关键词： 双马来酰亚胺树脂   固化温度   耐热性能   复合材料   力学性能  

摘要： 利用热熔预浸工艺制备了厚度为0.1 mm的国产T800纤维/双马来酰亚胺树脂预浸料，分别采用230℃和280℃的两种固化温度制备了厚度为2 mm的复合材料单向板，对单向板的力学性能及耐热性能进行研究。结果表明，两种固化温度下，复合材料固化度均大于93%,280℃固化温度下，复合材料玻璃化转变温度较230℃固化提高了90℃,且复合材料在240℃时的弯曲强度和层间剪切强度保留率均大于65%,复合材料高温力学性能优异。

关键词： 纳米金   粘土矿物   印染废水   吸附   煅烧   亚甲基蓝  

摘要： 纳米材料研究成为材料领域热点,纳米金因比表面积大、量子效应等特性在催化吸附领域广泛应用,粘土则因结构可调、环保等优势可作吸附剂载体。印染废水中的亚甲基蓝（MB）污染严重,传统吸附剂存在成本高、速率慢等问题,亟需高效吸附剂。本研究选取蒙脱石、伊利石、高岭石,通过原位还原Au3+和吸附纳米金制备粘土矿物/纳米金复合材料(粘土矿物-Au3+/粘土矿物-Au0),探究不同初始pH、固液比对粘土矿物/纳米金复合物的影响以及不同煅烧温度、不同制备固液比、不同制备pH对材料去除MB的影响。取得的主要成果与具体结论如下: 1、粘土矿物-Au0复合材料的制备及其影响因素研究: （1）pH越低,粘土矿物吸附纳米金的效果越好,当pH偏中性时,对纳米金的吸附较差。酸性条件下,静电吸附主导Au NPs的负载,吸附性较好;中性环境矿物端面带负电荷,静电排斥力大于范德华力,导致吸附效率下降。（2）随着三种矿物在固液比逐渐增高的过程中其对纳米金的吸附量逐渐升高。这是因为高固液比通过增加活性位点与高固液比粘土矿物基面的双电层被压缩以及Al-OH基团质子化,三者共同作用可以显著提升吸附效率。 2、粘土矿物-Au0吸附MB的规律及机制: （1）蒙脱石-Au0与伊利石-Au0在制备pH4时的MB的去除效率最优,因为制备pH4时蒙脱石与伊利石层间阳离子的溶出较多,形成更多活性位点吸附纳米金,可使矿物端面暴露更多活性位点,加速MB吸附;制备pH7时其对纳米金的吸附量较低,因其活性点位及比表面积较低。高岭石-Au0不同制备pH对MB的吸附低于原始矿物是吸附位点被纳米金占据导致的。（2）200℃下,蒙脱石-Au0对MB的吸附效果最好。中低温煅烧可提升其比表面积和孔隙度,并通过纳米金的等离子体效应增强MB吸附。高岭石-Au0煅烧后吸附效果普遍低于原始矿物,伊利石-Au0在200℃时吸附效果优于原矿,是层间结构变化导致的。（3）高固液比下吸附MB的效果最好。由于Au0的负载可填充粘土矿物层间域或端面孔隙,形成新的高活性界面,增加吸附位点;另外,Au0作为电子导体可能通过端面等离子体共振效应促进MB分子的吸附。 3、粘土矿物-Au3+复合材料的制备及其影响因素研究: （1）pH4的条件下,粘土矿物负载金的量最多,pH4低于矿物的零电势点,粘土矿物会与带负电荷的纳米金通过静电吸引力结合。（2）随着固液比不断增大,金的负载量增多,在6.4:160固液比的情况下吸附效果最好。这是因为高固液比矿物提供了充足的活性位点。 4、粘土矿物-Au3+吸附MB的规律及机制: （1）蒙脱石-Au3+对MB的去除效率优于原始矿物,制备pH越低吸附越快。Au3+被还原为Au0负载到粘土矿物上,层间阳离子溶出可增强端面负电荷分布,Au NPs可增加活性位点的暴露量来提升对MB吸附。高岭石与伊利石在每个制备pH下MB的吸附效率低于原始矿物,这是因为矿物端面活性位点被阻塞导致吸附率下降。（2）蒙脱石-Au3+在不同制备固液比下对MB的吸附速率相近,且吸附优于原始矿物,吸附过程较快。这是因为Au0的负载通过端面等离子体共振效应促进MB与矿物间的电子转移,加速MB的吸附。伊利石-Au3+与高岭石-Au3+所有固液比下对MB的吸附效率都低于原始矿物。是因为原位还原制得的Au0粒径过大,导致矿物离子通道被阻塞,进一步抑制MB的吸附。（3）蒙脱石-Au3+在200—800℃煅烧后,对MB的吸附效率超过了原始矿物。随着温度升高,吸附效率降低,这是矿物端面羟基和层状结构的破坏导致的。高岭石-Au3+只在200℃时吸附效果优于原始矿物,这是煅烧使Au NPs延展性和矿物层间距增大,增加MB的吸附。伊利石-Au3+在600℃煅烧后吸附效果最佳。其他温度煅烧的吸附效率与原矿物相近。这是纳米金占据活性点位影响了MB的吸附。 5、金的负载对粘土矿物吸附MB的影响。 蒙脱石/伊利石-Au0对MB的吸附速率大于蒙脱石/伊利石-Au3+与原始矿物,且蒙脱石/伊利石-Au0的制备过程中吸附的金比蒙脱石/伊利石-Au3+吸附的金多。是因为吸附了较多的Au0后,Au0填充了层间域或端面孔隙,形成新的高活性界面,以及伴有等离子体共振等作用从而加强MB的吸附。而高岭石-Au3+在200℃煅烧下吸附效率优于原始矿物,是因为温度导致高岭石比表面积增加引起的;但其他条件下低于原始矿物,主要是金占据了粘土的活性位点导致对MB的吸附量下降。 6、（1）蒙脱石-Au0在制备pH4、固液比为6.4:160、煅烧温度为200℃时,MB的去除效率可达100%。三种粘土矿物中蒙脱石-Au0去除效果最优,其在所有制备pH条件下可以在短时间内实现MB的完全吸附。（2）高岭石-Au3+在pH4、固液比为1.6:160,煅烧温度为200℃时,其对MB的去

