关键词： 油茶果壳   生物质复合材料   木塑复合材料   生物质碳复合材料  

摘要： 通过高效提取、处理及使用天然生物质材料制备复合材料,是目前材料研发领域的重点研究内容之一。油茶果壳是油茶果的附属产物,每年会随着油茶果的收获有着大量的产出,其具有作为生物质复合材料原料的潜在价值。对油茶果壳材料进行了介绍,详细阐述了油茶果壳提取纤维素、直接制备木塑复合材料、制备生物质碳复合材料的相关研究及应用现状,以期为丰富油茶果壳材料高值化利用提供一定的指导。

关键词： 吸波导热复合材料   反射损耗   热导率   微波吸收   聚合物复合材料   多功能性  

摘要： 针对5G或6G通信设备、超级计算机、无线能量传输装置、AI智能、量子储存、VR技术和微波医疗器等精密电子设备朝着小型化和高度集成化发展所带来的电磁兼容和散热两大问题,研制兼具良好的绝缘性、缓震性、高效吸波性能以及优良导热能力的柔性吸波导热复合材料非常必要。本文从单一的电磁波吸收功能复合材料和散热性能复合材料的设计制备出发,归纳了电磁波吸波机制与导热机制以及影响吸波和导热性能的重要因素。在此基础上介绍了一些国内外聚合物基吸波导热复合材料的综合性能及其设计制备方法,在总结现有吸波导热多功能复合材料的研究现状和存在问题的基础上,考虑当前设计研发中存在的不足,提出了对于未来聚合物基吸波导热材料的发展方向的思考。此文旨在为制备高性能吸波导热复合材料材料提供思路,提升行业技术水平,开发出兼具高导热和优异电磁波吸收能力的新型复合材料。

关键词： 向日葵茎髓   水合氧化铁   纳米复合材料   吸附   重金属  

摘要： 将农业废弃物资源化利用与废水处理相结合,研制对水中重金属具有优异选择性吸附和深度去除能力的生物质功能材料。采用简单、绿色的浸渍-原位沉淀法将水合氧化铁(HFO)以纳米颗粒的形式稳定负载在向日葵茎髓表面,制得纳米复合材料SSP-HFO。比表面积分析(BET)和带能谱的扫描电镜(SEM-EDS)测定结果表明,SSP-HFO比表面积为110m^(2)/g,是原材料的50倍,分布在葵杆茎髓表面的HFO纳米颗粒纳直径为50~100nm。在50mL 10mg/L铜溶液中,0.03g SSP-HFO复合材料对Cu^(2+)的去除率达到100%。pH偏酸性时吸附能力下降,pH接近中性时吸附效果最佳。溶液中共存的Na^(+)、Mg^(2+)和Ca^(2+)等竞争离子对Cu^(2+)的吸附去除影响不大,表明SSP-HFO对重金属具有良好的吸附选择性。吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学遵循准一级和二级动力学模型描述。SSP-HFO固定床柱吸附在竞争离子共存时能够将5mg/L Cu^(2+)降低至0.1mg/L以下,处理水体积约为4250mL,吸附饱和后用NaCl和NH_(3)·H_(2)O混合溶液脱附再生,脱附率接近100%。SSP-HFO纳米复合材料在pH>2的酸、碱、盐溶液中未见Fe的流失,具备优异的稳定性,且重复利用性能好,6次吸附脱附循环后对Cu(Ⅱ)的去除率保持在90%以上。

关键词： 金属有机框架   单金属   双金属   碳材料   复合材料   无酶传感器   电催化   葡萄糖检测  

摘要： 糖尿病是全球发病率上升最快的慢性病之一,有效监测糖尿病患者的血糖水平对于糖尿病的控制与治疗至关重要。电化学方法作为众多血糖监测技术中的一种,因其简便性、快速响应和高灵敏度而受到青睐。传统的贵金属材料具有独特的物理化学性质,在葡萄糖检测中表现出良好的传感能力,但高昂的成本阻碍了其用作基础电化学传感材料。相较而言,过渡金属在自然界中储备量大、化学性质稳定、制备工艺简单,因此在葡萄糖传感领域中表现出一定的应用潜力,现已成为主流的研究方向。金属有机框架(MOF)是由过渡金属离子和有机配体组成的多孔配位聚合物,其独特的结构多样性、高比表面积和生物相容性,使其在传感器领域中表现出巨大的潜力。特别是,近年来通过对MOF进行调节,如合成双金属MOF、MOF与导电材料相复合等,提高MOF及其复合材料的电化学活性,实现在无酶参与情况下对葡萄糖的电催化氧化,这在无酶传感器的研发中尤为重要。总结了近年来MOF及其复合材料在葡萄糖无酶传感器中的应用,包括单金属MOF、双金属MOF、MOF与金属相复合材料、MOF与碳材料相复合材料等。阐述了MOF及其复合材料检测葡萄糖的机理,讨论了各类MOF基葡萄糖传感器的优缺点。最后,指出了MOF葡萄糖无酶传感器材料存在的问题,同时对MOF在未来葡萄糖无酶传感器中的发展作出了展望。

