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基于熔体静电纺丝技术制备一种金属-有机骨架复合材料的方法

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高分子材料科学与工程 2023年第2期39卷 136-142页

作者：赵晓敏刘太奇北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617

高性能金属-有机骨架(MOFs)复合材料是目前研究热点。文中首次采用熔体静电纺丝法制备了低密度聚乙烯(LDPE)纤维作为沉积MOFs晶体的衬底,并采用溶剂热合成法原位制备了负载锆基金属-有机骨架材料(UiO-66)的LDPE纤维复合材料。通过扫描... 详细信息

高性能金属-有机骨架(MOFs)复合材料是目前研究热点。文中首次采用熔体静电纺丝法制备了低密度聚乙烯(LDPE)纤维作为沉积MOFs晶体的衬底,并采用溶剂热合成法原位制备了负载锆基金属-有机骨架材料(UiO-66)的LDPE纤维复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)和热重分析(TG),对UiO-66@PE纤维复合材料的表面形貌和结构进行了表征。结果表明,UiO-66@PE复合纤维材料最佳制备温度是100℃,它是由UiO-66包裹的纤维态复合材料,且晶体较均匀负载于LDPE纤维表面,UiO-66晶体直径为190~900 nm;FT-IR分析表明UiO-66晶体与LDPE纤维之间没有化学作用;TG分析结果表明,相比基材LDPE,UiO-66@PE复合材料的热分解温度有所提高,能够达到425℃。

关键词：熔体静电纺丝低密度聚乙烯金属-有机框架 UiO-66@PE纤维复合材料负载

聚乙二醇/石墨烯复合相变电热膜的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第6期40卷 47-55页

作者：谢成西刘太奇赵荣吴飞翔任婕北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617

文中采用价格低廉的多层石墨烯(MLG)为导电填料,潜热较高的聚乙二醇(PEG)相变材料为基体,通过溶液共混法制备了具有良好电热性能的复合相变电热膜。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析(... 详细信息

文中采用价格低廉的多层石墨烯(MLG)为导电填料,潜热较高的聚乙二醇(PEG)相变材料为基体,通过溶液共混法制备了具有良好电热性能的复合相变电热膜。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、升降温实验等分析了相变电热材料的表面形貌、结构性能、相变焓、热稳定性和电热性能。SEM结果表明,MLG与PEG基体中分散较好,并在PEG中构建了MLG杂化网络,其中MLG提供了导热路径,并限制了PEG在相变过程中的泄漏。FT-IR和XRD结果表明,在制备过程中,PEG与MLG之间没有发生化学反应,但PEG的结晶度有所降低。DSC和TGA分析表明,MLG质量分数为7%时,该复合相变材料相变焓为164J/g,开始热失重温度为300℃左右。升降温实验表明电热膜具有可靠的温度调节性能,3gPEG/MLG(7%)样品在20V电压下可升温至91.3℃,并且能在相变温度65℃附近保温280s以上。

关键词：相变材料电热转换聚乙二醇相变焓

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具有潜在亲电性的环氧乙基聚酰胺的制备

高分子材料科学与工程 2010年第11期26卷 137-139页

作者：刘太奇操彬彬北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617

合成了反式2,2,2-三氯环氧乙基丁二酸酯并将之与二胺进行缩聚反应。制得的聚酰胺溶于二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和二甲基乙酰胺(DMAc)等极性溶剂,但在常温下静置一段时间后会变得不溶。缩聚反应结束后,用对甲苯磺酸或乙酰氯... 详细信息

合成了反式2,2,2-三氯环氧乙基丁二酸酯并将之与二胺进行缩聚反应。制得的聚酰胺溶于二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和二甲基乙酰胺(DMAc)等极性溶剂,但在常温下静置一段时间后会变得不溶。缩聚反应结束后,用对甲苯磺酸或乙酰氯对聚酰胺进行保护处理,在常温下,甚至在45℃静置12h以上,聚酰胺都会保持很好的溶解性。该聚酰胺很容易与己二胺反应产生交联聚合物,但在常温下不与三氟化硼乙醚络合物、对苯二酰氯和癸二酸等亲电试剂发生反应。

