关键词： 热电池   阴极材料   复合材料   LiFePO_(4)  

摘要： LiFePO_(4)因具有高电位、热稳定好等优点被作为热电池潜在的候选阴极材料之一。通过微波水热法一步合成纳米片状LiFePO_(4),采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、X射线光电子光谱法(XPS)、热重分析(TG)对其结构和形貌进行了表征分析。并通过镍金属骨架的使用提高其导电性,缺锂相Li_(0.6)FePO_(4)的构建提高了其放电比容量。电流密度为500 mA/cm^(2)时,N-LiFePO_(4)匹配LiCl-KCl熔盐电解质时,不但能够稳定保持2.0 V左右的初始放电电压,而且其放电比容量达294.93 mAh/g;电流密度为500 mA/cm^(2)时,缺锂相N-Li_(0.6)FePO_(4)匹配LiCl-KCl熔盐电解质的放电比容量为311.29 mAh/g。这项工作为LiFePO_(4)作为高比功率阴极材料应用于热电池体系提供了新的途径。

关键词： 聚乙烯醇   海藻酸钠   改性沸石   活性炭   颗粒状复合水凝胶   含氮废水  

摘要： 为提高生化处理后的含氮废水处理效率,以改性沸石(NZ-NaCl)、活性炭(AC)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出PVA/SA/NZ/AC颗粒状新型复合水凝胶(简称PSNA),并通过批次吸附实验探究复合水凝胶的吸附性能。结果表明:针对氨氮(10 mg/L)、硝态氮(10 mg/L)和亚硝态氮(1 mg/L)的混合溶液,改性沸石/活性炭混合比例为4/6的PSNA(记为PSNA-2)吸附效果最佳,当PSNA-2投加量为20 g/L,pH值为7,温度为25℃,反应时间为12 h时,氨氮去除率达83.2%,硝态氮去除率达54.6%,亚硝态氮去除率为19.8%,总氮去除率达67.9%。通过SEM、FTIR和XRD对PSNA的形貌与结构进行表征分析,PSNA仍然保持着改性沸石和活性炭对含氮污染物的高选择性吸附性能。由于PSNA在水中呈悬浊态存在,可方便材料的回收与利用。

关键词： 盾构机刀圈   陶瓷颗粒增强体   有限元模拟   体积分数   抗压性能  

摘要： 为了研究WC陶瓷颗粒体积分数对盾构机滚刀刀圈增强体抗压性能的影响,利用软件设计不同体积分数(29%、36%、43%)的WC颗粒六边形单胞结构,通过ANSYS有限元模拟仿真分析不同体积分数单胞结构增强体的抗压性能。结果表明,体积分数为29%的单胞结构增强体的极限压缩强度为124 MPa、体积分数为36%的单胞结构的极限压缩强度为125 MPa、而体积分数为43%的单胞结构的极限压缩强度为116 MPa,体积分数为36%的增强体的极限压缩强度和承载稳定性表现最好。

关键词： 聚乳酸   改性   生物降解   结晶度   复合材料  

摘要： 聚乳酸(PLA)作为一种具有良好生物降解性和生物相容性的聚合物,已经在航空航天、生物医学、食品包装等众多领域展示出应用潜力。然而,PLA也存在一些应用限制,如脆性大、强度低和降解速率慢等。为了克服这些限制并进一步改善PLA的性能,研究人员提出多种改性策略,其中包括添加纳米材料改性、添加生物降解材料改性、添加纤维材料改性、结晶度改性、增容改性、化学改性等。文章简要介绍PLA复合材料的结构及两种合成方法,系统综述上述改性技术的原理以及改性对复合材料在力学性能和结晶度的影响,最后对PLA复合材料改性技术未来的研究方向进行展望。

关键词： 氧化石墨烯   P-g-C_(3)N_(4)   复合材料   光催化   抗菌性能  

摘要： 通过静电自组装法制备了质子化石墨相氮化碳(P-g-C_(3)N_(4))涂层的氧化石墨烯(GO)复合材料(GO@Pg-C_(3)N_(4)),探究其在光催化抗菌方面的应用。通过SEM、TEM、XRD、XPS、Raman、UV-Vis DRS、稳态/瞬态荧光光谱(PL)等对GO@P-g-C_(3)N_(4)复合材料的微观形貌、晶态结构及光电性能进行表征,并通过调控P-g-C_(3)N_(4)的含量对GO@P-g-C_(3)N_(4)复合材料进行了结构优化。在模拟太阳光照射条件下,以大肠杆菌(***)和金黄色葡萄球菌(***)为实验对象,研究了不同P-g-C_(3)N_(4)含量的GO@P-g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化抗菌性能及光照时间对抗菌性能的影响。结果表明:GO与P-g-C_(3)N_(4)以质量比为1∶4合成的GO@P-g-C_(3)N_(4)-80%复合材料,光照100 min后,对***和***的抑菌率分别为98.80%和95.99%;光照150 min后,对***和***的抑菌率均达到99%以上,抗菌性能显著优于GO与P-g-C_(3)N_(4)。