关键词： 高层建筑   抗震加固   纤维增强复合材料  

摘要： 基于某高层住宅楼的抗震加固工程实践，本研究对纤维增强复合材料(FRP)在高层建筑抗震加固中的应用进行了探讨。通过振动台试验和数值模拟评估了原结构的抗震性能，并针对薄弱构件提出了CFRP加固方案。阐述了CFRP材料的选型依据、施工工艺流程及加固效果验证方法。研究结果表明，CFRP加固显著提高了结构的侧向刚度和抗震能力，降低了层间位移角和楼层峰值加速度，展现了良好的综合效益。

关键词： MXene   微结构设计   微波吸收   静电自组装   内置电场  

摘要： 射频电磁（EM）辐射导致的电磁波（EMW）污染,对人类健康和精密设备运行的影响愈发严峻。微波吸收材料（MAMs）能将电磁波转化为热能耗散,有效缓解这一问题。MXene是一类新型的二维（2D）过渡金属碳化物/氮化物,由于其显著的物理化学性质,包括超高的比表面积、优异的电导率和可调的表面化学性质,在微波吸收（MA）应用中受到了广泛关注。但MXene的高介电常数、单调损耗机制易致电磁波表面反射,自发聚集行为也限制了其微波吸收性能。因此,优化MXene基吸波材料的阻抗匹配特性对提升吸波性能至关重要。为此,本文通过组分调控与微结构设计,开发了三种高性能MXene基纳米复合材料,并系统研究了其微波吸收机制,明确了分级结构、多组分协同、界面极化、传导损耗、磁损耗以及内置电场（BIEF）等因素在提升微波吸收性能中的关键作用。 其一,采用可控静电自组装策略,将中空磁性Co7Fe3@C纳米颗粒均匀锚定于MXene表面,制备出具有分级结构的Co7Fe3@C/Ti3C2Tx复合物。该材料展现出卓越的微波吸收特性,在厚度为1.9 mm时,最小反射损耗(RLmin)低至-64.9 dB;而当厚度为2.5 mm时,其有效吸收带宽（EAB）可达6.6 GHz。该性能的提升归功于Co7Fe3@C对MXene团聚的有效抑制、三维导电网络的构建以及由此带来的优异的阻抗匹配和多重散射。 其二,基于多维异质微结构工程,通过原位生长、冷冻干燥和自分解策略,制备了三维分级银耳状Co@NC/Ti3C2Tx/TiO2（CNCTT）纳米复合材料。该材料以二维纳米片搭建三维多孔框架,避免片层堆积,延长微电流传输路径,增强传导损耗。后续热处理引入了N型半导体TiO2与氮掺杂碳包覆的磁性Co纳米颗粒（NPs）,形成大量2D/0D/0D异质结构,促进极化弛豫与电磁响应。金属相Ti3C2Tx与半导体TiO2以及Co@NC/TiO2异质结构构建的内置电场（BIEF）,促使电子重新分布、增强界面极化。在10wt%的低填充量下,C1NCTT在2.3 mm厚度时RLmin可达-57.1 dB,2.5 mm厚度时EAB为6.5 GHz。 其三,通过原位还原及硒化方法,在Ti3C2Tx MXene表面原位构建出N型半导体TiO2和P型半导体Co3Se4,形成包含P-N半导体结（Co3Se4/TiO2）与莫特-肖特基结（TiO2/Ti3C2Tx）的协同异质结。此异质结构中,两类异质结组合生成多个界面内建电场,优化电子转移效率与阻抗匹配。同时,振荡电磁场引发界面极化,赋予材料类似电容器结构特性,显著放大介电损耗行为。最终,Co3Se4/TiO2/Ti3C2Tx体系展现出卓越的吸波性能(RLmin为-54.7dB,匹配厚度2.3 mm;EAB为5.4 GHz,厚度2.0 mm)。

