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Janus亲/疏复合材料的制备及研究进展

高分子材料科学与工程 2022年第2期38卷 174-182页

作者：李书华张松楠张治斌封严黄剑莹赖跃坤天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 福州大学石油化工学院福建福州350116

近年来,Janus亲/疏复合材料因其特殊的润湿结构受到广泛关注。随着人们对Janus亲/疏复合材料认识和研究的不断深入,相应的制备技术愈发成熟,其应用领域也在不断扩大。文中简单介绍了Janus亲/疏复合材料的定向运输机制;重点总结了Janus亲... 详细信息

近年来,Janus亲/疏复合材料因其特殊的润湿结构受到广泛关注。随着人们对Janus亲/疏复合材料认识和研究的不断深入,相应的制备技术愈发成熟,其应用领域也在不断扩大。文中简单介绍了Janus亲/疏复合材料的定向运输机制;重点总结了Janus亲/疏复合材料的制备方法,其中包括静电纺丝法、材料复合法、相分离法、光化学改性法、化学沉积法等,并对各种方法的优缺点进行了对比分析,同时对Janus亲/疏复合材料应用研究进行了归纳总结。最后,对Janus亲/疏复合材料的制备技术及应用领域进行了展望。

关键词：亲/疏复合润湿机制定向运输制备技术

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氧化钛纳米管阵列制备及形成机理

物理化学学报 2004年第9期20卷 1063-1066页

作者：赖跃坤孙岚左娟林昌健固体表面物理化学国家重点实验室厦门大学化学系厦门361005

采用电化学阳极氧化法在HF水溶液体系使纯钛表面形成一层结构规整有序的高密度TiO2纳米管阵列,考察了几种主要的实验参数(阳极氧化电压、温度、时间、电解液浓度)对TiO2纳米管阵列形貌和尺寸的影响.结果表明,阳极氧化电压是影响氧化钛... 详细信息

采用电化学阳极氧化法在HF水溶液体系使纯钛表面形成一层结构规整有序的高密度TiO2纳米管阵列,考察了几种主要的实验参数(阳极氧化电压、温度、时间、电解液浓度)对TiO2纳米管阵列形貌和尺寸的影响.结果表明,阳极氧化电压是影响氧化钛形貌和纳米管尺寸的最主要因素,而温度和电解液浓度只影响TiO2纳米管阵列形成的时间.对TiO2纳米管阵列进行X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的分析,初步表征了TiO2纳米管阵列的电学性质.并讨论了TiO2纳米管的形成机理.

关键词：二氧化钛纳米管阵列制备形成机理阳极氧化

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绿色环保特殊浸润性纺织品的前沿进展

高等学校化学学报 2021年第4期42卷 1043-1060页

作者：李淑荟黄剑莹赖跃坤福州大学石油化工学院福州350116

介绍了仿生超疏表面的工作机制以及疏水整理液的发展,系统综述了近10年来特殊浸润性在开拓多功能绿色纺织领域的研究进展,讨论了双面超疏、超疏/超亲、图案化及可响应浸润性纺织品的制备技术及应用,介绍近几年在纺织品疏水化功能改性方... 详细信息

介绍了仿生超疏表面的工作机制以及疏水整理液的发展,系统综述了近10年来特殊浸润性在开拓多功能绿色纺织领域的研究进展,讨论了双面超疏、超疏/超亲、图案化及可响应浸润性纺织品的制备技术及应用,介绍近几年在纺织品疏水化功能改性方面取得的前瞻性工作,包括自清洁防污、油水分离、机械耐久、图案化、自修复、单向运输等,特别是在智能响应、电子可穿戴、能源等新兴领域方面的应用.最后,对超疏水纺织功能材料目前所面临的挑战及未来发展的方向进行了展望.

关键词：仿生特殊浸润性多功能绿色纺织品

油气储运工程专业中的新材料类教学实验——以仿生超疏水耐磨管道内涂层实验为例

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实验技术与管理 2022年第11期39卷 177-180,196页

作者：滕霖肖梦琪臧雪瑞边江赖跃坤福州大学石油化工学院福建福州350116 清源创新实验室福建泉州362801 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

文章针对油气管道内的冲蚀问题,设计了超疏水耐磨涂层制备及应用的研究型本科教学实验。首先分析了影响管道冲蚀损伤的主要因素,通过热压法制备了超疏水月桂酸/二氧化钛/碳纳米管/环氧树脂涂层,并通过引入缓冲结构降低沙子的冲击强度进... 详细信息

文章针对油气管道内的冲蚀问题,设计了超疏水耐磨涂层制备及应用的研究型本科教学实验。首先分析了影响管道冲蚀损伤的主要因素,通过热压法制备了超疏水月桂酸/二氧化钛/碳纳米管/环氧树脂涂层,并通过引入缓冲结构降低沙子的冲击强度进一步提升涂层的抗冲蚀性能。实验还通过接触角测试、SEM、沙冲实验和砂纸磨损实验等对制备材料进行了表征,并结合冲蚀环路装置得出该仿生涂层能够降低冲蚀速率47.99%的结论。

