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基于2，5-呋喃二甲酸的三元无规共聚酯PBSF的制备与性能

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化工学报 2024年

作者：翟紫航蒋杰李锦锦赵玲奚桢浩华东理工大学化工学院化学工程联合国家重点实验室华东理工大学化工学院上海市多相结构材料化学工程重点实验室

利用可再生资源制备新型生物基聚合物可减少对化石资源的依赖，是缓解能源与环境危机的有效手段。以2，5-呋喃二甲酸（FDCA）、丁二酸（SA）和1，4-丁二醇为共聚单体，钛酸四丁酯为催化剂，通过一锅法熔融缩聚制备了不同FDCA和SA比例的... 详细信息

利用可再生资源制备新型生物基聚合物可减少对化石资源的依赖，是缓解能源与环境危机的有效手段。以2，5-呋喃二甲酸（FDCA）、丁二酸（SA）和1，4-丁二醇为共聚单体，钛酸四丁酯为催化剂，通过一锅法熔融缩聚制备了不同FDCA和SA比例的系列全生物基聚2， 5-呋喃二甲酸-丁二酸-丁二醇酯（PBSF），探究了PBSF共聚酯的化学结构与组成对其热行为、结晶行为、热机械性能、热稳定性、力学性能、气体阻隔性能和亲水性等影响。结果表明，随FDCA含量的增加，共聚酯的玻璃化转变温度从-23.6 ℃升高至38.6 ℃，杨氏模量先减小后增加，断裂伸长率先增加后减小，氧气阻隔性能先降低再升高，亲水性先增加后降低。当FDCA和SA比例接近时（44:56），共聚酯表现出典型的热塑性弹性体特征。

关键词：生物质 2,5-呋喃二甲酸聚合物共聚酯机械性能阻隔性能构效关系

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浇覆温度对铝/钢复合板界面及性能的影响

稀有金属 2024年第4期48卷 487-497页

作者：李超李元东邱谨罗晓梅周宏伟兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室甘肃兰州730050

选用6061铝合金和Q235钢板,采用铸轧工艺技术制备铝/钢双金属复合板,研究6061铝合金不同浇覆温度对铝/钢复合板界面组织以及力学性能的影响。使用光学显微镜(OM)和场发射扫描电子显微镜(SEM)观察复合板界面显微组织形貌,通过能谱仪(EDS)... 详细信息

选用6061铝合金和Q235钢板,采用铸轧工艺技术制备铝/钢双金属复合板,研究6061铝合金不同浇覆温度对铝/钢复合板界面组织以及力学性能的影响。使用光学显微镜(OM)和场发射扫描电子显微镜(SEM)观察复合板界面显微组织形貌,通过能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)进行微区成分分析及分析界面金属间化合物,使用显微硬度仪测量界面附近硬度变化情况,并且对复合板力学性能进行测试。结果表明,随着浇覆温度从650℃升高到730℃,铝/钢复合板界面扩散层厚度逐渐变厚且均匀,界面处形成Al5Fe_(2)和Al_(3)Fe等金属间化合物;当浇覆温度为730℃时,扩散层厚度最厚为5.9μm,界面处显微硬度最高,达到HV 120。抗拉强度和剪切强度随着浇覆温度升高先提高后降低,当浇覆温度为710℃时,复合板的力学性能最好,复合板铝钢厚度比为2∶1,抗拉强度为233 MPa,相比较铸轧态6061铝合金,抗拉强度提高了66.4%,断裂延伸率为25.5%,剪切强度为92.5 MPa,剪切断裂发生在6061铝合金一侧。

关键词：铝/钢复合板浇覆温度铸轧金属间化合物力学性能

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矿用水泥基注浆材料的发展及展望

中国矿业大学学报 2024年第1期53卷 1-22页

作者：赵光明王艳芬艾洁程详李英明孟祥瑞顾清恒安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南232001

水泥注浆材料是注浆技术的关键环节,由于结石体强度高、价格低廉、材料来源丰富且无毒,在煤炭行业巷道围岩加固、软岩矿井、矿山充填、堵水防渗及防突水工程等领域发挥关键作用.采用一定工艺技术或掺入合适外加剂,是改善水泥浆液性能、... 详细信息

