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预热及退火调控诱导聚醚酮酮I型结晶的研究

化工新型材料 2022年

作者：焦梦晓李博澜张凤李言博金赫华张骁骅东华大学纺织学院纺织科技创新中心纺织面料技术教育部重点实验室中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所先进材料研究部

聚醚酮酮 (PEKK) 具有I、II两种晶型结构，其中晶型I为稳态晶体，晶胞尺寸大，而晶型II尺寸较小，热稳定性较差，对力学的贡献有限。因此，需要调控热压成型工艺促进晶型I的生成，并抑制晶型II。通过模压成型法研究预热及退火处理对诱导...

聚醚酮酮 (PEKK) 具有I、II两种晶型结构，其中晶型I为稳态晶体，晶胞尺寸大，而晶型II尺寸较小，热稳定性较差，对力学的贡献有限。因此，需要调控热压成型工艺促进晶型I的生成，并抑制晶型II。通过模压成型法研究预热及退火处理对诱导I型结晶的影响，结果表明，在熔融温度下充分预热处理后再压制成型，分子链有较高的运动能力，满足晶型I生长的慢成核条件，从而充分诱导I型结晶，并抑制II型结晶。380 ℃预热处理后，PEKK板材的力学性能得到显著提升，拉伸强度和杨氏模量分别达到104MPa和2.61GPa。此外，还发现在中高温区域进行退火处理也会促进晶型II的生长，导致材料的力学性能下降；而增加降温速率，则会提高材料的刚性，初始模量提升至2.80 GPa。

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单一导电属性及手性单壁碳纳米管的分离技术

物理化学学报 2012年第10期28卷 2447-2455页

作者：李红波张静金赫华李清文中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215123

综述了基于生长后处理策略下单一导电属性及手性单壁碳纳米管(SWCNTs)分离技术的研究进展,阐述了SWCNTs的选择性分离原理,并比较了不同分离技术在分离纯度、效率、成本以及可规模化等方面的优缺点,为SWCNTs分离技术的发展及应用提供了... 详细信息

综述了基于生长后处理策略下单一导电属性及手性单壁碳纳米管(SWCNTs)分离技术的研究进展,阐述了SWCNTs的选择性分离原理,并比较了不同分离技术在分离纯度、效率、成本以及可规模化等方面的优缺点,为SWCNTs分离技术的发展及应用提供了方向性指导.

关键词：单壁碳纳米管分离技术导电属性手性

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预热及退火调控诱导聚醚酮酮Ⅰ型结晶的研究

化工新型材料 2022年第7期50卷 160-164页

作者：焦梦晓李博澜张凤李言博金赫华张骁骅东华大学纺织学院纺织科技创新中心纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所先进材料研究部苏州215123

聚醚酮酮(PEKK)具有Ⅰ、Ⅱ两种晶型结构,其中晶型Ⅰ为稳态晶体,晶胞尺寸大,而晶型Ⅱ尺寸较小,热稳定性较差,对力学的贡献有限。因此,需要调控热压成型工艺促进晶型Ⅰ的生成,并抑制晶型Ⅱ。通过模压成型法研究预热及退火处理对诱导Ⅰ型... 详细信息

聚醚酮酮(PEKK)具有Ⅰ、Ⅱ两种晶型结构,其中晶型Ⅰ为稳态晶体,晶胞尺寸大,而晶型Ⅱ尺寸较小,热稳定性较差,对力学的贡献有限。因此,需要调控热压成型工艺促进晶型Ⅰ的生成,并抑制晶型Ⅱ。通过模压成型法研究预热及退火处理对诱导Ⅰ型结晶的影响,结果表明,在熔融温度下充分预热处理后再压制成型,分子链有较高的运动能力,满足晶型Ⅰ生长的慢成核条件,从而充分诱导Ⅰ型结晶,并抑制Ⅱ型结晶。380℃预热处理后,PEKK板材的力学性能得到显著提升,拉伸强度和杨氏模量分别达到104MPa和2.61GPa。此外,还发现在中高温区域进行退火处理也会促进晶型Ⅱ的生长,导致材料的力学性能下降;而增加降温速率,则会提高材料的刚性,初始模量提升至2.80GPa。

