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聚己内酰胺微孔注塑发泡:纳米成核剂的影响

高分子材料科学与工程 2021年第3期37卷 106-113页

作者：韩翔宇刘涛赵玲华东理工大学上海市多相结构材料化学工程重点实验室上海200237

将几种纳米成核剂分别与线型PA6(L-PA6)和长链支化PA6(LCB-PA6)共混制得纳米复合材料。通过流变行为表征发现,纳米成核剂对于L-PA6的流变行为影响不大,但显著提高了LCB-PA6的熔体强度;通过非等温结晶动力学表征发现,纳米石墨与碳纳米管... 详细信息

将几种纳米成核剂分别与线型PA6(L-PA6)和长链支化PA6(LCB-PA6)共混制得纳米复合材料。通过流变行为表征发现,纳米成核剂对于L-PA6的流变行为影响不大,但显著提高了LCB-PA6的熔体强度;通过非等温结晶动力学表征发现,纳米石墨与碳纳米管可有效提高PA6的结晶速率和结晶温度;通过泡孔形貌表征发现,加入纳米石墨对L-PA6的发泡性能提升最大,250℃的泡孔密度为1.66×10^(7) cm-3,达到L-PA6纯树脂的3倍以上,加入碳纳米管对LCB-PA6的异相成核效果最好,且可有效降低LCB-PA6对发泡温度的依赖性;通过力学性能测试发现,碳管与LCB-PA6的界面结合力较低导致LCB-PA6成核改性发泡材料表现出较低的拉伸模量与弯曲模量;而羧基化碳纳米管由于表面羟基的极性,增大了其与LCB-PA6的界面结合力,显著提高了LCB-PA6的拉伸模量与弯曲模量;纳米石墨由于其高强度层状结构,对L-PA6的拉伸模量与弯曲模量提升巨大。

关键词：微孔注塑发泡流变结晶纳米成核剂

以水为共发泡剂的超临界CO_2发泡制备PEI微孔材料

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高分子材料科学与工程 2018年第5期34卷 137-142页

作者：何全金王斌榕刘涛赵玲华东理工大学上海市多相结构材料化学工程重点实验室上海200237

采用快速泄压法,分别以CO_2和CO_2/水为发泡剂,制备聚醚酰亚胺(PEI)微孔发泡材料。通过扫描电镜、热重分析等考察了发泡温度和饱和压力等参数对发泡材料结构、形貌与热稳定性的影响。结果表明,单独使用超临界CO_2为发泡剂时,发泡温度为... 详细信息

采用快速泄压法,分别以CO_2和CO_2/水为发泡剂,制备聚醚酰亚胺(PEI)微孔发泡材料。通过扫描电镜、热重分析等考察了发泡温度和饱和压力等参数对发泡材料结构、形貌与热稳定性的影响。结果表明,单独使用超临界CO_2为发泡剂时,发泡温度为220℃,压力为20MPa时,仅能得到最高倍率为2.7的发泡制品;以CO_2/水为发泡剂时,可发泡窗口整体向低温移动,下限可降至170℃,上限为220℃。发泡倍率明显增大,在发泡温度200℃,压力25 MPa时可得最高倍率为8.7的发泡样品;共发泡剂对发泡样品的热稳定性影响甚微。

关键词：聚醚酰亚胺泄压发泡共发泡热重分析

3-甲基邻苯二酚/糠胺型聚苯并噁嗪的制备与性能

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高等学校化学学报 2021年第12期42卷 3757-3764页

作者：陈辰陆馨赵玉棣王立通辛忠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上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

通过分子设计合成了含有酚羟基的3-甲基邻苯二酚/糠胺型苯并噁嗪(M-f).通过差示扫描量热法(DSC)测得M-f的放热峰值温度(Tp)为172℃,而间甲酚/糠胺型苯并噁嗪(MC-f)的Tp为244℃,表明酚羟基的引入有利于降低苯并噁嗪的开环固化温度.通过... 详细信息

通过分子设计合成了含有酚羟基的3-甲基邻苯二酚/糠胺型苯并噁嗪(M-f).通过差示扫描量热法(DSC)测得M-f的放热峰值温度(Tp)为172℃,而间甲酚/糠胺型苯并噁嗪(MC-f)的Tp为244℃,表明酚羟基的引入有利于降低苯并噁嗪的开环固化温度.通过非等温DSC法研究2种苯并噁嗪单体的固化动力学,Kissinger法和Ozawa法的计算结果均表明M-f的表观活化能低于MC-f.此外,通过拉伸剪切强度测试考察了聚苯并噁嗪对于金属基材的黏附性能,M-f聚合物对于铝和低碳钢基材的拉伸剪切强度分别为2.53 MPa和3.09 MPa,均高于MC-f聚合物.

