关键词： 数学分析方法   材料科学   光电化学性能   复合材料   太阳能电池   理论与实践   科研人员   化学工程  

摘要： 在当下材料科学与化学工程蓬勃发展的时代,复合材料以其独特的光电化学性能成为研究热点。从太阳能电池的高效转化到光催化降解污染物,深入理解复合材料的光电化学行为对于推动众多领域的技术革新至关重要。《化工问题的建模与数学分析方法》一书应运而生,为科研人员提供了系统的理论与实践指导工具,旨在运用数学建模与分析手段,揭开化工复杂问题背后的规律,其中对于复合材料光电化学性能的剖析更是独具匠心。

关键词： g-C_(3)N_(4)   复合材料   电化学传感   食品安全检测   环境检测  

摘要： 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种新型的半导体纳米材料,较高的比表面积、良好的稳定性赋予了其强吸附性和易于修饰等特点,有望用于解决电化学传感器所要求的低成本、快速检测、良好的灵敏度和优异的选择性等难题。本文对g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成方法及电化学传感性能进行了综述,在此基础上重点介绍了基于g-C_(3)N_(4)纳米复合材料的电化学传感器在食品、环境、生物医药检测等领域中的应用,并展望了开发复合材料传感器的重要性,以期为g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成及应用拓展提供参考。

关键词： 锂离子电池   Pickering乳液   硅基负极   胶囊结构  

摘要： 硅基负极在LIB充放电循环中的巨大体积膨胀以及较低的e-、Li+电导率限制了其进一步发展。提出了一种高效且快速的Pickering乳液油相扩散法一步合成胶囊结构的SiO_(x)/G@PPO-C复合微球。乳液油相作为牺牲层构筑了微球的空心结构,为内部包埋的SiO_(x)体积膨胀提供了缓冲空间。通过高温碳化和额外碳掺杂制备了复合微球的导电碳球壳(SiO_(x)/G@C),旨在提高负极材料活性单元的导电性。结果表明,Pickering乳液油相扩散法具有操作耗时短、工艺过程简单、技术适应性强等显著优点,可为新型硅基锂离子电池负极材料的设计和产业化制备提供新的选择。

关键词： SnO_(2)/ZnO复合材料   气敏传感器   NO_(2)   SnO_(2)纳米花  

摘要： 为了解决纯SnO_(2)基气体传感器对NO_(2)灵敏度低、响应时间长的难题,本文采用水热法制备仙人掌状SnO_(2)/ZnO纳米复合材料,研究了不同配比对SnO_(2)/ZnO复合材料结构形貌与气敏性能的影响。研究结果表明:在水热反应温度180℃、时间6 h,煅烧温度500℃,时间3 h的条件下,SnO_(2)/ZnO配比为35∶1时制得仙人掌状SnO_(2)/ZnO纳米复合材料。NO_(2)气敏特性结果显示,在工作温度300℃条件下,其对10 ppm NO_(2)的响应值可达587.503,响应和恢复时间分别为5 s和39 s,较纯SnO_(2)响应值提升了3.2倍,响应时间缩短了32 s。

关键词： 磷矿伴生资源   氟硅酸   氟硅酸铵   氟硅分离   白炭黑  

摘要： 随着湿法磷酸和磷肥行业的发展不断壮大,其副产的氟硅酸数量惊人,每生产一吨磷酸约副产0.05 t氟硅酸,因其可以作为各种含氟产品的原料越来越受到人们关注,但因其浓度较低沉淀较多,又制约的它的应用范围,如果不加以正确的处理和处置,将对环境和人体健康造成严重威胁。本文通过实验探究氟硅酸和氨水反应中对氟硅分离效果影响的因素,探索氟硅酸氨解工业化生产白炭黑的可能性,不但可以减少污染,还有利于行业的发展,为磷矿伴生资源的高质量发展提供必要的技术支撑。结果表明:当氟硅酸浓度低于15%,与过量系数为1.2的浓度为5%氨水,控制反应温度60℃以下时,可以得到满足《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅HG/T 3061-2020》的标准要求的二氧化硅。

