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聚苯醚型邻苯二甲腈树脂及其复合材料

复合材料学报 2024年

作者：张鑫伟陆奇王芳刘敏周权华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室浙江晨诺高分子材料有限公司

为保留聚苯醚树脂优异介电性能的同时提升其耐溶剂性和热稳定性，拓宽其在高频高速覆铜板领域的应用，本文以K2CO3为缚酸剂，通过4-硝基邻苯二甲腈的亲核取代合成了一种聚苯醚型的邻苯二甲腈树脂(PPOCN)。通过FTIR、DSC、TGA、流变性分... 详细信息

为保留聚苯醚树脂优异介电性能的同时提升其耐溶剂性和热稳定性，拓宽其在高频高速覆铜板领域的应用，本文以K2CO3为缚酸剂，通过4-硝基邻苯二甲腈的亲核取代合成了一种聚苯醚型的邻苯二甲腈树脂(PPOCN)。通过FTIR、DSC、TGA、流变性分析对树脂的结构、固化行为、耐热性以及加工性能进行了综合分析，通过介电分析仪、动态热机械分析及力学性能测试评估了复合材料的各项性能。结果表明，PPOCN具备交联反应活性，固化物的玻璃化转变温度(Tg)为295 ℃，5%热失重温度(Td5%)为419.3 ℃，与聚苯醚原料相比热稳定性显著提高。以PPOCN为基体树脂，二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂制备的纤维增强复合材料具备优异的力学性能和介电性能，弯曲强度为863.9 MPa，层间剪切强度为68.6 MPa，1 GHz频率下的介电常数为3.15，损耗角正切为0.003。PPOCN在保留了聚苯醚树脂优异介电性能的同时，兼具优异的力学性能和优良的热性能。

关键词：热固性树脂聚苯醚邻苯二甲腈覆铜板介电性能

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高软化点沥青的制备及其在锂电池中的应用

华东理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李志硕马成王际童张永正凌立成华东理工大学化学工程联合国家重点实验室华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室

本文以乙烯渣油为原料，利用空气氧化法制备出高软化点沥青，并探索了其用作锂离子电池石墨负极的包覆材料的实用性。结合元素分析、飞行时间质谱、气质联用仪、红外光谱、核磁共振氢谱和热重分析等分析表征手段，详细研究了反应过程和... 详细信息

本文以乙烯渣油为原料，利用空气氧化法制备出高软化点沥青，并探索了其用作锂离子电池石墨负极的包覆材料的实用性。结合元素分析、飞行时间质谱、气质联用仪、红外光谱、核磁共振氢谱和热重分析等分析表征手段，详细研究了反应过程和产物的结构特征，并初步探索了所制沥青用作锂离子电池包覆材料时对石墨负极的电化学性能的影响。结果表明，300℃时氧化交联反应开始发生；反应温度为330℃时，延长反应时间可以提高沥青的软化点、碳含量、残炭率以及芳香度，结构为多种复杂的稠环芳烃化合物；反应时间为9.5 hr时所制备沥青的含碳量为93.16 wt%，软化点为216.9℃，残炭率为51.4 wt%，以其作为锂离子电池负极的包覆材料效果最佳，所得包覆石墨负极在100 mA g-1电流密度下循环100次后，同比未包覆的材料其放电比容量提升26.3%，且循环稳定性大幅提升。

关键词：乙烯渣油空气氧化法高软化点沥青包覆沥青

纳米纤维素晶体物性对碳纳米管分散性及复合膜性能的影响

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精细化工 2024年

作者：汪力生宋涛岑钰祁海松韩亭亭华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广州大学广州市传感材料与器件重点实验室

以柠檬酸和蔗渣漂白浆板为原材料制备了纳米纤维素晶体(CNCs)，通过氯化铁调控CNCs长径比和表面羧基含量；以CNCs为分散剂对碳纳米管(CNTs)进行水相分散得到了CNCs-CNTs分散液，并制备了复合纳米膜(CNCs-CNMs)。结合SEM、EDS、TEM、FTI... 详细信息