水泥注浆材料是注浆技术的关键环节,由于结石体强度高、价格低廉、材料来源丰富且无毒,在煤炭行业巷道围岩加固、软岩矿井、矿山充填、堵水防渗及防突水工程等领域发挥关键作用.采用一定工艺技术或掺入合适外加剂,是改善水泥浆液性能、提高结石体力学特性并获得高性能、多功能和绿色环保注浆材料的有效途径.本文提出了矿用注浆材料体系框架,包括注浆理论、注浆材料、注浆设备、注浆工艺及工程应用;综述了近年来矿用水泥基注浆材料的研究成果,包括超细水泥基注浆材料、粉煤灰-水泥注浆材料、水泥-水玻璃注浆材料和其他类水泥基注浆材料,如聚氨酯-水泥、氧化石墨烯-水泥、纳米材料-水泥、活化煤矸石/矿渣-水泥、纤维-水泥基材料,归纳了不同矿用水泥基浆液的优点、缺点及工程应用条件;介绍了矿用水泥基注浆材料在煤矿围岩加固、矿山充填、堵水防渗及钻孔封堵领域的工程应用,并展望了矿用水泥基注浆材料的发展趋势,为我国煤矿注浆材料的研发指明方向.

关键词：煤矿水泥基注浆材料围岩加固矿山充填堵水防渗钻孔封孔

LiNbO3负极薄膜电化学性能及全固态薄膜锂离子电池应用

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物理化学学报 2024年第2期40卷 89-95页

作者：胡雪晨夏求应岳钒何欣怡梅正浩王金石夏晖黄晓东东南大学集成电路学院 MEMS教育部重点实验室南京210096 南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

全固态薄膜锂离子电池具有易微型化与集成化等优点,因此,非常适合为微系统供电。负极对全固态薄膜锂离子电池的性能有重要影响。现有电池通常采用金属锂作为负极,然而其枝晶生长问题及低的热稳定性限制了相应电池在工业、军事等高温、... 详细信息

全固态薄膜锂离子电池具有易微型化与集成化等优点,因此,非常适合为微系统供电。负极对全固态薄膜锂离子电池的性能有重要影响。现有电池通常采用金属锂作为负极,然而其枝晶生长问题及低的热稳定性限制了相应电池在工业、军事等高温、高安全场合应用。为此,本文系统研究了LiNbO_(3)薄膜的电化学性能,结果表明:LiNbO_(3)薄膜呈现高比容量(410.2 mAh·g^(-1))、高倍率(30C时比容量80.9 mAh·g^(-1))和长循环性能(2000圈循环后的容量保持率为100%),以及高的室温离子电导率(4.5×10^(-8)S·cm-1)。在此基础上,基于LiNbO_(3)薄膜构建出全固态薄膜锂离子电池Pt|NCM523|LiPON|LiNbO_(3)|Pt,其展现出较高的面容量(16.3μAh·cm^(-2))、良好的倍率(30μA·cm^(-2)下比容量1.9μAh·cm^(-2))及长循环稳定性(300圈循环后的容量保持率为86.4%)。此外,该电池表现出优秀的高温性能,连续在100℃下工作近200 h的容量保持率高达95.6%。研究表明:LiPON|LiNbO_(3)界面不论在充放电循环还是高温下均非常稳定,这有助与提升全电池综合性能。

关键词：全固态锂离子电池 LiNbO3薄膜负极界面高温稳定性

超临界二氧化碳在螺杆挤出过程中塑化混合酯发射药的研究:在线流变仪设计与实验测量

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火炸药学报 2024年第2期47卷 188-196,I0004页

作者：顾晗应三九胡启鹏汪超南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 教育部特种能源材料重点实验室江苏南京210094

