以及形成更加完善的网格结构,从而有效增加复合相变储冷材料的稳定性及热导率。选用多层石墨烯为导热添加剂(0.3 g/L),SDBS为分散剂(0.3 g/L),可以制备出体系最稳定、热导率最高的复合相变储冷材料。
  • 张利, 李普旺, 杨子明, 何祖宇, 周伟, 李积华, 焦静, 周闯
    功能材料. 2020, 51(3): 3089-3095.
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    通过将桐油置于在不同的环境中,观察其成膜固化情况,研究桐油的光固化活性,通过测定桐油固化过程中的红外光谱、紫外光谱、过氧化值等来揭示桐油的光固化机理。研究结果表明:桐油的光固化过程包括氧化聚合反应和自由基聚合为主,其中以氧化聚合反应为主;氧气在桐油的光固化过程中起着关键的作用,氧气的主要作用是当桐油受光照后发生氢提取反应后,所形成的自由基与氧气形成氢过氧化物,促使桐油发生氧化聚合反应;阳离子光引发剂可以大大促进桐油光固化成膜,并且成膜具有良好的热稳定性。
  • 朱军峰, 拓欢, 朱婷, 高薇春, 张万斌
    功能材料. 2020, 51(3): 3096-3101.
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    以4-甲基丙烯酸-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(TMPM)和苯乙烯磺酸钠(SSS)为原料,通过内自由基聚合合成共聚物,析出产物后再用氧化剂间氯过氧苯甲酸(mCPBA)氧化成氮氧自由基聚合物。采用核磁共振波谱、傅里叶红外光谱、电子顺磁共振、X射线光电子能谱、紫外可见光谱等对聚合物进行了表征和分析,最后确认得到目标产物PTMA-co-PSS;并组装扣式电池分析材料电化学性能,结果表明PTMA-co-PSS作为正极材料,电荷转移电阻为168Ω,首次放电比容量为99.08 mAh/g,首次充电比容量为92.97 mAh/g,经过100次循环后容量稳定在67.50 mAh/g,库伦效率接近100%,具有较低的电荷转移电阻,说明PTMA-co-PSS作为电极活性材料循环可逆性能良好,循环寿命稳定,具有优良的电化学应用前景。
  • 陆轩昂, 王卓, 王丽梅, 范晓珍, 何兴伟, 方允樟
    功能材料. 2020, 51(3): 3102-3107.
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    通过同步辐射X射线衍射技术,观测Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带经过不同温度和不同应力退火60 min后样品的微观结构,利用HP4294A型阻抗分析仪测量相应样品的巨磁阻抗比与磁各向异性。研究结果表明,在450 ℃下施加不同应力退火的样品仍然处于非晶结构状态,并且在应力为112.1 MPa的条件下产生优异的磁性能,样品的最大巨磁阻抗比达到了1 818.7%,是自由退火条件下最大巨磁阻抗比的1.9倍,同时能够改变巨磁阻抗曲线的形状,使Fe基合金薄带的巨磁阻抗曲线具有宽线性的特性。对实验数据进行拟合后发现,样品的最大巨磁阻抗比和磁各向异性场与外加应力都具有线性关系,磁感灵敏度与外加应力具有负指数关系。通过探究发现具有非晶结构的Fe基合金薄带的磁学性能对应力敏感,可以作为研究非晶纳米晶合金材料应力敏感问题的另一个新方向。
  • 王瑶, 徐亦冬, 曾鞠庆, 潘志宏, 李明明
    功能材料. 2020, 51(3): 3108-3113.
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    氧化石墨烯(GO)表面富有大量的含氧基团,具有良好的亲水性,是新型纳米碳材料,会对水泥水化产物的形状及聚集态造成影响。本文将多层GO和水超声分散后形成GO分散液,对不同GO掺量的新拌水泥浆体的自收缩进行测试,并采用氮吸附法对其孔隙结构进行表征。结果表明,掺入GO会增加凝胶孔中的自由水,加快水泥水化速率,增大自收缩,且随着掺量的增加,自收缩会更加明显。由迟滞效应的特征推论出GO使得水泥浆体内部的孔隙呈现狭缝形。根据Kelvin方程的BJH法进行孔分布分析,探索GO对自收缩的调控机理。发现GO有助于细化内部孔径,使水泥浆体内部的大毛细孔向着小毛细孔转变,导致毛细孔压力增加,进而增加了水泥基复合材料的自收缩。
  • 王明浩, 谢襄漓, 郭虎, 周伶俐, 李存军, 朱文凤, 王林江
    功能材料. 2020, 51(3): 3114-3120.
