关键词： 一步水热合成   鲁米诺-还原金纳米粒子/碳纳米管三维复合材料   过氧化氢   乳酸  

摘要： 采用一锅水热法制备了鲁米诺-还原金纳米粒子/碳纳米管三维复合材料(Lu-AuNPs/CNTs),用其制备固态电化学发光(ECL)传感器,并用于血清中乳酸的检测。采用场发射扫描电子显微镜(FSEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XPS)和X射线光电子能谱仪(EDS)对Lu-AuNPs/CNTs的形貌、结构、尺寸进行了表征。结果表明,碳纳米管(CNTs)为三维立体网状结构,鲁米诺-还原金纳米粒子(Lu-AuNPs)尺寸均一地分布在CNTs的表面。将Lu-AuNPs/CNTs固定在玻碳电极表面制成固态ECL传感器,其电化学发光信号约是Lu-AuNPs的2倍。该传感器的电化学发光强度与溶液中H2O2浓度成正比,线性范围为0.5~200μmol/L,检测限为0.2μmol/L。Lu-AuNPs/CNTs可用于固定乳酸氧化酶,所制备的传感器对乳酸的检测限为3.0μmol/L。该生物传感器可用于人血清样品中乳酸的测定。

关键词： 高分子复合材料   玻璃纤维   热性能   树脂  

摘要： 利用聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)与聚己二酰己二胺(PA66)复合方法使材料加工性能得显著改善,研究不同配比的MXD6与PA66添加量对复合材料各项性能的影响。研究结果表明:当在复合材料中加入功能性树脂后可使各试样的熔点发生降低,更有助于进行加工成型,同时结晶温度升高,使复合材料更易结晶。当在试样中加入功能性树脂后可使其降解温度明显降低,从而影响了复合材料的热稳定性。该研究有助于提高聚己二酰材料的制备,为后续工艺参数的确定奠定一定的理论基础。

关键词： 氧化普鲁兰   磁性纳米粒子   介孔硅   pH响应   阿霉素  

摘要： 采用改进的Stöber法制备了介孔硅包覆的磁性纳米材料,然后通过枝接的方法对材料表面进行了氨基化处理(NH_(2)-MMNPs)。利用安全无毒的氧化普鲁兰作为门控材料,通过纳米材料表面的氨基与氧化普鲁兰的醛基之间形成的对酸敏感的亚胺键构建门控开关,并将负载的盐酸阿霉素封装,形成了智能给药系统(oMMNPs/DOX)。通过透射电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、比表面积测试仪、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强仪等技术手段对复合材料的结构、性能和形貌进行了表征。结果显示,复合材料具有良好的形貌、单分散性以及超顺磁性。载药和释药实验表明,NH_(2)-MMNPs对阿霉素的载药率为51.65%;oMMNPs/DOX在药物释放过程中表现出pH响应性和药物缓释性。细胞毒性和荧光成像实验结果显示,复合材料具有良好的生物兼容性,能够成功地载药并被细胞摄取。

关键词： 双金属氧化物   污泥生物炭   重金属   竞争吸附  

摘要： 通过负载镁铁双金属氧化物可以有效提高污泥生物炭吸附重金属的能力,然而现有的研究在竞争吸附方面研究不够充分.本文在以污泥生物炭负载镁铁双金属氧化物复合材料为吸附剂,对Cd(II)和Pb(II)进行竞争吸附研究.研究(Mg/Fe)LDO-ASB对Pb-Cd二元体系的竞争吸附性能,同时对竞争吸附数据进行吸附平衡和吸附动力学模型拟合,探讨Pb和Cd对(Mg/Fe)LDO-ASB吸附Pb和Cd之间的相互作用.同时,研究在阳离子共存条件下,(Mg/Fe)LDO-ASB分别对Pb和Cd的竞争吸附影响.结果表明:Pb(II)抑制了(Mg/Fe)LDO-ASB对Cd(II)的吸附速率和Cd(II)在吸附剂颗粒间的内扩散,Cd促进了Pb在(Mg/Fe)LDO-ASB内扩散,Pb较Cd更容易被(Mg/Fe)LDO-ASB所吸附,Pb较Cd更具有竞争力.Pb和Cd在二元体系中具有拮抗作用,Pb对Cd的抑制作用强于Cd对***^(+)、Mg^(2+)和Ca^(2+)存在对(Mg/Fe)LDO-ASB吸附Pb(II)和Cd(II)均有一定的抑制作用,其中Mg^(2+)和Ca^(2+)的抑制作用最为显著.