关键词：聚醚酮酮模压成型结晶力学性能

基于溶液法的单壁碳纳米管水平取向排列研究进展

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材料导报 2019年第3期33卷 418-425页

作者：张小品邱松张兆春金赫华李清文上海大学材料科学与工程学院上海200444 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所中国科学院纳米器件与应用重点实验室苏州215123

单壁碳纳米管(SWCNTs)以其优异的物理、化学及电学性质,在微纳米电子器件领域表现出巨大的应用前景。作为典型的一维纳米材料,SWCNTs呈现出随结构变化的不同导电属性和手性的多样性。然而,通常直接生长制备的SWCNTs是金属性和半导体性... 详细信息

单壁碳纳米管(SWCNTs)以其优异的物理、化学及电学性质,在微纳米电子器件领域表现出巨大的应用前景。作为典型的一维纳米材料,SWCNTs呈现出随结构变化的不同导电属性和手性的多样性。然而,通常直接生长制备的SWCNTs是金属性和半导体性碳纳米管的混合物或不同手性结构的混合体,这在很大程度上限制了SWCNTs在电子器件领域中的实际应用。因此,首先需要精细分离出单一导电属性或单一手性的SWCNTs,以满足制作高性能碳纳米管器件的要求。此外,SWCNTs的一维特性使其在性能上显示出极其显著的各向异性,即大部分情况下其轴向性能要优于径向性能。因而,对于SWCNTs的进一步应用来说,其取向排列问题也显得尤为重要。基于上述两个方面的因素,近年来,直接生长后经分散分离处理的SWCNTs通过外界作用力实现其取向排布的方法(即基于溶液法的后排列的方法),引起了研究者们的极大关注。基于溶液法的SWCNTs取向排列方法,需要首先通过表面活性剂或小芳香分子、大环共轭物、核酸、多肽等生物分子的物理吸附或化学修饰来实现SWCNTs的分散及分离,然后结合各种物理、化学方法实现其水平取向排列。随着学者们研究的不断深入,迄今已报道了一些能够实现SWCNTs水平取向排列的简单易行的方法,包括剪切力诱导法、溶剂蒸发自组装法、Langmuir-Blodgett和Langmuir-Schaefer法、化学自组装法、真空过滤法、电磁场诱导法和模板法以及上述两种或几种方法的组合等。但是以上方法在大多数情况下依然存在比较严重的缺陷,如取向过程受分散体系的影响严重,分散及分离过程中会引入表面活性剂、聚合物分散剂等外来杂质并对后续器件制作造成不良影响,以及取向排列面积小、取向效果不理想等。因此,高性能碳纳米管器件的应用不仅需要取向碳纳米管的直径均匀、手性单一,而且需要高度取向、大面积以及取向密度均匀可控,这些仍是亟待解决的巨大的挑战。本文从不同分散体系中SWCNTs的水平取向排列原理出发,在对当前碳纳米管水平取向方法进行了分类的基础上,阐述了各种方法的研究进展现状,比较了其优缺点,并对其今后的研究与发展方向做出了展望。

关键词： SWCNTs 水平取向排列溶液法

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超声分散对单壁碳纳米管分离的影响

物理化学学报 2012年第7期28卷 1790-1796页

作者：檀付瑞李红波桂慧张静李儒金赫华中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215125 中国科学院研究生院北京100049

利用凝胶柱色谱技术,研究者们通过两步或多步淋洗的方法实现了不同导电属性或电子结构单壁碳纳米管(SWCNTs)的分离,并提出其分离机制主要是由不同导电属性和电子结构的SWCNTs与凝胶填料之间作用力的差异所导致的.基于凝胶柱色谱分离技术... 详细信息

