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环氧树脂基近红外吸收涂层的近红外光谱、力学及耐盐水性能研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 439-445页

作者：张伟钢潘露露吕丹丹滁州学院材料与化学工程学院安徽滁州239000

以环氧树脂为粘合剂,Sm2O3为功能颜料,硅烷偶联剂和石墨烯为改性剂,制备得到了一种同时具有突出力学性能和耐盐水性能的近红外低反射率涂层。系统研究了Sm2O3添加量、硅烷偶联剂种类、硅烷偶联剂添加量和石墨烯添加量对涂层性能的影响... 详细信息

以环氧树脂为粘合剂,Sm2O3为功能颜料,硅烷偶联剂和石墨烯为改性剂,制备得到了一种同时具有突出力学性能和耐盐水性能的近红外低反射率涂层。系统研究了Sm2O3添加量、硅烷偶联剂种类、硅烷偶联剂添加量和石墨烯添加量对涂层性能的影响。结果表明:Sm2O3添加量的增加可明显降低涂层对1.06μm近红外光的反射率,当Sm2O3添加量为50%,涂层对1.06μm近红外光的反射率可低至31.2%。此时,涂层的附着力和耐冲击强度分别可达到1级和50 kg·cm。用硅烷偶联剂改性涂层,偶联剂上的强极性基团分别可与涂层中的树脂基体和颜料形成共价键结合,从而可发挥桥连作用,进而可明显改善涂层的柔韧性,其中KH560的改性效果最佳。当KH560添加量为5%,涂层的柔韧性可从改性前的9 mm显著改善为改性后的4 mm。石墨烯具有特殊的共平面结构和超长共轭结构特征,使其对入射光的吸收可延伸到近红外区域。石墨烯特殊的片层结构使其具有很高的耐冲击强度和柔韧性,在涂层中添加石墨烯可明显改善涂层的力学性能。研究发现石墨烯的添加可在进一步改善涂层力学性能的前提下显著降低涂层对1.06μm近红外光的反射率。当石墨烯添加量为8%,涂层对1.06μm近红外光的反射率可低至12.6%,此时涂层可具备突出的激光隐身效能。同时,涂层的附着力、柔韧性和耐冲击强度分别可达到1级、2 mm和50 kg·cm,可很好地满足实际工程应用要求。在环氧树脂、硅烷偶联剂和石墨烯的协同界面优化作用下,最佳配方(Sm2O3添加量为50%、KH560添加量为5%、石墨烯添加量为8%)的涂层经盐水腐蚀21 d后,涂层的微结构、近红外低反射率性能和力学性能可保持稳定。此时,涂层对1.06μm近红外光的反射率为12.47%,涂层的附着力、柔韧性和耐冲击强度分别可保持在1级、2 mm和45 kg·cm,表明制备的涂层具有良好的耐盐水性能。

关键词：复合涂层近红外光谱力学性能耐盐水性能

涂料助剂对PDMS改性环氧树脂/Al复合涂层性能的影响

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材料导报 2024年第10期38卷 278-282页

作者：张伟钢李娇吕丹丹滁州学院材料与化学工程学院安徽滁州239000

为进一步降低超疏水低红外发射率复合涂层的发射率并提高涂层的附着力,采用分散剂和硅烷偶联剂KH560来改善聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性环氧树脂/Al复合涂层的填料分散状态及界面结构。系统研究了分散剂添加量(质量分数)及KH560添加量(质... 详细信息