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    相变微胶囊以其优异的储热性能被广泛用于建筑节能等领域,但是,由于传统相变微胶囊常以表面活性剂所稳定的乳液为模板,由单一高分子聚合物形成囊壁,导致其热稳定性和储热性能较低。本文通过在高岭石稳定的水/石蜡乳液界面处引发异佛尔酮二异氰酸酯和水发生聚合反应,成功获得了囊壁为高岭石聚脲包封客体为石蜡的相变微胶囊。结果表明:相变微胶囊形貌规整呈球形,微胶囊平均粒径为42 μm并可通过调控乳液液滴大小实现尺寸调控;该微胶囊的石蜡包封率达85.3%,相变点为49.6 ℃,热分解温度为218 ℃,相变潜热高达175.7 J/g。以高岭石稳定的Pickering乳液为模板所制备的相变微胶囊具有良好的热稳定性和相变潜热,有望作为相变储热材料应用于节能领域。
  • 钟政兴, 陈秋硕, 何俞政涵, 史笑岩, 杨晓红
    功能材料. 2020, 51(3): 3121-3127.
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    采用水热法制备了ZnO和不同Cd掺杂浓度的ZnO:Cd纳米棒。通过x射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计和拉曼光谱对ZnO:Cd纳米棒的结构和光学特性进行了系统研究。结果显示,样品为一维纳米棒结构,Cd的掺杂可以减小ZnO纳米棒的晶粒尺寸和光学带隙。利用分光光度计检测ZnO:Cd纳米棒对偶氮结构染料(甲基橙溶液)的光催化降解效率,结果表明Cd掺杂可以改善ZnO的光催化性能,掺杂浓度为16%时ZnO:Cd纳米棒对甲基橙溶液的光催化降解效率最高。
  • 吴智君, 田奋扬, 刘玉琪, 欧安琪, 罗洁
    功能材料. 2020, 51(3): 3128-3132.
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    选择天然石墨鳞片为原料,采用改进的Hummers法制备出氧化石墨(GO),再以硫脲、硫酸亚铁和氯化镍为改性剂,利用化学还原法和自组装法制备了氮、硫、铁、镍共掺杂三维石墨烯电极材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)等测试手段对材料进行分析表征,研究了不同因素对其析氢反应活性(HER)的影响,并通过均匀试验设计确定了制备的最佳工艺条件。结果表明:所制备的电极材料具有丰富的孔结构和完整的三维结构,石墨烯片层间距为0.3734 nm,并且无明显垛叠团聚,在酸性条件下显示出较高的HER活性,在电流密度为10 mA/cm2时,析氢过电位为-158 mV,塔菲尔(Tafel)斜率为74.33 mV/dec。
  • 杨慧敏, 杜旭, 郭小惠, 刘金彦, 李松波
    功能材料. 2020, 51(3): 3133-3138.
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    以间苯二酚和甲醛为前驱体,1,6-己二胺作为交联剂,通过水热法制备出一种球形纳米酚醛树脂基碳微球材料。采用N2吸附、XRD及SEM对材料的结构和形貌表征表明,交联剂的加入可得到球形形貌的碳纳米微球,同时,改变交联剂的量可以控制球形颗粒的大小及结构,但FT-IR表明对表面官能团未有影响。利用循环伏安法、恒流充放电及交流阻抗曲线对碳球材料电化学性能进行评价,在-0.95~0 V电压范围内,碳球材料具有典型的双电层电容和充放电可逆性。当1,6-己二胺与间苯二酚摩尔比为0.4时,在1 A/g的电流密度下测得的比电容为147.37 F/g。对电极进行5000次循环充放电测试,其比容保持率为91.27%。
  • 李飞, 陈鲤波, 马建宁, 曾晓辉, 王平, 龙作虹, 周昊, 李建辉
    功能材料. 2020, 51(3): 3139-3143.