利用凝胶柱色谱技术,研究者们通过两步或多步淋洗的方法实现了不同导电属性或电子结构单壁碳纳米管(SWCNTs)的分离,并提出其分离机制主要是由不同导电属性和电子结构的SWCNTs与凝胶填料之间作用力的差异所导致的.基于凝胶柱色谱分离技术,本文重点考察了超声时间对单壁碳纳米管单分散以及金属型/半导体型SWCNTs分离的影响.在一定的低超声功率下,适当增加超声时间有利于SWCNTs在十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中的单分散.紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、拉曼(Raman)光谱和荧光(PL)光谱表征结果表明,2h的超声条件是获得高纯度的金属型以及不同直径分布的半导体型SWCNTs的最优条件.我们认为不同超声时间对SWCNTs分离的影响主要是改变了SWCNTs的单分散性和长度,调制了不同SWCNTs与凝胶之间作用力的差异,从而导致了不同SWCNTs分离结果.

关键词：单壁碳纳米管凝胶柱色谱分散金属和半导体型分离超声时间

琼脂糖性质对凝胶电泳法分离金属性和半导体性单壁碳纳米管的影响

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高等学校化学学报 2010年第11期31卷 2190-2195页

作者：张静温晓南李红波金赫华宋启军李清文江南大学化学与材料工程学院无锡214000 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米功能材料研究组苏州215125

利用琼脂糖凝胶电泳分离单壁碳纳米管(SWCNTs)技术,考察了MB,Agarose,Agarose B和LRU 4种琼脂糖对SWCNTs分离效率的影响.紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱研究结果表明,不同的琼脂糖对SWCNTs中s-SWCNTs的分离效率影响较小,而对m-SW... 详细信息

利用琼脂糖凝胶电泳分离单壁碳纳米管(SWCNTs)技术,考察了MB,Agarose,Agarose B和LRU 4种琼脂糖对SWCNTs分离效率的影响.紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱研究结果表明,不同的琼脂糖对SWCNTs中s-SWCNTs的分离效率影响较小,而对m-SWCNTs的分离效率影响较大.分析4种琼脂糖凝胶的凝胶强度和凝胶网孔尺寸等发现,影响SWCNTs中m-SWCNTs分离效率的主要因素是琼脂糖的凝胶强度和琼脂糖凝胶形成的网孔尺寸,小的凝胶网孔尺寸有利于m-SWCNTs富集,高凝胶强度则不利于其富集.

关键词：单壁碳纳米管分离琼脂糖凝胶电泳凝胶强度网孔尺寸

NaCl对琼脂糖凝胶电泳法分离单壁碳纳米管的影响

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物理化学学报 2010年第10期26卷 2757-2762页

作者：温晓南张静顾文秀金赫华李红波李清文江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215125

如何获得单一导电属性的单壁碳纳米管(SWCNT),使其在各领域得到更广泛的应用,引起了科研人员越来越多的关注.琼脂糖凝胶电泳(AGE)法以其简便,低成本,可规模化等优点在分离金属型(m-)和半导体型(s-)单壁碳纳米管的诸多分离方法中体现出... 详细信息

如何获得单一导电属性的单壁碳纳米管(SWCNT),使其在各领域得到更广泛的应用,引起了科研人员越来越多的关注.琼脂糖凝胶电泳(AGE)法以其简便,低成本,可规模化等优点在分离金属型(m-)和半导体型(s-)单壁碳纳米管的诸多分离方法中体现出独特的优势.本文利用紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱分析手段,系统研究了NaCl的添加对AGE法分离SWCNT的影响.研究发现NaCl的添加对SWCNT的分离有一定的影响:当NaCl添加量低于70 mmol.L-1时,可以提高分离后体系中s-SWCNT的相对含量;当NaCl添加量高于70mmol.L-1时,随着添加量的增加,NaCl的加入开始抑制m-SWCNT和s-SWCNT的有效分离;当NaCl添加量达到160 mmol.L-1时体系分离效率明显降低.我们推测这种影响主要是由盐的添加改变了分散剂在m-SWCNT和s-SWCNT表面的吸附结构引起的.