为进一步降低超疏水低红外发射率复合涂层的发射率并提高涂层的附着力,采用分散剂和硅烷偶联剂KH560来改善聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性环氧树脂/Al复合涂层的填料分散状态及界面结构。系统研究了分散剂添加量(质量分数)及KH560添加量(质量分数)对涂层微结构、光学性能、疏水性能及附着力的影响规律。结果表明:聚羧酸盐阴离子型分散剂可通过静电斥力和降低填料颗粒的表面能来改善涂层中片状Al粉和纳米SiO_(2)的分散状态,从而在一定程度上降低涂层的红外发射率,同时可使涂层具备较低的光泽度和良好的超疏水性能。KH560可利用其分子结构两端的甲氧基和环氧基在涂层中发挥桥连作用。通过KH560的桥连作用,涂层中的树脂基体和填料间可形成良好的化学键结合,从而使涂层表面结构更加致密,孔隙减少,进而可使涂层的发射率有所降低。同时,KH560改性可使涂层中的树脂基体与金属基板间形成化学键结合,从而可明显提高涂层的附着力。当涂层中分散剂和KH560的添加量分别为5%和3%时,涂层具有最佳的发射率(0.619)、光泽度(2.9)及附着力(1级)。同时,涂层具备良好的超疏水性能(水接触角为154°,滚动角为6°)。

关键词：复合涂层低红外发射率超疏水分散剂硅烷偶联剂

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褐土色低红外发射率涂层的制备及性能研究

化工新型材料 2024年

作者：张伟钢徐国娟滁州学院材料与化学工程学院

以环氧树脂为黏合剂，片状Cu粉为功能颜料，石墨烯和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）为界面结构改性剂，制备得到了一种具有良好综合性能的褐土色低红外发射率涂层。系统研究了片状Cu粉添加量（质量分数）、石墨烯添加量（质量分数）及DOP添加... 详细信息

以环氧树脂为黏合剂，片状Cu粉为功能颜料，石墨烯和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）为界面结构改性剂，制备得到了一种具有良好综合性能的褐土色低红外发射率涂层。系统研究了片状Cu粉添加量（质量分数）、石墨烯添加量（质量分数）及DOP添加量（质量分数）对涂层微结构、发射率、光泽度及力学性能的影响规律。结果表明：合适的片状Cu粉添加量可以构建出表面结构规整、颜料分散均匀、片状Cu粉定向与涂层表面平行的微观结构，从而使涂层实现较低的发射率性能。石墨烯改性可提高涂层的致密度，减少由树脂填充的空隙，从而可进一步降低涂层的发射率。黑色石墨烯改性可明显强化涂层对可见光的吸收作用，从而降低涂层的光泽度。另外，利用石墨烯固有的高强度及高韧性特点，可改善涂层的柔韧性和耐冲击强度。DOP可通过减弱环氧树脂分子间作用力和增强分子链的移动性来提高涂层的塑性和韧性，从而可明显改善涂层的柔韧性和耐冲击强度。当涂层中片状Cu粉、石墨烯和DOP的添加量分别为40%、8%和7%时，所制备的褐土色涂层具有最佳的发射率（0.222）、光泽度（20.4）、附着力（1级）、柔韧性（2mm）及耐冲击强度（50kg·cm）性能。

关键词：复合涂层褐土色低红外发射率力学性能石墨烯邻苯二甲酸二辛酯

低红外发射率环氧树脂/黄铜复合涂层的制备及性能研究

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化工新型材料 2024年第7期52卷 132-137,142页

作者：吕丹丹罗静文张伟钢滁州学院材料与化学工程学院滁州239000

以环氧树脂为粘合剂,片状黄铜粉为功能颜料,硅烷偶联剂为界面改性剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂,采用玻璃棒刮涂法制备了具有良好力学性能、光学性能和耐盐水性能的低红外发射率环氧树脂/黄铜复合涂层,研究了黄铜粉添加量、硅烷偶... 详细信息

以环氧树脂为粘合剂,片状黄铜粉为功能颜料,硅烷偶联剂为界面改性剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂,采用玻璃棒刮涂法制备了具有良好力学性能、光学性能和耐盐水性能的低红外发射率环氧树脂/黄铜复合涂层,研究了黄铜粉添加量、硅烷偶联剂种类、硅烷偶联剂添加量及DOP添加量对涂层性能的影响。结果表明:黄铜粉添加量的增加会使涂层的红外发射率和光泽度明显降低,当黄铜粉添加量为50%(质量分数)时,复合涂层具有最低的红外发射率(0.585)和光泽度(21.9)。在涂层配方中引入硅烷偶联剂KH570和DOP,可增强树脂基体与颜料间的结合强度及改善环氧树脂基体的韧性,从而显著提高复合涂层的力学性能。当复合涂层中KH570和DOP添加量均为7%(质量分数)时,复合涂层具有较低红外发射率(0.468)、较低光泽度(21.5)和优异的力学性能(附着力为1级,柔韧性为2mm,冲击强度为50kg·cm)。采用最佳配方制备的复合涂层在盐水中浸泡21d后,涂层的红外发射率和光泽度基本稳定,力学性能变化有限,表明制备的复合涂层具有良好的耐盐水性能。