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    确定了玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料的最优配合比,将玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料与普通C40混凝土在相同条件下进行耐久性对比实验。结果表明,玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料在300次冻融循环后,质量损失不到1.5%,而在不到150次冻融循环中,普通C40混凝土的质量损失已接近5%;混杂纤维水泥基材料28和56 d的渗透系数为普通C40混凝土的53%和26%,混杂纤维水泥基材料具有较强的抗渗透能力,抗渗性随着龄期增长逐渐增强;碳化时间<28 d时,混杂纤维水泥基材料的碳化深度大于普通C40混凝土,但碳化时间56 d时,混杂纤维水泥基材料的碳化深度为普通C40混凝土的90%;混杂纤维水泥基材料28和56 d的电通量分别为普通C40混凝土的65%和49%,混杂纤维水泥基材料的抗氯离子性能明显高于普通C40混凝土。玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料的各项耐久性指标均优于普通C40混凝土。
  • 工艺·技术
  • 黄开佩, 同帜, 杨博文, 孙小娟, 张健需
    功能材料. 2020, 51(3): 3144-3149.
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    以黄土为骨料,石墨为成孔剂,采用滚压成型法和固态粒子烧结法制备低成本无机陶瓷膜支撑体,并探究了石墨添加量对支撑体性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞法、三点弯曲法、质量损失法和自制纯水渗透率测定装置等方法对支撑体的晶相变化、微观形貌、孔隙率、抗折强度、酸碱腐蚀率和纯水渗透率进行了分析表征。结果表明,支撑体的晶相组成为α-石英(α-SiO2)、钠长石(Na2O·Al2O3·6SiO2)、透辉石(CaMg(SiO3)2)、钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2);在烧结温度为1 100 ℃,石墨添加量为6%(质量分数)时,制得支撑体抗折强度高达43.50 MPa,纯水通量为847.20 L/(m2·h·MPa),孔隙率为16.11%,孔隙中值半径为2.39 μm,酸(碱)腐蚀率为1.08 /0.36%。
  • 董明慧, 苑光明, 王学文, 刘恩超, 王立辉
    功能材料. 2020, 51(3): 3150-3156.
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    采用密度泛函理论,研究了Cu-X(X=F, Cl, Br, I)掺杂对锐钛矿TiO2光学性质的影响。结果表明,Cu-X(X=F, Cl, Br, I)共掺杂锐钛矿TiO2的形成能是负值,容易实现掺杂;Cu-X(X=F, Cl, Br, I)共掺杂TiO2一方面使带隙减小,另一方面Cu的3d态和卤族元素的p态电子在禁带中形成杂化态,有利于可见光的吸收,防止光生载流子与空穴的复合;Cu-X(X=F, Cl, Br, I)共掺杂TiO2后介电常数、吸收系数、折射率、光电导产生了红移,有利于可见光的吸收。
  • 张明, 杜西领, 石燕花, 时君友
    功能材料. 2020, 51(3): 3157-3163.
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    为实现特殊润湿性材料的规模化生产,构筑长效、耐久、稳定的特殊浸润性油水分离产品,以棉织物网膜为基材,对其进行了等离子体预处理与超疏水性界面构建的研究。即将聚氨酯胶黏剂(PU)与合成的Ag@SiO2球形颗粒分别配制成涂剂A与涂剂B,采用简单的交替高压喷涂技术与疏水改性处理,在棉织物表面构建了强健的微纳二级粗糙结构,继而获得超疏水性生物质网膜材料。系统地研究了等离子体预处理基材距离、电压、喷涂次数等对基材表面粗糙度的作用规律,并对合成产品在抗菌防护与油水分离领域进行了应用探索。结果,该产品是一种优异的特殊润湿性除油型生物质基网膜材料,能够有效地实现油水分离应用,并防止病菌附着。
  • 张翔, 崔亚楠, 郭靖, 于庆年
    功能材料. 2020, 51(3): 3164-3170.
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    沥青砂浆作为沥青混合料结构体系的分散相,其老化后的自愈合特性是影响沥青混合料路用性能的重要部分,结合沥青路面服务环境的实际情况,将老化程度及愈合时间作为条件,采用数字散斑技术进行沥青砂浆的损伤愈合实验,分析并观测其损伤愈合过程。结果表明,利用数字散斑相关技术可以很好地观测沥青砂浆损伤愈合过程;经过短期老化后的沥青砂浆在损伤愈合过程中预切口位移最大;长期老化后两种沥青砂浆的愈合值都有所提升,并且基质沥青砂浆比SBS沥青砂浆具有更好的愈合效果;沥青砂浆在愈合过程中分为二个阶段,第一阶段愈合速率较高,愈合值较大,第二阶段愈合率下降,愈合需要更长的时间。
  • 赵坤, 林雨冉, 刘颖
    功能材料. 2020, 51(3): 3171-3175.