关键词： 压电纤维复合材料(MFC)   复合材料悬臂薄板   半解析建模   主动控制   减振分析  

摘要： 采用压电纤维复合材料(MFC)对悬臂纤维增强复合材料薄板的振动实施主动控制,研究其半解析建模方法,并通过理论及实验对主动控制的减振效果进行了分析。在建模过程中考虑了MFC传感器/作动器对悬臂板结构系统质量矩阵和刚度矩阵的贡献,同时引入了Rayleigh阻尼和速度反馈控制提供的主动阻尼,从而使创建的半解析动力学模型能较为真实地预估MFC主动减振效果。进行了实例研究,用组建的实验系统证明了所创建的半解析模型的合理性。同时,用理论分析证明在指定的阶跃、三角形和正弦激励3种载荷作用下MFC主动控制对于复合板自由衰减振动的抑制尤为明显,进一步,用实验对主动控制的减振效果进行了量化分析,表明MFC主动控制对结构自由衰减振动的抑制可达到79.63%。最后基于所创建的半解析动力学模型分析了控制增益和MFC作动器贴敷位置对主动控制效果的影响。

关键词： 高分散钯纳米颗粒   Pickering乳液   氧化石墨烯   3-氨丙基三甲氧基硅烷   肉桂醛选择性加氢  

摘要： 利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性得到GO-NH_(2),再通过水热还原法制备高分散Pd/GO-NH_(2)催化剂,用于肉桂醛(CAL)选择性加氢制氢化肉桂醛(HCAL)。结果表明,APTMS的接枝量对CAL选择性加氢性能具有较大影响,当APTMS与GO的质量比[m(APTMS)/m(GO)]≤10时,随着m(APTMS)/m(GO)的增大Pickering乳液液滴尺寸逐渐减小,CAL的选择性加氢性能增强;当m(APTMS)/m(GO)>10时,由于含氧官能团数量有限,接枝量基本保持不变。因此,Pd/GO-NH_(2)-10表现出最高的CAL转化率(99.8%)、HCAL选择性(85.8%)和优异的CAL选择性加氢稳定性。

关键词： 硫系玻璃   精密模压   工艺参数优化   正交试验  

摘要： 精密模压技术是制造非球面红外硫系玻璃光学元件的重要方法,采用正交试验法对Ge-Se-Te硫系玻璃精密模压成型开展工艺参数优化研究,探究升温速率、冷却速率等不同工艺条件对成型质量的影响规律。结果表明:升温速率越大,模压成型破裂的比例越大,升温速率越小,模压成型雾的比例越大;冷却速率越大,模压成型破裂的比例越大,当硫系玻璃模压成型过程升温时间和降温时间均为160~200 s时,产品质量最优。

关键词： 稀土   上转换   光催化   半导体   复合材料  

摘要： 对上转换稀土复合材料在光催化领域的研究进展进行了全面综述。介绍了五种不同的上转换过程,为后续探讨提供了基础。随后对不同类型稀土上转换材料(包括稀土氟化物、稀土倍半氧化物和RE3+离子掺杂的半导体基光催化剂等)的上转换原理、制备方法及在光催化领域中的应用进行了系统总结。最后,对上转换稀土复合材料在光催化领域的未来应用前景进行了展望,提出了需要进一步研究和解决的问题,为相关领域的研究提供了参考价值。

关键词： 金刚石/Cu复合材料   界面热阻   镀Ti   热导率   致密度   稀土  

摘要： 采用磁控溅射方法在金刚石表面进行镀Ti,并采用放电等离子烧结技术制备金刚石体积分数为50%不同La2O3含量的金刚石/Cu复合材料,观察不同样品的相变化与表面微观形貌,利用激光闪射法测量样品热导率、阿基米德排水法测样品密度。结果表明:金刚石表面镀Ti能有效改善金刚石与Cu之间的界面结合情况,减少界面热阻,提高致密度,复合材料的致密度由金刚石未镀Ti时的81.3%提高到镀钛时的93.7%,相应热导率由276 W·(m·K)^(-1)提高到427 W·(m·K)^(-1);额外添加La2O3后,复合材料的致密度最高达98.6%,热导率最高达523 W·(m·K)^(-1),其各项性能得到进一步提升。

关键词： SiC/SiC复合材料   环境屏障涂层   水氧耦合环境   氧化腐蚀损伤   力学性能  

摘要： 为满足具有更高涡轮进口温度的新一代高性能航空发动机的长时稳定服役需求,带有环境屏障涂层(EBC)的连续SiC纤维增强增韧SiC陶瓷基(SiC/SiC)复合材料逐渐在其热端部件上得到应用。针对带有EBC的SiC/SiC复合材料在模拟燃气环境中的服役行为,本文开展了带钡锶铝硅酸盐(BSAS)体系EBC的SiC/SiC复合材料在1300℃水氧耦合环境下氧化腐蚀试验,研究其微观组织结构演变、内部缺陷特征、重量变化率及力学性能演变规律,揭示其损伤机制。EBC中的裂纹为湿氧气氛扩散提供通道,到达硅黏结层后促使其上表面出现氧化腐蚀孔洞,从而削减了EBC的屏障防护寿命。研究发现,带BSAS体系EBC的SiC/SiC复合材料在1300℃水氧耦合环境下的氧化腐蚀服从扩散控制,EBC提供了有效的屏障防护效果,保护SiC/SiC复合材料免遭严重的氧化腐蚀损伤。微观力学分析结果表明,一定时间的考核服役后,基材近表面处和中心处纤维的承载能力均有所提高,经300h氧化腐蚀考核后,EBC保护下SiC/SiC基材的力学性能表现为提高。