关键词： 铜-有机框架材料   羊毛   聚乙烯吡咯烷酮   吸附   光催化   抗菌  

摘要： 为拓宽铜-有机框架材料（Cu-BTC）在吸附、光催化和抗菌领域的应用，室温下将羊毛在（Zn，Cu）羟基双盐与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的混合溶液和均苯三甲酸（BTC）溶液中进行层层组装，制备了PVP/Cu-BTC/羊毛复合材料。采用傅里叶红外光谱、扫描电镜、能谱、X射线衍射和紫外-可见漫反射光谱等多种表征方法，证明了PVP/Cu-BTC/羊毛复合材料的化学组分、晶体结构和形貌。测试了不同组装次数的复合材料对Cr（VI）的液相吸附和光催化性能以及抗菌性能。结果表明：羊毛和3-PVP/Cu-BTC/羊毛复合材料对Cr（VI）的吸附在30min达到吸附平衡，去除率分别为8.3%和73.6%；在1000W氙灯光照条件下催化60min后，3-PVP/Cu-BTC/羊毛复合材料对Cr（VI）的去除率达99.9%，而羊毛对Cr（VI）无光催化去除效果。3-PVP/Cu-BTC/羊毛复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.6%和99.3%。

关键词： 薄板复合材料   螺栓连接   渐进失效   损伤过程  

摘要： 本文通过试验和仿真分析研究了薄板复合材料螺栓连接结构在拉伸载荷下强度与损伤过程。首先，通过常规力学性能试验测得复合材料基础性能参数，然后对不同预紧力、不同铺层方式和单双螺栓分布的薄板复合材料连接件进行试验。基于刚度连续退化模型和三维Hashin失效准则，通过测试搭接板间的摩擦力反求螺栓预紧力并采用降温等效法来模拟螺栓的预紧力，再对开孔板进行试验与仿真的标定，最终建立复合材料层合板螺栓连接的三维有限元模型，对薄板复合材料连接件的强度和损伤机理进行渐进失效分析。结果表明：随着螺栓预紧力增大，薄板复合材料连接件峰值载荷增大，断裂位移减小；不同铺层方式的薄板复合材料连接件损伤过程和其铺层比例有关；横向双螺栓连接件极限载荷约为单螺栓连接件的两倍，纵向双螺栓连接件极限载荷稍低于单螺栓连接件的两倍。

关键词： 复合材料   螺栓连接   响应面法   交互作用   优化组合  

摘要： 为分析复合材料连接件的参数影响规律，优化常规参数间的配比，提升结构经济性与实用性，针对板厚、端径比和预紧力三个制造装配阶段的显著连接参数开展拉伸强度影响研究。结合UMAT子程序建立了CFRP螺栓连接件有限元模型，开展了静力拉伸破坏及SEM损伤观测试验验证有限元模型；此基础上，基于Box-Behnken设计（BBD），结合响应回归方程、3D响应面以及等高线图建立承载强度与影响因素联合响应模型，从单因素、多因素交互作用等方面对三个参数进行了分析，所建立的联合响应模型决定系数R2为0.984 7，Adj R2为0.957 1，Pred R2值为0.794 4，模型拟合效果和预测能力较好；分析结果表明，三个参数中板厚是影响承载强度的最显著单因素，而板厚与端径比的交互作用影响最为显著，模型给出了板厚、端径比和预紧力的优化组合，预测强度与有限元结果误差为0.37%，表明所建立联合响应模型有较好的强度预测能力。