关键词：复合涂层低红外发射率力学性能耐盐水性能

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蓝紫光支化聚吡咯衍生物的制备及发光特性

化学研究与应用 2024年第3期36卷 628-633页

作者：王攀陈智轩胡子怡曹思伟蔡俊滁州学院材料与化学工程学院安徽滁州239000

开发新一代的绿色节能照明器件是落实我国“双碳”战略目标的重要举措。聚吡咯及其衍生物是一类蓝紫光聚合物材料,因光电性能突出而备受关注。以N-甲基吡咯和4种单醛基苯甲醛为线形单体,对苯二甲醛为支化单体,采用溶液共缩聚法制备了4... 详细信息

开发新一代的绿色节能照明器件是落实我国“双碳”战略目标的重要举措。聚吡咯及其衍生物是一类蓝紫光聚合物材料,因光电性能突出而备受关注。以N-甲基吡咯和4种单醛基苯甲醛为线形单体,对苯二甲醛为支化单体,采用溶液共缩聚法制备了4种可溶的、低结晶度的蓝紫光支化聚吡咯衍生物。研究表明,该类衍生物在268nm和358nm左右有明显的紫外-可见吸收峰;在355nm左右紫外光的激发光下,该类衍生物能发射出约为430nm的可见光,属于蓝紫光材料。该类支化聚吡咯衍生物可用作聚合物发光材料,在发光二极管领域中有着良好的应用前景。

关键词：发光材料聚吡咯衍生物支化聚合物光学性能

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杂多铌氧簇聚物的研究进展

无机化学学报 2024年第3期40卷 465-480页

作者：杨宗斐赵晓森李靖庄文昌徐州工程学院材料与化学工程学院徐州221000

多铌氧簇聚物是多金属氧簇聚物的重要组成部分,具有丰富多样的结构类型,在碱催化、光催化产氢等方面具有广泛的应用前景,吸引了越来越多化学工作者的关注。本文系统地综述了主族元素(ⅢA/ⅣA/ⅤA/ⅥA族)为杂原子的杂多铌氧簇聚物和过渡... 详细信息

多铌氧簇聚物是多金属氧簇聚物的重要组成部分,具有丰富多样的结构类型,在碱催化、光催化产氢等方面具有广泛的应用前景,吸引了越来越多化学工作者的关注。本文系统地综述了主族元素(ⅢA/ⅣA/ⅤA/ⅥA族)为杂原子的杂多铌氧簇聚物和过渡元素(V/Fe/Cu)为杂原子的杂多铌氧聚合物的研究进展,主要包括化合物的合成策略、结构调控、性质及应用的探索。此外,对当前杂多铌氧簇聚物的发展所面临的挑战进行了总结,并对其后续的发展进行了展望。

关键词：多铌氧簇多金属氧簇结构调控策略合成

多孔碳纳米纤维负载铜铂合金催化剂的制备及电催化析氢性能

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高等学校化学学报 2024年第6期45卷 120-129页

作者：陈鑫刘婧媛于静哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001

通过静电纺丝和分阶段热处理方法,在多孔碳纳米纤维(PCNFs)上制备了一系列不同合金比例的PtCu纳米合金催化剂,研究了合金颗粒表面形貌和Cu-Pt-Cu结构对析氢反应(HER)的影响.结果表明,PtCu添加摩尔比为1∶2时可获得最佳析氢性能,在酸性... 详细信息

通过静电纺丝和分阶段热处理方法,在多孔碳纳米纤维(PCNFs)上制备了一系列不同合金比例的PtCu纳米合金催化剂,研究了合金颗粒表面形貌和Cu-Pt-Cu结构对析氢反应(HER)的影响.结果表明,PtCu添加摩尔比为1∶2时可获得最佳析氢性能,在酸性条件下电流密度为10 mA/cm^(2)时,过电位为37 mV,拥有良好的长期稳定性.研究结果为PCNFs负载过渡金属与Pt的二元合金纳米催化剂的制备提供了一种新的方法.