关键词：单壁碳纳米管琼脂糖凝胶电泳紫外-可见-近红外吸收光谱分离 NaCl

琼脂糖凝胶电泳法分离金属性和半导体性单壁碳纳米管

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分析化学 2012年第12期40卷 1839-1844页

作者：朱胜男张静李清文李红波金赫华宋启军江南大学化学与材料工程学院中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

琼脂糖凝胶电泳(AGE)是实现金属性单壁碳纳米管(m-SWCNTs)和半导体性单壁碳纳米管(s-SWCNTs)低成本、规模化分离的有效技术之一。本研究利用琼脂糖凝胶电泳分离单壁碳纳米管。通过紫外-可见-近红外吸收光谱和拉曼光谱对色谱带进行分段表... 详细信息

琼脂糖凝胶电泳(AGE)是实现金属性单壁碳纳米管(m-SWCNTs)和半导体性单壁碳纳米管(s-SWCNTs)低成本、规模化分离的有效技术之一。本研究利用琼脂糖凝胶电泳分离单壁碳纳米管。通过紫外-可见-近红外吸收光谱和拉曼光谱对色谱带进行分段表征,发现电泳中迁移的最快的部分m-SWCNTs含量最高。考察了琼脂糖的浓度对SWCNTs中m-SWCNTs分离的影响。结果表明:高的琼脂糖浓度有利于m-SWC-NTs的富集,可以通过扩大电荷密度带来的迁移速率的差异来使SWCNTs中的m-SWCNTs得到更有效的分离。

关键词：单壁碳纳米管琼脂糖凝胶电泳紫外-可见-近红外吸收光谱拉曼光谱

来源：博看期刊

多糖凝胶的孔径和化学结构对单壁碳纳米管流动性和选择性分离的影响

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物理化学学报 2014年第9期30卷 1764-1770页

作者：杨鹏檀付瑞张静金赫华李红波刘春华李清文合肥工业大学化学工程学院合肥230009 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215123

基于凝胶柱色谱分离技术研究了单分散的单壁碳纳米管(SWCNTs)在不同化学结构多孔多糖凝胶中的流动特性以及对金属型(m-)/半导体型(s-)SWCNTs分离的影响.通过比较SWCNTs在一系列不同孔径的葡聚糖Sephacryl凝胶中的流动行为,发现减小孔径... 详细信息

基于凝胶柱色谱分离技术研究了单分散的单壁碳纳米管(SWCNTs)在不同化学结构多孔多糖凝胶中的流动特性以及对金属型(m-)/半导体型(s-)SWCNTs分离的影响.通过比较SWCNTs在一系列不同孔径的葡聚糖Sephacryl凝胶中的流动行为,发现减小孔径尺寸能够增强s-SWCNTs与凝胶之间的吸附作用力,使大直径的m-SWCNTs快速地流过凝胶颗粒,而选择性地保留了小直径的s-SWCNTs.进一步发现多糖凝胶化学结构比孔径尺寸在SWCNTs的m/s分离中起着更重要的作用.当基于葡聚糖结构的Sephacryl凝胶中的氨基结构被琼脂糖结构所取代时,如Superdex 200和Sepharose 2B凝胶会增强它们与SWCNTs之间的作用力,使SWCNTs的保留时间延长,降低了s-SWCNTs的选择性和纯度.此外,即使拥有与Sephacryl S100类似的孔径范围,当Sephacryl凝胶中的氨基被疏水环氧丙烷基团取代时,葡聚糖凝胶Sephadex G100与SWCNTs的作用力很弱,导致所有SWCNTs快速流动,无法实现SWCNTs的m/s分离.因而,我们认为凝胶孔径和化学结构共同影响并调控了SWCNTs的m/s分离的选择性、纯度以及分离效率.

关键词：单壁碳纳米管分离孔径范围化学结构多糖凝胶色谱柱