关键词： 核桃分离蛋白   花青素   Pickering乳液   流变特性   稳定性  

摘要： 为扩展核桃粕利用价值，以核桃分离蛋白（Walnut protein isolate，WalPI）和花青素（Anthocyanin，ACN）为原料，制备复合颗粒，并用于稳定Pickering乳液。研究不同ACN添加量（0.05%～0.15%）对复合颗粒的粒径、Zeta电位、傅里叶变换红外光谱、表面疏水性和热稳定性的影响，以液滴尺寸、微观结构、贮藏稳定性和流变特性为指标研究Pickering乳液的性质。结果表明：WalPI与ACN结合形成了大颗粒；二者存在静电相互作用、氢键和疏水相互作用；ACN提高了WalPI的亲水性和热稳定性。ACN添加量为0.05%时，复合颗粒的粒径、Zeta电位的热变性温度分别为299.1 nm、-19.47 mW和85.86 ℃，综合性能最佳。WalPI-ACN稳定的Pickering乳液液滴平均尺寸小于16 μm，呈单峰均匀分布，属于假塑性特征的非牛顿流体。ACN添加量为0.05%时，Pickering乳液平均液滴尺寸为7.04 μm，具有良好的分散性，其液滴呈完整的圆形结构，贮藏15天后乳析指数为1.48%，具有较高的表观黏度和应力，呈以弹性为主的凝胶状结构，综合性能最佳。本研究可为蛋白质-多酚复合颗粒在食品工业中的潜在应用和食品级Pickering乳液的开发提供新思路。

关键词： 碳纤维增强复合材料   紧固件   雷击损伤   有限元仿真   接触电阻   电性能   电接触   损伤特性  

摘要： 雷击防护对于飞行安全至关重要，机翼作为受到雷击频率较高的部位，目前缺少雷电流在其内部传导过程中对材料损伤的相关研究。本文针对接触界面电性能对雷击损伤的影响这一关键问题，通过实验及仿真方法研究了紧固件缠绕绝缘薄膜、缠绕导电薄膜以及不作处理的三种带紧固件的碳纤维复合材料装配体在雷电流脉冲传导注入下的损伤特性。利用Abaqus有限元仿真软件建立了热-电耦合模型，得到雷电流脉冲侧面注入条件下的温度、电场、电流分布。仿真与实验结果表明：紧固件与孔壁间存在微小气隙，在雷电流通过时容易击穿，产生高温和火花，对装配体造成损伤；两种间隙处理方式均减小了雷电流传导过程中装配体的损伤，但薄膜会出现不同程度的劣化；若紧固件缠绕导电薄膜，分层减小，电流沿铺层方向流过紧固件，在纤维与紧固件相交处集中形成高温区，而缠绕绝缘薄膜加剧了分层，电流绕过紧固件，在纤维与其边缘相切处聚集，形成高温区。该实验与仿真研究能够为带紧固件的复合材料雷击防护带来新的思路。

关键词： 氯氧镁水泥   纳米二氧化硅(NS)   力学性能   耐水性   孔隙结构  

摘要： 目前改善氯氧镁水泥（MOC）耐水性的方法会削弱力学性能或劣化其孔结构，在此，本工作采用纳米二氧化硅（NS）对氯氧镁水泥砂浆（MOCM）进行改性。研究了改性MOCM的工作性能、力学性能和耐水性能，并运用NMR、TG、XRD、SEM等手段探究改性MOCM的水化过程、相组成、微观形貌和孔结构变化的规律。结果表明，NS的吸水作用降低MOCM的流动度并缩短凝结时间，同时可以促进水化产物主要强度相（Phase5）的生成，结合填充效应使得MOCM的孔隙结构更加致密。加入NS促使MOCM的力学性能和耐水性能得到显著提升，当掺4 wt%时，MOCM力学性能和耐水性能达到最佳，28 d抗压和抗折强度分别较未掺NS提升12.1%和13.2%，抗压和抗折耐水系数则分别提升63.2%和47.2%。