关键词：静电纺丝多孔碳纤维铜铂合金析氢反应

凹凸棒/琼脂复合气凝胶的制备及太阳能界面蒸发性能

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化工进展 2024年第09期43卷 5329-5338页

作者：刘芳刘海霞魏云霞马明广兰州城市学院化学工程学院

太阳能界面蒸发是一种新兴的、可持续海水淡化和废水净化方法，在缓解淡水资源短缺方面具有巨大的潜力。本研究以凹凸棒和琼脂为原料，通过物理混合、冷冻干燥、交联反应等步骤制备得到凹凸棒/琼脂复合气凝胶（AACA）,AACA具有分级多孔... 详细信息

太阳能界面蒸发是一种新兴的、可持续海水淡化和废水净化方法，在缓解淡水资源短缺方面具有巨大的潜力。本研究以凹凸棒和琼脂为原料，通过物理混合、冷冻干燥、交联反应等步骤制备得到凹凸棒/琼脂复合气凝胶（AACA）,AACA具有分级多孔结构、优异的隔热性能以及超亲水性能。为了提高材料的光吸收性能，对AACA的表面进行聚吡咯（PPy）喷涂，制备得到了光热转换材料PPy-AACA，其在250～2500nm范围内的平均光吸收率可达到97.7%。以PPy-AACA作为太阳能界面蒸发器，在1个太阳的光照强度下（1k W/m2）,PPy-AACA的蒸发速率为1.5012kg/（m2·h），能量转换效率为88.76%。PPy-AACA在循环蒸发实验和盐水蒸发实验中表现出优异的稳定性和抗盐性能。此外，该光热转换材料还证明了海水淡化和净化染料污水的能力，其盐离子和有机染料的截留率均大于99%。

关键词：凹凸棒琼脂气凝胶太阳能界面蒸发海水淡化

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辐照改性聚丙烯腈/热塑性聚氨酯锂离子电池隔膜的制备与性能

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2385-2394页

作者：王一迪巩桂芬崔巍巍王召阳楼晨霞哈尔滨理工大学材料与化学工程学院哈尔滨150040

聚丙烯腈(PAN)隔膜具有优秀的电化学性能,作为锂离子电池隔膜材料受到广泛关注,但其机械强度与耐热性不足问题依然存在。本文选用由软段与硬段构成的聚合物热塑性聚氨酯(TPU)与PAN进行混纺,并将制备的纤维膜通过^(60)Coγ射线对其改性,... 详细信息

聚丙烯腈(PAN)隔膜具有优秀的电化学性能,作为锂离子电池隔膜材料受到广泛关注,但其机械强度与耐热性不足问题依然存在。本文选用由软段与硬段构成的聚合物热塑性聚氨酯(TPU)与PAN进行混纺,并将制备的纤维膜通过^(60)Coγ射线对其改性,制备出一种新型锂离子电池隔膜。通过FTIR发现辐照改性PAN/TPU隔膜,PAN分子间出现环化反应,并且PAN与TPU分子间出现C=N-N键的交联,环和交联结构的引入都提高隔膜的力学与耐热性能,此外通过100 k Gy改性后的隔膜电化学性能优异,具有较高的吸液率(552%)与孔隙率(68.2%),电化学稳定窗口为5.42 V,界面阻抗为149.44Ω,离子电导率为1.68×10^(-3)S/cm,均优于辐照前的隔膜,1 C下循环100次后放电容量保持率为96.53%,并在循环测试中表现出优异的倍率性能。

关键词：锂离子电池电化学性能隔膜静电纺丝聚丙烯腈辐照