关键词： C3N5基复合材料   单原子催化   S型异质结   亚纳米金属团簇   光催化析氢   CO2还原   结构动态演变   电子传输机制  

摘要： 面向“双碳”战略需求,基于CO2转化利用的碳减排和碳增汇技术被寄于厚望,然而热催化和电催化CO2转化技术仍存在高污染和高能耗等不足。利用光能催化CO2和H2O制备低碳能源和高附加值化学品不仅实现碳循环利用,还同时有效解决氢能存储及运输难题。氢能作为零碳能源载体,其规模化应用受制于存储与运输难题,需开发高效、低成本的清洁制氢技术。光催化技术是实现太阳能驱动水分解制氢及CO2资源化转化的绿色途径,然而,现有光催化体系普遍存在光生电子-空穴对复合率高、界面电荷传输动力学迟缓、多电子反应路径选择性调控困难等瓶颈问题,严重制约实际应用。针对上述挑战,本文以C3N5基复合材料为研究载体,围绕活性位点原子结构调控、界面电荷转移动力学优化及反应路径定向设计展开系统研究,揭示了材料结构演变与光催化性能增强的构效关系。 针对析氢反应（HER）,本研究基于活性位点单原子结构调控策略,采用化学沉积法成功将原子级分散Pt锚定于C3N5基底(PtSA/C3N5)。首次采用同步辐射原位表征技术（SI-XPS/SI-DRIFTS）动态追踪了光催化过程中N-Ptδ+（0<δ<2）键的实时演化行为。实验表明,光照条件下Pt原子与邻近N原子形成的动态共价键可作为高效电子传输通道,促进光生电子定向迁移至Pt活性位点,同时调控Pt的局部电子态抑制H2与O2的逆反应生成水;结合DFT计算,Pt-N键的动态重构降低了H2解离能垒,使析氢速率提升至18.2 mmol·g-1·h-1。 进一步面向全水分解需求,创新性设计具有界面B-O键阶梯型（S-scheme）BN-C3N4/O-C3N5异质结光催化剂。通过B掺杂C3N4氮缺陷与O掺杂调控C3N5能带结构的协同作用,构建强内建电场,结合界面B-O键有效缩短电荷传输距离并加速载流子分离。该催化剂在纯水中表现出优异的全水分解活性(H2:40.12μmol·h-1,O2:19.62μmol·h-1),其性能提升归因于界面键对低电位载流子的选择性复合与高电位载流子的定向传输。 在CO2光还原领域,研究围绕活性位点电子结构调控与C-C偶联路径优化展开探索。针对传统Cu基催化剂在CO2-C2转化中选择性低问题,提出电化学亚纳米金属簇锚定策略,成功在C3N5骨架中构筑Cu4簇活性位点（Cu4/C3N5）。通过原位光谱与DFT计算证实,Cu0-Cu+双位点共存实现了CO2吸附活化与CO中间体C-C偶联的级联催化:富电子Cu0位点优先吸附/活化CO2生成CO,随后迁移至邻近Cu+位点完成偶联生成COCO中间体,通过加氢路径获得乙醇产物,其选择性高达98.6%,产率达32.2μmol·g-1·h-1。 本研究通过原子级结构调控、界面工程与反应路径优化,系统阐明了C3N5基复合材料在光催化反应中的动态结构演化及性能增强机制,为高效光催化剂设计提供了理论依据与实验范式。