关键词： 铁基金属-有机框架材料   染料脱色   类芬顿   光催化   腈纶  

摘要： 以腈纶（PAN）为基材，七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)为金属盐，均苯三甲酸(H3BTC)和对苯二甲酸(H2BDC)为双配体，采用原位生长法制备了Fe-(H3BTC/H2BDC)/PAN（简称BBP）复合材料。以活性黑KN-B为脱色对象，探讨了配体比例对BBP复合材料的光催化性能的影响。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、BET比表面积(SBET)表征手段分析了复合材料的外观形貌、物相结构和孔结构。探讨了印染废水中无机盐及表面活性剂组分对BBP复合材料光催化降解染料性能的影响，研究了复合材料的重复使用性能和光催化脱色机理。结果表明：配体H3BTC和H2BDC比例为1∶1时制备的BBP复合材料的脱色效果最好。在50mg/L活性黑KN-B染液中加入0.08mL/L 30% H2O2，在1000W氙灯光照下处理30min，5g/L复合材料对染料的脱色率的脱色率达到96%，重复使用5次后的脱色率为83%。加入无机盐和表面活性剂对染料降解均有抑制作用，抑制作用由强到弱依次为阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、非离子表面活性剂平平加O、Na2SO4。在光催化降解染料过程中，h+起主要作用，·O2-、·OH起到辅助作用。

关键词： 磷酸铁锂   资源回收   碳网络   光芬顿   活性艳蓝x-br  

摘要： 将废旧磷酸铁锂(LiFePO4，LFP)电池转化为光Fenton催化剂是一种有效提高低附加值电池回收利用经济效益的方法。在本研究中，将LFP正极材料完全利用，制备以碳网络为骨架，通过草酸水热煅烧合成磷酸铁盐-草酸铁盐-碳复合材料（FPC-C），并同时回收了97%以上的Li和Al。合成的FPC-C具有良好的光Fenton催化性能和稳定性，15 min内活性艳蓝x-br去除率达到97%，连续5次循环后去除率仍保持在80%以上，且对一般的有机污染物都有极好的降解效果（均> 90%）。研究表明，FPC-C材料疏松多孔，相比于未改性材料对污染物的吸附率从6%提升至27%。碳网络框架为反应体系提供了极强的电子转移能力，促进铁离子循环，加快了芬顿反应速率。草酸盐提高材料的光吸收能力，加强光催化反应效果。本研究为废旧LFP电池的资源化利用提供了一种可行的策略。

关键词： 碳纤维复合材料   乙烯基酯树脂   不完全固化   水热老化   力学性能  

摘要： 碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料（CF/VE）因其轻质高强和耐腐蚀等特点被逐渐应用于大厚度、大尺度的舰船结构件，由于尺寸和制造装备的限制，舰船用大厚度复合材料装备后的固化往往不充分。为了解不完全固化的CF/VE在水热环境下的耐久性，分析了树脂的表面形貌变化和水解机制，研究了树脂及其复合材料的动态热力学性能和高温下的力学性能。液相色谱-质谱联用和FTIR的结果表明树脂分子链中的酯键发生了强水解；由于树脂发生由表及里的强水解反应和渗透开裂，导致质量增长率在达到最大值后下降，4000 h后CF/VE质量低于初始值。动态热力学数据表明：树脂及CF/VE的储能模量和玻璃化转变温度(Tg)在水热老化前期上升，且热膨胀系数降低，老化后期Tg有所恢复。室温环境下CF/VE的压缩、层间剪切强度在水热老化短期内显著下降，1176 h分别降低23.0%，46.6%，之后性能退化速率减缓，4080 h时分别降低30.9%、47.7%。老化后，树脂在70℃下的拉伸、压缩强度上升；CF/VE在70℃下的压缩、面内剪切强度上升。

关键词： 导电金属有机框架   生物传感器   肿瘤标志物   检测  

摘要： 肿瘤标志物的准确测量在癌症的检测和诊断中起着至关重要的作用，生物传感器可替代检测肿瘤标志物的传统方法。近年来，基于导电金属有机框架（MOF）复合材料构建生物传感器检测肿瘤标志物收到了广泛关注。本文综述了导电MOF及其复合材料，介绍了基于导电MOF复合材料的生物传感器在检测肿瘤标志物方面的应用进展，并对未来发展趋势进行了展望。