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    用水热法分别制备了镍铁氧体粉末(NiFe2O4)及其单质银复合、Ce3+掺杂镍铁氧体粉末(Ag/NiFe2-xCexO4)复合物。用粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪(VAN)等分别表征了产物的结构、形貌、电磁性能。结果表明, 水热法一步可制备出Ag/NiFe2-xCexO4复合物,Ag/NiFe2-xCexO4复合物的组分之间存在一定的相互作用;通过银单质复合与铈离子掺杂对铁氧体的比饱和磁化强度影响较大,但对矫顽力影响不大。与单一组分相比,Ag/NiFe2-xCexO4复合物表现出更优良的微波吸收性能,当x=0.08时,s11(Ag/NiFe1.92Ce0.08O4)=-22.80 dB,s12(Ag/NiFe1.92Ce0.08O4)=-4.04 dB。通过掺杂与复合其介电损耗和磁损耗都有提高,介电损耗提高更明显,是颇具应用前景的微波吸收材料。
  • 王凯, 邱广明, 魏利强, 赵景鑫, 谢雪, 于鑫, 潭冬远
    功能材料. 2020, 51(3): 3176-3181.
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    采用分散聚合法制备了P(St-HEMA) 磁性微球,利用乙二胺与磁性微球进行反应得到表面含有氨基的[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球。通过扫描电镜(SEM)、光学显微镜、傅立叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)等对样品进行了表征,并将其应用于对含Pb(Ⅱ)的模拟废水吸附性能研究。考察了pH值、吸附剂用量和吸附时间等因素对吸附量的影响,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb2+具有较好的吸附能力;在298 K时,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb2+的吸附符合准二级动力学模型且为化学吸附过程,在90 min内基本达到吸附平衡,最大吸附量高达87.566 mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能比较好地拟合[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb2+的吸附。
  • 马佳玉, 王美涵, 文哲, 黄奕博, 张钧, 候朝霞
    功能材料. 2020, 51(3): 3182-3188.
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    采用掠射角直流反应磁控溅射法制备了膜厚约480 nm的NixOy薄膜。利用场发射扫描电子显微镜和能谱仪对NixOy薄膜的表面和断面形貌及化学组成进行了表征;利用电化学工作站和紫外分光光度计对NixOy薄膜进行了不同驱动电压下循环伏安特性、光学调制幅度、光密度变化以及致色效率的测试;通过改变扫描速度,经线性拟合后计算得到离子扩散速率;从计时电流曲线,获得薄膜致/褪色响应时间。研究表明,80°掠射角溅射沉积的NixOy薄膜表面形貌疏松多孔,断面为斜柱状结构,为离子与电子的注入/抽出提供了较大的比表面积;NixOy薄膜的电化学容量和离子扩散速率在±1.2 V驱动电压下得到了显著提高,从而使薄膜展现出优良的光调制幅度和致色效率。同时,薄膜还表现出良好的循环稳定性和快速响应的特性。
  • 王根, 李新梅
    功能材料. 2020, 51(3): 3189-3195.
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    随着对高熵合金的深入研究,通过实验建立高熵合金主要元素对合金性能的影响规律与机制,工作量较大并存在较大的不确定性,基于密度泛函理论的第一性原理计算可以很好地解决这类问题。通过计算,可以从原子、分子层面来讨论材料的显微结构和性能。采用基于平面波赝势的CASTEP的方法对CoCuxFeNi(x=0.5,1.0,1.5)高熵合金以及CoxCuFeNi(x=0.5,1.0,1.5)高熵合金进行第一性原理计算,并对晶体结构以及力学性能进行了研究。结果表明,随Cu含量的增加,晶格常数增大,密度不断减小,结合能不断降低,CoCu0.5FeNi的体积模量K、剪切模量G、弹性模量E以及硬度均高于其它Cu含量的CoCuxFeNi高熵合金,但热力学稳定性较差;随Co含量的增加,晶格常数减小,密度不断增大,结合能不断升高,Co1.5CuFeNi的体积模量K、剪切模量G、弹性模量E以及硬度均高于其它Co含量的CoxCuFeNi高熵合金,但其结合能较高,在热力学条件下的稳定性较差。
  • 于嫚, 陈瑶
    功能材料. 2020, 51(3): 3196-3199.