关键词： 平纹编织复合材料   加筋壁板   多尺度模型   低速冲击   冲击后压缩  

摘要： 该文通过构建平纹编织复合材料(plain woven composites,PWC)的微/细/宏观多尺度模型,对复合材料T型和工型加筋壁板的低速冲击(low-velocity impact,LVI)和冲击后压缩(compression after impact,CAI)性能进行分析。根据PWC内部结构特征,构建微观和细观代表性体积单元(representative volume element,RVE)模型,通过施加不同的载荷条件,预测其等效力学参数。同时,基于局部均匀化方法,将细观RVE模型转化为包含0°和90°子胞的等效交叉层合板(equivalent cross-ply laminate,ECPL)胞元。通过ECPL胞元建立PWC加筋壁板的宏观分析模型,并进行LVI和CAI性能分析。首先进行了能量为8 J、10 J和12 J的LVI试验和多尺度模拟,研究了PWC加筋壁板在LVI载荷下的力学行为。随后,对不同能量冲击后的加筋壁板进行CAI试验和数值模拟,研究其冲击后压缩剩余力学性能和损伤行为。最后,通过对比分析不同能量冲击下的LVI和CAI试验和预测结果,发现多尺度模型对加筋壁板力学性能的预测误差均小于6%,验证了该多尺度模型的有效性。试验和预测结果表明,在CAI载荷作用下,PWC加筋壁板的蒙皮部分沿着冲击损伤的位置发生完全断裂,其中,纤维断裂和层间分层成为PWC加筋壁板的主要损伤形式。此外,工型加筋壁板表现出更好的抵抗压缩强度衰减能力。

关键词： 分子动力学模拟   阻尼材料   低温共固化   阻尼性能   界面结合性能  

摘要： 为了降低固化温度,设计了一种80℃条件下由阻尼材料、碳纤维/酚醛树脂基体材料组成的共固化阻尼复合材料。应用分子动力学对阻尼材料和酚醛树脂基体材料进行共固化模拟分析,计算二者发生化学反应的自由能,并通过傅里叶变换红外光谱仪对模拟结果进行可行性验证。由正交试验得到与基体材料在80℃共固化的阻尼材料组分,并按铺层工艺和共固化工艺制备出低温阻尼复合材料,探究了低温阻尼复合材料的阻尼性能及界面结合性能随阻尼层厚度变化的规律。结果表明:丁腈橡胶作为阻尼材料具有较好的阻尼性能;随着阻尼层厚度的减小,复合材料层间剪切强度逐渐增大,界面结合性能较好,当阻尼层厚度为0.1mm时,层间剪切强度达到6.2MPa。

关键词： 铝基碳化硅   化学镀镍   氢释放规律   微波组件管壳  

摘要： 铝基碳化硅复合材料具有高导热率、低热膨胀以及尺寸稳定性好等特点,广泛应用于空间微波组件管壳产品。为满足其应用于天线微波组件时的导电、焊接、散热等功能特性要求,铝基碳化硅复合材料需要进行化学镀镍,此过程会引入氢,由此对释氢、控氢提出明确需求。基于此,对铝基碳化硅镀镍的氢分布进行研究,采用SEM、XRD等方法分析材料微观结构表征,结果表明,基材与镀层均存在一定的孔隙结构,为氢的存贮提供场所;采用氢微印的实验方法表征氢的分布,结果表明铝基碳化硅镀镍中的氢规律为:铝基碳化硅镀镍后,氢分布在镀镍层和镀层下浅层基体中,且随着时间的延长,氢自发向深层基体扩散;氢主要分布在Al基体中,SiC颗粒上较少,且主要分布在基材及镀层中的微孔及位错缺陷处。采用TDS对不同温度除氢后的铝基碳化硅镀镍的氢释放量进行测试,表明高温除氢后释氢明显降低,且温度高有利于氢释放。