为了改善混合酯发射药的加工流动性,在其挤出过程中注入超临界二氧化碳(SC-CO_(2))作为增塑剂;为了更好地研究塑化过程,设计制造了一个在线狭缝流变仪用来测量混合酯发射药的剪切黏度和流变参数。流动曲线表明,混合酯发射药和SC-CO_(2)... 详细信息

为了改善混合酯发射药的加工流动性,在其挤出过程中注入超临界二氧化碳(SC-CO_(2))作为增塑剂;为了更好地研究塑化过程,设计制造了一个在线狭缝流变仪用来测量混合酯发射药的剪切黏度和流变参数。流动曲线表明,混合酯发射药和SC-CO_(2)/发射药混合物都是非牛顿假塑性流体,幂律模型可以用来描述SC-CO_(2)/发射药混合物的流变行为。实验研究了剪切黏度随加工温度和增塑剂含量的变化规律,结果显示较高的加工温度有利于降低剪切黏度。在注入SC-CO_(2)后,黏流活化能降低了约20 kJ/mol。SC-CO_(2)被证明是一种有效的增塑剂,可以显著改善混合酯发射药的流动性。并且随着SC-CO_(2)含量的增加,挤出过程中的流动性会更好,但增塑剂含量的不断增加并不能无限制地提升塑化效果。

关键词：物理化学混合酯发射药超临界二氧化碳流变仪塑化增塑剂

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飞行器环形热电器件冷却性能数值研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1114-1124页

作者：穆林张虎崔佳乐浦航东明尚妍大连理工大学能源与动力学院大连116024 海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von Mises应力的... 详细信息

为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von Mises应力的变化规律。通过改变ATEC热端换热系数(h)、输入电流(I)和冷端负载(Qc),研究分析不同工况下的冷端过冷温度、稳定温度和von Mises应力分布变化,得到ATEC工作的瞬态特性。对ATEC热电臂尺寸(La和Φ)结构进行优化分析,结果表明,当ATEC热电臂长度La=2 mm,热电臂角度Φ=7°时,ATEC冷端最低温度为277.92 K,稳定温度为284.09 K,其最大von Mises应力为67.99 MPa。满足屈服强度并能够增强机载器件散热能力,为实际工程应用和热电冷却研究提供了理论指导。

关键词：热电制冷环形热电器件过冷温度瞬态特性 von Mises应力

铝板水热碳吸附工艺制备APC/Al层状复合材料的显微组织、力学性能和摩擦学性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第1期34卷 108-121页

作者：陈奕涵许红雨姜博王晔胡茂良吉泽升哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150080 哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080

采用铝板水热碳吸附工艺(HTCAP)和真空热压烧结工艺(VHPS)制备无定形碳(APC)/Al层状复合材料,研究葡萄糖溶液浓度对其显微组织、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,APC在层间分布均匀,并且通过Al的扩散与基体形成良好的界面结合。... 详细信息

采用铝板水热碳吸附工艺(HTCAP)和真空热压烧结工艺(VHPS)制备无定形碳(APC)/Al层状复合材料,研究葡萄糖溶液浓度对其显微组织、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,APC在层间分布均匀,并且通过Al的扩散与基体形成良好的界面结合。随着葡萄糖溶液浓度的增加,层间硬度、极限抗拉强度(UTS)和伸长率先增大后减小,而磨损率则呈现相反的趋势,摩擦因数(COF)逐渐减小。当葡萄糖溶液浓度为0.3 mol/L时,伸长率最大,为16.4%,磨损率最小,为0.344×10^(-5)mm^(3)/(N·m)。粘着磨损是APC/Al层状复合材料的主要磨损机制。耐磨性的提高是由于在磨损表面形成均匀的APC润滑膜。

关键词：铝基层状复合材料无定形碳水热反应界面显微组织摩擦学性能

解析单颗粒电化学分步电子转移步骤用于识别电催化剂本征活性

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 262-271页

作者：孙泽晖来壮壮赵影影陈建富马巍华东理工大学化学与分子工程学院材料生物学和动态化学前沿科学中心先进材料重点实验室和费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心国际合作联合实验室上海200237 华东理工大学计算化学中心和工业催化研究所绿色化学工程与工业催化国家重点实验室上海200237