关键词： 复合材料   涂层   电磁屏蔽   石墨烯   红外隐身  

摘要： 复合材料的表面涂层处理不仅可以保证复合材料的质量稳定性,也可以使其具有一定的功能性。随着科学技术和信息技术的不断发展,信息泄露、电磁辐射问题日益加剧,军事安全、信息安全、人身安全得不到良好的保障,因此,开发具有电磁屏蔽效能或红外隐身性能涂层复合材料变得愈加重要。概述电磁屏蔽和红外隐身的基本原理,综述石墨烯及其衍生物在电磁屏蔽涂层中的制备和应用,以及利用涂料法、喷涂法、气相沉积法3种涂层方法制备红外隐身复合材料的研究进展并分析3种涂层制备方法的优势,提出电磁屏蔽和红外隐身未来发展面临的问题,展望电磁屏蔽和红外隐身涂层的发展方向。

关键词： 聚乳酸   聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯   木质素   异氰酸酯   形状记忆性能  

摘要： 聚乳酸(PLA)作为半结晶聚合物,具有一定形状记忆性能,但PLA本身脆性大导致形状回复率低。本文利用熔融共混法制备了PLA/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)形状记忆复合材料,加入木质素作为填料,以异氰酸酯(PMDI)作为扩链剂,对复合材料的形状记忆等性能进行了研究。结果表明,加入PBAT可提高复合材料韧性,木质素均匀分布在PLA和PBAT两相之间,其官能团可与PLA中羧基以及PBAT中的苯环反应,异氰酸酯与PLA中羟基反应,改善了共混物界面相容性。相较于纯PLA,在形状固定率变化不大的情况下,加入质量分数30%PBAT后形状回复率提高到66%,加入质量分数3%木质素、1%PMDI后形状回复率提高到85%。研究发现,通过提高复合材料韧性,以木质素作为PLA和PBAT的键合桥梁,异氰酸酯作为扩链剂改善复合材料的界面相容性以及柔顺性后,形状固定率在98%左右,最高形状回复率提升了2.7倍。

关键词： 聚甲基丙烯酸甲酯   氮化硼纳米管   氮化硼纳米片   导热系数  

摘要： 采用一种改进的固相反应法,结合超声剥离法得到高纵横比的BN纳米管(BNNTs)和高比表面积的BN纳米片(BNNSs),并使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对BN进行氨基化改性。以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体,通过添加改性的BNNTs和BNNSs,制备高热导率的PMMA/改性BN复合材料。结果表明:制备的BN纯度高,结晶度好,改性后仍然保持高结晶度,氨基基团接枝到BN表面,有效改善了BN与PMMA的相容性。当改性BN用量为20%(w)时,复合材料的导热系数为0.70 W/(m·K),较纯PMMA提高了338%。此外,改性BN的加入可提高复合材料的热稳定性。BNNTs/BNNSs良好的导热网络可以有效限制PMMA分子链的流动性,提高了复合材料的交联密度,从而利于其弹性模量的提高,改性BN用量为20%(w)时,复合材料的弹性模量最大,为1.2GPa。

关键词： 钎焊   铝基复合材料   XRD   断口扫描   碳化硅颗粒  

摘要： 文中探讨了碳化硅颗粒增强铝基复合材料采用氩气保护下的钎焊可行性。通过试验表明,使用合适的焊接材料,以及合适的钎焊温度、保温时间等,能使钎料在母材上铺展,并形成良好的接头。接头剪切试验表明,当钎焊温度为575℃时接头的剪切强度最高,达到了90.8 MPa,为母材强度的63.6%。通过金相组织观察和XRD,发现接头中熔入了SiC颗粒,说明母材向钎缝发生了扩散,适量的扩散有利于提高接头强度。断口扫描结果表明,接头属于韧性断裂。

关键词： 叶酸   荧光光度法   光催化   纳米二氧化钛   在线分析  

摘要： 叶酸是重要的食物来源维生素。为提高叶酸测定效率,本文建立了一种基于微管反应器的在线光催化氧化衍生联合荧光光度法测定叶酸的系统和方法,优化运行参数,考察评价方法并应用于实际样品测定。结果表明,小孔径石英螺旋管微反应器成功腐蚀涂覆纳米二氧化钛催化剂,紫外光照射流动叶酸样品实现在线光催化氧化衍生,最佳衍生条件pH 4.2、流速250μL/min,荧光最大激发波长和发射波长位于280 nm和442 nm,叶酸在质量浓度0.1~2.0 mg/L范围与荧光强度呈线性相关,标准曲线方程F=381.68c+10.53,相关系数达到0.998,检出限(3s/k)为7.2μg/L,运行稳定性相对平均偏差为0.9%~2.4%,对多种常见物质具有抗干扰能力。应用本法测定叶酸片剂含量误差在5%以内,加标回收率在94.7%~102.1%范围,相对平均偏差不超过2.1%。