以柠檬酸和蔗渣漂白浆板为原材料制备了纳米纤维素晶体(CNCs)，通过氯化铁调控CNCs长径比和表面羧基含量；以CNCs为分散剂对碳纳米管(CNTs)进行水相分散得到了CNCs-CNTs分散液，并制备了复合纳米膜(CNCs-CNMs)。结合SEM、EDS、TEM、FTIR、粒径分布和Zeta电位表征以及机械、电导率测试，考察了CNCs长径比和表面羧基含量对CNCs-CNTs分散液的分散性和CNCs-CNMs的拉伸强度、韧性和电导率的影响。结果表明，CNCs的加入及其长径比的减小和羧基含量的增高对CNCs-CNTs分散液的分散性以及CNCs-CNMs的力学和电学性能具有明显的促进作用。其中，CNCs长径比对CNCs-CNTs分散液的分散性以及CNCs-CNMs的力学性能的影响较羧基含量影响更大，CNCs-CNMs的拉伸强度、韧性和电阻变化率最高分别为72.8 MPa、2.5 J/m3和33.3%；CNCs-CNMs羧基含量对CNCs-CNMs的导电性的影响更为直接，在CNCs长径比0.65 mmol/g时，CNMs电导率均>20 S/cm。

关键词：导电聚合物复合材料碳纳米管纤维素纳米晶分散性力学性能导电性能功能材料

考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计

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中国机械工程 2024年

作者：刘敏卢飞扬占金青吴剑朱本亮华东交通大学机电与车辆工程学院华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室

基于压电驱动的柔顺机构广泛应用于精密工程领域，为了使柔顺机构构型与压电驱动分布同时达到最优，并满足工艺制造要求，提出考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用独立点密度插值模型描述主体结构的材... 详细信息

基于压电驱动的柔顺机构广泛应用于精密工程领域，为了使柔顺机构构型与压电驱动分布同时达到最优，并满足工艺制造要求，提出考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用独立点密度插值模型描述主体结构的材料分布，利用水平集函数表征任意形状的内嵌可移动压电驱动器，通过结构指示函数识别实体和空相材料，采用滤波阈值技术控制主体结构的最小尺寸。同时建立非重叠约束以保证压电驱动器在优化过程中不与设计域边界发生重叠，并以柔顺机构的输出位移最大化为目标函数，建立独立点密度插值-水平集联合拓扑优化模型，利用移动渐近线法求解拓扑优化问题。数值算例证明所提方法可以有效地同时优化主体结构和压电驱动器的位置分布，并满足最小尺寸要求。

关键词：柔顺机构拓扑优化压电驱动最小尺寸约束可移动组件

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糖动态修饰与生物识别的原位化学探测

中国科学：化学 2024年第5期54卷 716-725页

作者：胡习乐贺晓鹏华东理工大学化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心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 中国人民解放军海军军医大学国家肝癌科学中心 “肝癌分子网络调控与靶向干预”教育部重点实验室上海市肝胆肿瘤生物学重点实验室上海200438

随着人类基因组学与蛋白质组学的蓬勃发展,人类糖组学解码成为了21世纪至关重要的科学命题.然而适用于糖组学研究,尤其是能在活细胞原位精细探测糖生物学信息动态变化的高效、通用化学工具仍相对稀缺.作者团队长期致力于糖动态修饰(生... 详细信息

随着人类基因组学与蛋白质组学的蓬勃发展,人类糖组学解码成为了21世纪至关重要的科学命题.然而适用于糖组学研究,尤其是能在活细胞原位精细探测糖生物学信息动态变化的高效、通用化学工具仍相对稀缺.作者团队长期致力于糖动态修饰(生物分子糖基化与去糖基化)和糖介导生物识别(糖与凝集素或其它生物分子选择性相互作用)的原位示踪,发展了多种荧光分子探针原型,实现了上述糖生物学过程的动态探测与免标记高通量筛选.本文将系统介绍上述可用于糖生物学研究的全新化学技术原理,及其在凝集素、病毒、细菌以及哺乳动物细胞等不同结构尺度研究模型上的实用范例,最终提出该类技术方法的后续发展方向.