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    采用热饱和溶液法,通过调控前驱体溶液1,4-丁内酯中PbI2和CH3NH3I的配比,进而对前驱液100 ℃进行加热,简单易操作地得到单晶CH3NH3PbI3。计算了不同调控条件下单晶CH3NH3PbI3的产率;利用SEM和XRD对其形貌和结晶度进行表征;通过吸收和荧光光谱对单晶的光谱性能进行表征。结果表明,单晶CH3NH3PbI3的最佳摩尔配比为n(PbI2)∶n(CH3NH3I)=2.3∶1,PbI2最佳浓度为1.229 mmol/mL。
  • 刘显武, 杨子明, 陈煜, 何祖宇, 周闯, 王超, 刘运浩, 李普旺
    功能材料. 2020, 51(3): 3200-3207.
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    羧甲基壳聚糖因其具有良好的水溶性和生物相容性,被广泛应用于生物医学领域。以天然可降解高分子羧甲基壳聚糖为载体,在引发剂过硫酸钾的作用下,通过自由基组合法将N-异丙基丙烯酰胺接枝到羧甲基壳聚糖上,然后在香草醛的交联作用下,采用乳化交联法制备一种负载光敏剂吲哚菁绿(ICG)的新型光热敏感型羧甲基壳聚糖微球,通过傅里叶红外(FT-IR)、核磁(1H-NMR)及扫描电镜(SEM)对共聚物结构及微球形貌进行表征,考察了油水比、转速、香草醛、乳化时间对该纳米微球包载阿霉素载药量的影响,并研究了其光热性能。结果表明,FT-IR和1H-NMR分析证明,N-异丙基丙烯酰胺成功接枝到羧甲基壳聚糖上;SEM分析可知,纳米微球外观呈球状,分布均匀,平均粒径为143 nm。油水比为20∶1,转速为600 r/min,香草醛量为1 mL,乳化时间3 h的微球载药量最高为19.32%。同时,通过改变外界环境条件,纳米微球能缓慢靶向释放药物,具有良好的光热敏感性,该纳米微球在药物控释及药物载体等领域有广泛的应用前景。
  • 王沥莹, 王黎明, 沈勇, 徐丽慧, 邱雨, 刘亚东
    功能材料. 2020, 51(3): 3208-3213.
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    采用环氧氯丙烷对端氨基超支化聚酰胺(HBPAMAM)进行端基改性,制得端环氧基超支化聚酰胺(HBPAMAM-EP),并将其与ZnO复合应用于棉织物整理,制备成具有多功能性的棉织物。结果表明,当HBPAMAM与环氧氯丙烷比例为1∶28,开环反应温度55 ℃,闭环反应温度30 ℃,催化剂50% KOH 4 mL时制得的产物环氧值和产率都较高。经HBPAMAM-EP-ZnO复合整理的棉织物抗紫外性能表现优良(紫外线防护系数UPF为50+);改性棉织物在紫外灯照射下光催化降解亚甲基蓝MB,3 h降解率为99.49%;经HBPAMAM-EP和HBPAMAM-EP-ZnO整理的棉织物折皱回复角接近270°(未处理棉织物折皱回复角为179°),抗折皱性能明显增强。同时,经耐水洗测试表明经HBPAMAM-EP-ZnO整理的棉织物在洗涤30次,依旧能具有较好的抗紫外(UPF>50)、抗皱性能(折皱回复角210°左右),光催化性能(洗涤50次后降解率75%)。
  • 王艳, 张佳文, 范行军, 赵建荣
    功能材料. 2020, 51(3): 3214-3220.
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    采用水热合成法制备出了一种具有较高催化活性的催化剂CuFe2O4,并利用CuFe2O4活化过一硫酸盐(PMS)处理模拟抗生素废水盐酸四环素(TC),考察了操作条件初始pH、CuFe2O4投加量和PMS投加量对TC降解效果的影响。结果表明,初始pH在2~10的范围内,随初始pH的升高TC的降解率先稳定而后逐渐降低;TC的降解速率随着PMS投加量和CuFe2O4投加量的增加而逐渐增加。在CuFe2O4/PMS体系中存在活性物种·OH、SO4·-1O2。在催化剂循环使用实验中,CuFe2O4展现出了较好的重复利用性能。在CuFe2O4/PMS体系中,TC降解出水对发光菌的抑制率先升高而后逐渐降低,也说明CuFe2O4/PMS体系对降解TC是一种有效的方法。