关键词：油气储运工程专业教学实验仿生结构超疏水耐磨涂层耐冲蚀

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超疏水表面黏附性的研究进展

中国科学：化学 2011年第4期41卷 609-628页

作者：赖跃坤陈忠林昌健固体表面物理化学国家重点实验室厦门大学化学化工学院化学系厦门361005 新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院新加坡639798

结合作者课题组的相关工作,简要地论述了超疏水表面固液黏附性的主要影响因素和评价标准,介绍了天然和人工仿生具有特殊黏附性超疏水表面的研究进展,包括超疏水高黏附表面、超疏水低黏附表面、可控黏附性超疏水表面、各向异性黏滞力超... 详细信息

结合作者课题组的相关工作,简要地论述了超疏水表面固液黏附性的主要影响因素和评价标准,介绍了天然和人工仿生具有特殊黏附性超疏水表面的研究进展,包括超疏水高黏附表面、超疏水低黏附表面、可控黏附性超疏水表面、各向异性黏滞力超疏水表面、黏滞力响应性智能超疏水表面以及超亲/超疏水图案表面制备及运用.特别介绍了作者研究小组在仿生可控黏滞力超疏表面制备以及超亲/超疏水图案表面运用的研究.最后对具有特殊黏附性超疏表面的研究进行总结和展望.

关键词： TiO2纳米管润湿性超亲/超疏水微图案黏附性滚动角

金属碳化钨与液相染料光敏剂协同促进光催化制氢（英文）

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物理化学学报 2023年第4期 87-95页

作者：雷永刚赵天宇黄锦鸿张颖贞臧雪瑞李晓蔡伟龙黄剑莹胡军赖跃坤福州大学石油化工学院化肥催化剂国家工程研究中心(NERC-CFC) 清源创新实验室西北大学化工学院明志科技大学生化工程技术研发中心中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

使用WC作为光催化材料通过水还原制氢很常见，但它通常需要与有效的光吸收剂协同才能产生有意义的光催化活性。这可归因于WC的窄带隙，导致水的氧化还原能力不足。有趣的是，我们的研究通过一种新型固液光催化体系克服了这种限制，该体... 详细信息

使用WC作为光催化材料通过水还原制氢很常见，但它通常需要与有效的光吸收剂协同才能产生有意义的光催化活性。这可归因于WC的窄带隙，导致水的氧化还原能力不足。有趣的是，我们的研究通过一种新型固液光催化体系克服了这种限制，该体系将裸WC光催化剂与液相光敏赤藓红B(Er B)相结合。这种概念的提出消除了将WC耦合到光吸收半导体的需要，这通常需要繁琐的程序来获得适当的功能化光催化复合材料。实验结果表明，在可见光(λ=520 nm)照射下，所提出的固液光催化体系产生了显著的氢气，然而，只有在三乙醇胺(TEOA)作为牺牲试剂的共同存在下。显然，仅加入WC和Er B的空白实验在典型的光催化条件下表现出几乎为零的光催化活性和无法测量的H2生成。在光照TEOA溶液中仅存在Er B或WC的光反应中也观察到类似的活性。这些空白实验证实了所有三种成分的重要性，即WC、Er B和TEOA，它们分别作为光催化剂、光吸收剂和牺牲试剂，在我们提出的体系中产生有意义的H2。值得注意的是，在我们的调查中系统地研究了三个关键参数，即p H值、Er B和WC浓度的影响。发现H2生成的最佳p H值为8，稍微改变到更碱性或酸性条件会降低体系的光催化活性。在p H 1 mmol·L-1Er B)的体系，会引起明显的散射效应，组织光穿透反应溶液。相反，WC的浓度与H2的生成呈稳定的正相关，在加入12 mmol·L-1WC的体系中，H2的生成量最高。在最佳条件下，成功生成了66μmol·h-1H2,AQE略高为6.6%在520 nm处，这归因于Er B-TEOA-WC在所提出的体系中的协同作用。光电化学评估证实了Er B、TEOA和WC之间的相互作用，从而降低了阻抗，同时提高了体系中的电荷利用率。因此，还记录到了极好的H2转换数(TON)为15，在至少20 h的连续反应中具有难以察觉的活性衰减。对于机理，密度泛函理论(DFT)计算进一步证实了W和C空位在H2生成中的主要作用，这归因于他们提供的产品解吸，在光反应期间提高转化速率。从这些发现中得出结论，我们提出的新型WC/Er B/TEOA体系在液固光催化体系提供了一种更容易从水中产生H2的策略，这为金属碳化物光催化剂避免选择繁琐的光吸收剂耦合。