揭示电催化剂本征活性对于量化其构-效关系至关重要.传统的整体表征方法只能提供大量纳米颗粒(NP)的平均性能,并且通常难以排除添加剂的贡献.单颗粒碰撞电化学(SNCE)技术能够有效地在单NP水平上揭示电催化剂活性.尽管SNCE领域已取得了... 详细信息

揭示电催化剂本征活性对于量化其构-效关系至关重要.传统的整体表征方法只能提供大量纳米颗粒(NP)的平均性能,并且通常难以排除添加剂的贡献.单颗粒碰撞电化学(SNCE)技术能够有效地在单NP水平上揭示电催化剂活性.尽管SNCE领域已取得了很大的研究进展,但目前人们对其反应中的电子转移过程认识尚不充分,难以提供NPs结构与活性之间的定量关系.本文以铂纳米颗粒(PtNPs)氧还原反应(ORR)作为SNCE过程的模型体系,通过构建功能化锥形碳微米电极(CNE)界面,有效地调控了ORR电催化过程,揭示了SNCE分步电子转移在调节单个PtNP表观ORR活性中的重要作用.分别采用化学刻蚀和元素功能化技术调控CNE界面的表面粗糙度和氮元素掺杂组成,构筑了光滑碳电极(s-CNE)、粗糙碳电极(r-CNE)、光滑氮掺杂碳电极(sN-CNE)和粗糙氮掺杂碳电极(rN-CNE)四种功能化电极界面.实验表明,单个PtNP在s-CNE、r-CNE、sN-CNE和rN-CNE这四种功能化CNE界面上产生的ORR电流强度依次增大(即s-CNE

关键词：单颗粒电催化剂电子转移决速步本征活性

用于肿瘤靶向治疗的双药递送、多重环境响应型核交联胶束

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华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期50卷 469-480页

作者：张紫薇李高阳李梦丽谢孟杨徐首红刘洪来华东理工大学化学与分子工程学院结构可控先进功能材料及其制备教育部重点实验室上海200237

设计合成了一种新型两亲性三嵌段聚合物聚乙二醇单甲醚(mPEG)-b-聚甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(PDPA)-b-聚甲基丙烯酸(PMAA)/硫辛酸(LA)(mPEG-b-PDPA-b-PMAA/LA)。该聚合物通过自组装、核交联构建成具有pH/谷胱甘肽(GSH)响应的肿瘤靶向给... 详细信息

设计合成了一种新型两亲性三嵌段聚合物聚乙二醇单甲醚(mPEG)-b-聚甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(PDPA)-b-聚甲基丙烯酸(PMAA)/硫辛酸(LA)(mPEG-b-PDPA-b-PMAA/LA)。该聚合物通过自组装、核交联构建成具有pH/谷胱甘肽(GSH)响应的肿瘤靶向给药系统用于递送寡核苷酸HApt和阿霉素(DOX)。核交联胶束(CCM)在血清中和抗稀释方面表现出较高的稳定性。通过对DOX的包载与释放动力学研究,发现CCM比未交联胶束(UCM)具有更高的载药率(DLC),且DLC和包封率(DLE)都随着PDPA和PMAA聚合度的增加而增加,证明随着胶束的疏水核心增大,胶束封装药物的能力增强。此外,CCM有优良的药物控释性,研究证明CCM必须在pH和GSH同时刺激下,PDPA层质子化溶胀、凝胶核解交联引起胶束结构瓦解,DOX才能充分释放,最大累积释放率可达90%。同时还研究了DOX/HApt分区载药及其释放动力学,设法将DOX包载于PDPA层、核酸HApt包载于PMAA凝胶核,通过不同组合的环境条件刺激,获得了多种行为的释药模式。研究证明该药物载体具有将两种药物分区包载、独立释放的能力。本文所设计的核交联胶束药物递送系统有望实现基因治疗和药物治疗的协同效应。

关键词：肿瘤靶向 pH/GSH双重响应核交联胶束双药包载药物控释生物大分子胞内递送

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