关键词： 砒砂岩   水泥基复合材料   力学特性   耐久性  

摘要： 砒砂岩是黄河泥沙主要来源之一,对环境危害巨大,治理砒砂岩迫在眉睫。近年来对砒砂岩工程建筑材料的应用研究取得了长足的进展,但缺乏相关综述。对砒砂岩的形成及特性,砒砂岩对水泥基本特性的影响,砒砂岩水泥基复合材料的力学特性、耐久性等进行了综述。对近年来砒砂岩及砒砂岩水泥基复合材料研究中存在的问题提出建议,可为砒砂岩的治理及改性相关研究提供参考。

关键词： 单颗金刚石磨粒划擦   SiC_(f)/SiC复合材料   纤维取向   划擦力   表面形貌  

摘要： 为了揭示2D SiC_(f)/SiC复合材料的磨削去除机理,根据2D SiC_(f)/SiC复合材料的编织结构特点,分别在2D SiC_(f)/SiC纤维的编织表面(woven surface,WS)和叠加表面(stacking surface,SS)沿0°、45°和90°方向开展单颗金刚石磨粒划擦实验,测量其划擦力和划痕深度,并观察划痕表面形貌。结果表明:在WS0(纤维编织表面的0°方向)上SiC_(f)/SiC材料的去除方式主要为纵向纤维(纤维轴向与进给速度方向一致)的剪切、拉伸、弯曲断裂和横向纤维(纤维轴向与进给速度方向垂直)的剪切、弯曲断裂;在WS45(纤维编织表面的45°方向)上主要为纤维的剪切、弯曲、拉伸断裂;在SS0(纤维叠加表面的0°方向)上主要为法向纤维(纤维轴向垂直于划擦表面)的延性去除、剪切、弯曲断裂,纵向纤维的剪切、拉伸、弯曲断裂;在SS90(纤维叠加表面的90°方向)上主要为法向纤维的延性去除、剪切、弯曲断裂和横向纤维的剪切、弯曲、拉伸断裂。由于SiC纤维的各向异性,不同方向、不同断裂形式有不同的力学性能,剪切断裂所需要的力最小,拉伸断裂所需要的力最大。在相同划擦深度下,因WS0、WS45、SS0、SS90方向上断裂形式的不同和剪切、弯曲、拉伸断裂所占的比例不同,其划擦力大小依次为FSS0>FWS45>FSS90>FWS0。且磨粒切入复合材料后随着裂纹的扩展和相互贯通,SiC基体会一起被剥离去除,部分基体受到挤压去除后再次被磨粒划擦去除形成延性划痕。2D SiC_(f)/SiC复合材料切削时宜选择WS0方向,而尽量避开SS0方向。

关键词： NiO   ZnO   异质结   乙酸乙酯   气敏性能  

摘要： 乙酸乙酯是印刷等以VOCs产品为原料的工业生产过程中的主要贡献组分,对乙酸乙酯的便捷检测十分重要。采用化学沉淀法将NiO修饰在制得的ZnO纳米棒上,通过XRD、XPS、SEM、TEM和BET对材料的形貌结构、化学组成、比表面积等进行分析,并以乙酸乙酯为目标气体对其进行了气敏性能测试。结果表明,NiO的微量修饰可以有效改善ZnO的气敏性能,最佳修饰NiO:ZnO摩尔比为3:100,在290℃下,NiO:ZnO=3:100对393.33 mg·m^(-3)乙酸乙酯的响应值达到101(R_(a)/R_(g)),同时对乙酸乙酯的响应具有优异的选择性和稳定性。随后探讨了NiO:ZnO=3:100对乙酸乙酯的响应机制,结果表明,NiO与ZnO之间形成p-n异质结,NiO:ZnO=3:100材料表面捕获了更多的电子并产生了更多的氧,从而提高了气敏性能。最后,通过进行气体传感器在吸附净化乙酸乙酯的应用模拟实验得出气体传感器辅助判断吸附剂饱和程度具有应用前景。