关键词：化学生物学糖组学荧光探针动态原位活细胞

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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

基于机器学习的多孔碳材料吸附CO_(2)的关键因素

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环境化学 2024年第8期43卷 2646-2657页

作者：许大伟杨榛华东理工大学化工学院化学工程国家重点实验室上海200237 华东理工大学化工学院特殊功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室上海200237

多孔碳材料具有性质稳定、高孔隙率和高比表面积等优点,被广泛应用于气体分离和存储.目前,针对多孔碳材料吸附CO_(2)的优化主要通过“炒菜”的模式,但对于各种结构特性、元素组成对吸附的作用尚不明确.机器学习算法通过构建特征与标签... 详细信息

多孔碳材料具有性质稳定、高孔隙率和高比表面积等优点,被广泛应用于气体分离和存储.目前,针对多孔碳材料吸附CO_(2)的优化主要通过“炒菜”的模式,但对于各种结构特性、元素组成对吸附的作用尚不明确.机器学习算法通过构建特征与标签之间的模型从而量化其中的非线性关系,被逐渐运用于高性能多孔碳材料的筛选.为了探究多孔碳材料吸附CO_(2)的关键因素,建立了一个包含65个碳样本、1591个数据点的数据集,以7∶3的比例随机拆分为训练集和测试集,采用线性回归、反向传播神经网络、支持向量机、随机森林等5种不同机器学习模型训练和测试.结果表明:随机森林模型在测试集上具有最佳的泛化能力(R^(2)=0.954、RMSE=0.286).压力是多孔碳材料吸附CO_(2)最重要的影响因素,但随着压力和温度的提高,结构特性和元素组成逐渐成为主导因素.结构特性方面,比表面积和微孔是结构特性中影响CO_(2)吸附能力的关键因素;常压下CO_(2)吸附主要受微孔控制,高压下中孔对吸附也有重要作用.元素组成方面,氮元素是最重要的因素,其特征重要性在273 K、0.5—1 bar时可以达到15.27%.

关键词：多孔碳材料孔结构二氧化碳吸附机器学习.

蚕丝/大豆蛋白纤维交织物的抗菌与远红外性能

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现代纺织技术 2024年

作者：郑梦雨张金珍丁圆圆雷斌祝成炎张红霞浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室达利丝绸(浙江)有限公司

针对纺织功能整理剂对环境产生的负面影响及其安全性问题，开发了一种健康环保、多功能的纺织服装面料。选取桑蚕丝为经纱原料，绢丝与维纶基大豆蛋白纤维为纬纱原料，织造了15组不同规格的织物，测试织物的抗菌性能和远红外性能，并借... 详细信息

针对纺织功能整理剂对环境产生的负面影响及其安全性问题，开发了一种健康环保、多功能的纺织服装面料。选取桑蚕丝为经纱原料，绢丝与维纶基大豆蛋白纤维为纬纱原料，织造了15组不同规格的织物，测试织物的抗菌性能和远红外性能，并借助回归方程进行显著性分析。结果表明：大豆蛋白纤维质量分数对织物的抗菌和远红外性能均具显著性影响，当纬纱中大豆蛋白纤维的质量分数为100%时，织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达99%，远红外发射率为0.988、辐射温升为2.05 ℃，复合功能最优。研究结果说明蛋白质纤维在功能性纺织品开发方面具有巨大的应用潜力。

关键词：大豆蛋白纤维丝织物抑菌远红外功能纺织品

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铝合金一体化压铸技术研究进展

航空制造技术 2024年第14期67卷 66-75页

作者：谭云骧马聚怀赵海东许庆彦清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室北京100084 华南理工大学广州510640 国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510640

铝合金密度小、比强度高,广泛应用于航空航天和汽车领域的轻量化成形制造。一体化压铸技术生产大型复杂薄壁铸件,能有效帮助飞机、汽车减重增程,是重要的一体化成形技术。全面综述铝合金大型一体化压铸技术的发展,分析免热处理铝合金的... 详细信息

铝合金密度小、比强度高,广泛应用于航空航天和汽车领域的轻量化成形制造。一体化压铸技术生产大型复杂薄壁铸件,能有效帮助飞机、汽车减重增程,是重要的一体化成形技术。全面综述铝合金大型一体化压铸技术的发展,分析免热处理铝合金的成分设计与已开发的铝合金特点,介绍了国内外大型一体化压铸机和压铸模具的研制情况,归纳总结了一体化压铸件充型、凝固、缺陷、微观组织、热应力和疲劳寿命预测的数值模拟研究现状,对一体化压铸技术的发展提出展望。

关键词：一体化压铸免热处理铝合金压铸机数值模拟