关键词： g-C_(3)N_(4)   罗丹明B   光催化剂   污染物降解   异质结  

摘要： 类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有廉价易得、易于制备、能带可调的优点,但其比表面积相对较小、结构缺陷多以及光生载流子易复合等缺点限制了它的光催化应用。文中分别以尿素和三聚氰胺作为前驱体制备了g-C_(3)N_(4)(A)和g-C_(3)N_(4)(B),并与Fe_(2)O_(3)构建Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合结构。扫描电子显微镜(SEM)照片显示Fe_(2)O_(3)和g-C_(3)N_(4)(A)复合成紧密的絮状结构,这有利于提高g-C_(3)N_(4)的比表面积。紫外可见漫反射谱显示g-C_(3)N_(4)与Fe_(2)O_(3)复合后,其吸收边发生红移。以上这些变化均有利于增强复合材料的光催化性能。结果表明:10%Fe_(2)O_(3)/90%g-C_(3)N_(4)(A)的光催化效果最好,其降解速率常数是单一相g-C_(3)N_(4)(A)的1.44倍,是单一相g-C_(3)N_(4)(B)的3.71倍,是单一相Fe_(2)O_(3)的2.34倍。

关键词： 食品保鲜   双层活性膜   百里香精油   单向释放   生物降解  

摘要： 多糖的可食用包装材料因其出色的可降解性而受到广泛关注。该文开发一种负载百里香精油Pickering乳液(thyme essential oil Pickering emulsion,OPE)的魔芋胶(konjac gum,KGM)基双层活性膜。该双层活性膜在明显提高KGM单层活性膜机械性能的同时,成功实现百里香精油的单向释放,延长精油的保留时间。此外,通过测定双层活性膜的理化性质和抗菌活性,发现双层活性膜具有良好的抗氧化、抗菌以及生物降解特性。将双层活性膜应用于三文鱼保鲜,与商用保鲜膜相比,双层活性膜成功延缓三文鱼在贮藏过程中的总挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值和pH值的增加,证明双层活性膜在食品保鲜中应用的潜力。

关键词： TiC/Fe复合材料   钒钛铁精矿   煤粉   原位合成   碳热还原-酸浸   TiC纯度   Ti(C,N)  

摘要： TiC铁基复合材料具有高硬度和强度、良好塑韧性、成型简单等优势,被广泛应用于航空航天、机械设备、汽车等行业,现有TiC铁基复合材料制备过程大部分选用高纯Ti粉、Fe粉、C粉、B4C粉等为原料合成制备。本研究以钒钛铁精矿和煤粉为主要原料,采用碳热还原-酸浸浸出工艺制备新型TiC铁基复合材料,采用单因素试验考察了碳热还原及酸浸工艺参数对TiC铁基复合材料制备的影响。结果表明,温度对产物物相组成影响较大,随温度上升,Fe以Fe_(0.9)Si_(0.1)的形式存在逐渐变为以Fe_(3)Si的形存在;在球料比4∶1、还原温度1 550℃、还原时间30 min的条件下,物相组成主要为Fe_(3)Si、Ti(C,N)、过量C和MgAl_(2)O_(4)等;在10%HCl、固液比20∶1、浸出温度85℃、浸出时间120 min的条件下,酸浸除去了多余杂质,成功制备了TiC/Fe复合材料;酸浸前后形貌和粒径变化不大,酸浸前粒径为22μm、酸浸后为23μm;需要注意,所制备的TiC/Fe复合材料增强相TiC不纯,多以Ti(C,N)的形式存在,通过选择合适的原料球料比和碳热还原时间以及尽可能增大碳热还原温度可有效避免该问题。

关键词： 石墨相氮化碳   光催化   亚甲基蓝   复合材料  

摘要： 以乙酸锌和尿素作为前驱体,制备不同物质的量比的ZnO/g-C_(3)N_(4)复合材料。对材料进行红外光谱和X射线衍射光谱表征,证明了ZnO/g-C_(3)N_(4)复合材料的成功制备。在500 W Xe灯作为光源的条件下,对亚甲基蓝溶液进行光催化降解研究,根据降解结果发现ZnO/g-C_(3)N_(4)复合物质的量比为1∶1时的降解效果最佳;催化剂用量为5 mg、溶液pH值为7的条件下,展现出最佳的光催化降解性能,在这些最佳条件下,经过120 min的光催化反应,亚甲基蓝的光催化降解率达到了81%。

关键词： 碳纤维   多孔材料   复合材料   界面性能   力学性能  

摘要： 质轻、高强的碳纤维增强环氧树脂基复合材料在航空航天、交通运输、能源等领域中得到广泛的应用。界面组成及结构是影响碳纤维复合材料物理化学性能的主要因素,碳纤维表面改性是增强碳纤维复合材料界面性能与力学性能最有效的途径之一。近年来的研究结果表明,比表面积较大、结构多样的多孔材料可以提高碳纤维的表面能和表面粗糙度,能够改善复合材料的界面性能。对近些年用不同种类的多孔材料改性碳纤维的研究成果进行了简单介绍,并总结了其对碳纤维复合材料的界面增强效果,以期为未来多孔材料增强碳纤维复合材料的研究提供参考。