关键词：缩聚反式2,2,2-三氯乙基环氧丁二酸酯对甲苯磺酸乙酰氯聚酰胺

壳聚糖接枝丙烯酸负载钯纳米纤维催化剂的制备及催化氢化

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高分子材料科学与工程 2011年第8期27卷 50-53页

作者：于建香刘太奇北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617

制备了壳聚糖接枝丙烯酸负载纳米钯催化剂并对其催化氢化性能进行了研究。首先对分子量为30万的商品壳聚糖进行降解,得到了黏均分子量为10万的壳聚糖,用后者制备壳聚糖接枝丙烯酸共聚物并负载氯化钯,最后通过电纺丝技术得到了纳米纤维... 详细信息

制备了壳聚糖接枝丙烯酸负载纳米钯催化剂并对其催化氢化性能进行了研究。首先对分子量为30万的商品壳聚糖进行降解,得到了黏均分子量为10万的壳聚糖,用后者制备壳聚糖接枝丙烯酸共聚物并负载氯化钯,最后通过电纺丝技术得到了纳米纤维状催化剂。对制备的催化剂进行了透射电镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(IR)的表征。结果表明,纳米纤维的尺寸在70 nm～200 nm之间,钯颗粒在10 nm～40 nm之间,并且钯颗粒在纳米纤维上均匀分散。催化剂氢化α-辛烯,结果显示,α-辛烯的转化率为99%;该催化剂在Ni2+存在下催化α-辛烯反应,生成辛烷的产率为65%。

关键词：壳聚糖接枝丙烯酸钯电纺丝氢化

静电喷涂制备超高分子量聚乙烯锂电池复合隔膜

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高分子材料科学与工程 2016年第1期32卷 147-150页

作者：赵云腾刘太奇北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617

通过静电喷涂技术成功制备出一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)锂电池复合隔膜。首先通过研究溶液浓度及电压等因素对聚偏氟乙烯(PVDF)溶液静电喷涂的影响,确定最佳喷涂条件为PVDF质量分数3%,喷涂电压21 k V。然后通过在超高分子量聚乙烯隔... 详细信息

通过静电喷涂技术成功制备出一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)锂电池复合隔膜。首先通过研究溶液浓度及电压等因素对聚偏氟乙烯(PVDF)溶液静电喷涂的影响,确定最佳喷涂条件为PVDF质量分数3%,喷涂电压21 k V。然后通过在超高分子量聚乙烯隔膜上静电喷涂PVDF颗粒,制备出复合隔膜。最后,对该复合隔膜的孔隙率、热稳定性、充放电性能测试。结果表明,该隔膜的孔隙率从46.5%提高到73.1%;纵向热收缩率从2.6%降低到1.3%;首次放电容量比相应的超高分子量聚乙烯隔膜提高了4.2%,经过50次循环,稳定性良好,可作为锂离子电池隔膜使用。

关键词：静电喷涂聚偏氟乙烯超高分子量聚乙烯隔膜孔隙率

纳米丝负载钯催化剂的制备及催化烯烃加氢性能研究

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高分子学报 2007年第6期17卷 514-518页

作者：于建香刘太奇北京石油化工学院环境材料研究中心北京102617

利用电纺丝技术制备出苯乙烯-丙烯腈共聚物负载钯的纳米丝催化剂.对催化剂进行了SEM、TEM、IR和XPS的测试.所制备的催化剂对α-己烯催化氢化结果表明,该催化剂在常温、氢气常压下具有很高的催化活性和较好的重复使用性,并且催化氢化过... 详细信息

利用电纺丝技术制备出苯乙烯-丙烯腈共聚物负载钯的纳米丝催化剂.对催化剂进行了SEM、TEM、IR和XPS的测试.所制备的催化剂对α-己烯催化氢化结果表明,该催化剂在常温、氢气常压下具有很高的催化活性和较好的重复使用性,并且催化氢化过程中存在烯烃的异构化反应.实验结果表明,反应时间为150min时纳米催化剂A对α-己烯催化加氢生成正己烷的转化率是传统催化剂PdCl2/-γAl2O3的4.7倍.