关键词：液相 WC 赤藓红B 三乙醇胺光催化制氢

温度调控制备锡或二氧化锡@中空多孔碳纳米纤维电极用于个性化定制锂离子电池

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Science China Materials 2023年第5期66卷 1736-1746页

作者：梁芳华董慧龙季朱玉张伟张海峰曹春艳李恒刘宏超张克勤赖跃坤汤育欣葛明政 School of Textile and Clothing Nantong UniversityNantong 226019China School of Materials Engineering Changshu Institute of TechnologyChangshu 215500China Department of Biomedical Sciences City University of Hong KongHong Kong 999077China Institute of Applied Physics and Materials Engineering University of MacaoMacao 999078China National Engineering Laboratory for Modern Silk College of Textile and Clothing EngineeringSoochow UniversitySuzhou 215123China College of Chemical Engineering Fuzhou UniversityFuzhou 350116China

锂离子电池广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、便携式电子设备等储能系统,但由于电荷在活性材料中传输缓慢以及活性材料易粉碎等缺点,开发同时具有高容量以及快充性能的电极材料仍然是一个极大的挑战.针对这一问题,本文通过温度调控将S... 详细信息

锂离子电池广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、便携式电子设备等储能系统,但由于电荷在活性材料中传输缓慢以及活性材料易粉碎等缺点,开发同时具有高容量以及快充性能的电极材料仍然是一个极大的挑战.针对这一问题,本文通过温度调控将SnO_(2)量子点或Sn纳米团簇均匀负载在中空多孔碳纳米纤维(HPCNFs)的内部,用于制备个性化定制锂离子电池.一方面,高度互联的碳纳米纤维形成三维网络,加快了电子传输,提高了电子导电性.另一方面,中空多孔结构缩短了锂离子传输路径,促进了锂离子的快速扩散,同时,抑制了Sn和SnO_(2)的体积膨胀.由于具有较高的锂离子吸附性能以及快的离子扩散速率,低碳化温度下(450℃)合成的SnO_(2)@HPCNFs复合电极在0.1 A g^(-1)的小电流密度下具有较高的放电比容量(899.3 mA h g~(-1)).此外,由于在大的电流密度下,Sn的大孔结构能够储存更多的锂离子,以及具有较高的电子电导率,因此,高碳化温度下(850℃)制备的Sn@HPCNFs复合电极展现出优异的快充性能,同时,在5 A g^(-1)(~10 C)的高电流密度下具有238.8 mA h g^(-1)的放电容量.本文通过调控碳化温度来研究SnO_(2)和Sn电极之间的电化学行为,为构建高性能储能器件提供了新的思路.

关键词： Sn-based electrodes large energy storage high rate performance volume expansion lithium-ion batteries

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《高分子物理》课程教学实践探讨

当代化工研究 2023年第7期 140-142页

作者：黄剑莹英晓光赖跃坤福州大学石油化工学院福建350116

《高分子物理》课程作为福州大学化工工程与工艺专业的专业课程,具有课程内容抽象、概念繁杂、授课学时有限等特点。为了提高课程的学习成效,从教学模式重组,构建知识体系入手;加强案例联系理论,帮助学生灵活掌握课程相关内容,提高工程... 详细信息

《高分子物理》课程作为福州大学化工工程与工艺专业的专业课程,具有课程内容抽象、概念繁杂、授课学时有限等特点。为了提高课程的学习成效,从教学模式重组,构建知识体系入手;加强案例联系理论,帮助学生灵活掌握课程相关内容,提高工程实践能力;以科研实践反哺教学,促进培养学生创新能力。通过教学改革,提高了教师的教学能力和教学效果,探索了新工科背景下的高素质人才的课程培养思路。

关键词：高分子物理教学改革案例教学创新实践

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单根一维TiO_2纳米线的电子输运性能

物理化学学报 2007年第10期23卷 1603-1606页

作者：孙岚左娟赖跃坤聂茶庚林昌健厦门大学化学化工学院化学系固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005

采用电化学诱导溶胶-凝胶法,在多孔氧化铝模板(AAO)的纳米孔道内制备了直径分别为60和20nm的锐钛矿型TiO2纳米线阵列.利用原子力显微镜(AFM)技术,在半接触模式下得到了TiO2纳米线的形貌像,在接触模式下测量了单根TiO2纳米线的I-V曲线.T... 详细信息

采用电化学诱导溶胶-凝胶法,在多孔氧化铝模板(AAO)的纳米孔道内制备了直径分别为60和20nm的锐钛矿型TiO2纳米线阵列.利用原子力显微镜(AFM)技术,在半接触模式下得到了TiO2纳米线的形貌像,在接触模式下测量了单根TiO2纳米线的I-V曲线.TiO2纳米线的电子输运性能表现为半导体的性质.TiO2纳米线的导通电压值明显小于TiO2块体,并且随着TiO2纳米线直径的减小,导通电压值增大.

关键词：单根一维纳米线 TiO2 电子输运性能 I-V曲线