关键词：载体纳米丝催化剂钯电纺丝

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柔性热电材料的研究进展及应用

化学进展 2023年第3期35卷 433-444页

作者：董宝坤张婷何翻北京石油化工学院新材料与化工学院北京102617

热电材料是能够实现热能和电能直接相互转化的一类新型能源材料,在温差发电和半导体制冷两方面有重要应用。与传统热电材料相比,柔性热电材料具有形状可弯曲、重量轻和环境友好等优点,在可穿戴设备及其他柔性电子领域具有较好的应用前... 详细信息

热电材料是能够实现热能和电能直接相互转化的一类新型能源材料,在温差发电和半导体制冷两方面有重要应用。与传统热电材料相比,柔性热电材料具有形状可弯曲、重量轻和环境友好等优点,在可穿戴设备及其他柔性电子领域具有较好的应用前景。当前,如何进一步提高柔性热电材料的性能,特别是如何协同优化其柔韧性能与热电性能是研究的关键。本文结合近年的研究热点,综述了聚合物基柔性热电材料、碳基柔性热电材料和无机半导体类柔性热电材料的研究进展,详细介绍了这三类柔性热电材料的特点、性能优化以及制备方法,总结了柔性热电材料在电子、医疗和工业等领域的应用,并结合现存的一些问题和不足对柔性热电材料今后的研究方向进行了展望。

关键词：聚合物柔性热电材料碳基柔性热电材料无机半导体柔性热电材料性能优化柔性电子领域

几何尺寸及缺陷对石墨炔纳米带热输运特性的影响

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化工学报 2023年第6期74卷 2708-2716页

作者：刘远超蒋旭浩邵钶徐一帆钟建斌李耑北京石油化工学院机械工程学院北京102617 北京石油化工学院氢能研究中心北京102617

基于分子动力学模拟方法,对石墨炔纳米带(GYNR)的热输运特性进行了深入研究,重点探讨了几何尺寸、缺陷类型及缺陷的位置(水平方向和垂直方向、苯环与乙炔链)和排列方式等对声子热输运的影响规律,揭示并分析了其声子热输运调控机理。研... 详细信息

基于分子动力学模拟方法,对石墨炔纳米带(GYNR)的热输运特性进行了深入研究,重点探讨了几何尺寸、缺陷类型及缺陷的位置(水平方向和垂直方向、苯环与乙炔链)和排列方式等对声子热输运的影响规律,揭示并分析了其声子热输运调控机理。研究结果表明,理想GYNR的热导率仅为18.22 W/(m·K),且相比于石墨烯,GYNR随尺寸增大热导率仅升至21.37 W/(m·K),对几何尺寸依赖较小;对于缺陷类型,空位缺陷的存在相比于氮掺杂对热导率抑制更强,可低至9.19 W/(m·K);对于缺陷位置,位于苯环上或靠近纳米带边界时相比于炔链热导率更低;多个缺陷若以平行分布相比于三角形结构分布可获得更低的热导率,低于8.00 W/(m·K)。研究结果可以为石墨炔材料在纳米器件的热电领域开发、应用及调控等方面提供理论支持和参考。

关键词：石墨炔纳米带纳米材料热传导几何尺寸缺陷分子模拟

一种新的铽发光配合物的合成、晶体结构及表征

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稀有金属材料与工程 2010年第7期39卷 1202-1205页

作者：师奇松梁发强北京石油化工学院北京102600

在水热合成条件下合成一个新的吡啶-3,5-二羧酸的稀土铽配合物[Tb2(pydc-3,5)3(H2O)9]n3nH2O,通过X射线单晶衍射、元素分析和红外等手段的表征确定该化合物的组成和晶体结构。结果表明,吡啶-3,5-二羧酸(pydc-3,5)配体与稀土金属Tb形成... 详细信息

在水热合成条件下合成一个新的吡啶-3,5-二羧酸的稀土铽配合物[Tb2(pydc-3,5)3(H2O)9]n3nH2O,通过X射线单晶衍射、元素分析和红外等手段的表征确定该化合物的组成和晶体结构。结果表明,吡啶-3,5-二羧酸(pydc-3,5)配体与稀土金属Tb形成了一维链状配位聚合物,中心稀土金属有两种配位形式,每个金属均与氧原子形成九配位的结构。配体中的羧酸根采用两种配位方式,即单齿配位和双齿配位。同时配合物能发出三价铽离子的特征绿色荧光,荧光光谱的研究表明,配合物表现出很好的荧光性能。

关键词：吡啶-3,5-二羧酸铽配合物排晶体结构水热合成荧光