关键词：苯并噁嗪酚羟基固化温度黏附性能

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聚苯并噁嗪功能表面的构筑、性能与应用

化学进展 2018年第1期30卷 112-123页

作者：周长路辛忠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上海200237

聚苯并噁嗪是一种具有优秀性能的热固性树脂,因其不含氟且具有比特氟龙更低的本征表面自由能而被大量用于制备各种功能表面并在许多应用领域受到广泛关注,如防腐蚀、防结冰、抗粘、液体操控、油水分离以及自清洁等。事实证明基于聚苯并... 详细信息

聚苯并噁嗪是一种具有优秀性能的热固性树脂,因其不含氟且具有比特氟龙更低的本征表面自由能而被大量用于制备各种功能表面并在许多应用领域受到广泛关注,如防腐蚀、防结冰、抗粘、液体操控、油水分离以及自清洁等。事实证明基于聚苯并噁嗪复合材料的性质决定于其化学结构和组成,深入探讨聚苯并噁嗪复合材料的结构与表面性质之间的构效关系对于先进表面材料的发展至关重要。本文综述了基于聚苯并噁嗪及其复合材料功能表面的构建与性质,着重介绍了具有可控结构、润湿性、黏附性以及其他功能的表面分子设计与构建原则,并对相关研究现状及挑战进行了简短的评述,以期为特定性能的聚苯并噁嗪基材料的设计和开发提供技术指导。

关键词：聚苯并噁嗪功能表面超疏水润湿性防腐蚀

Fe对Ni/SBA-16催化CO低温甲烷化促进作用的研究

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化工学报 2022年第1期73卷 241-254页

作者：高文莉辛忠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上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

为了提高Ni/SBA-16催化剂在低温下CO甲烷化中的活性,通过引入Fe助剂制备了Ni-Fe/SBA-16双金属催化剂。对催化剂进行XPS、XRD、HRTEM及EDS-mapping表征的结果表明,Fe的加入与Ni形成了Ni_(3)Fe合金,减小了金属颗粒尺寸,使得还原后金属颗... 详细信息

为了提高Ni/SBA-16催化剂在低温下CO甲烷化中的活性,通过引入Fe助剂制备了Ni-Fe/SBA-16双金属催化剂。对催化剂进行XPS、XRD、HRTEM及EDS-mapping表征的结果表明,Fe的加入与Ni形成了Ni_(3)Fe合金,减小了金属颗粒尺寸,使得还原后金属颗粒平均粒径从60 nm降低到30 nm左右。同时H_(2)-TPR的结果表明,Ni_(3)Fe合金的形成增强了金属Ni与载体之间的相互作用,从而能够减弱Ni颗粒在还原过程及反应过程中的团聚。最后,由CO-TPD和H_(2)-TPD的测试结果可知,Ni_(3)Fe合金的形成促进了催化剂对反应气体CO和H_(2)的解离,从而提高了催化剂在低温下的CO甲烷化活性。当空速为150000 h^(-1)、压力为0.1 MPa、V(H_(2))∶V(CO)∶V(N_(2))=3∶1∶1时,CO最低完全转化温度可以从300℃降低到250℃,同时CH_(4)的选择性保持在90%。

关键词：双金属催化剂一氧化碳甲烷介尺度分子筛纳米颗粒

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液相沉淀反应在管式微通道反应器中的流动行为研究

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化工学报 2022年第8期73卷 3518-3528页

作者：姚翰林辛忠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上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

以碳酸钙水相合成为模型反应,借助对流动反应过程的放大观测,从沉淀悬浮液的流变特性分析了液相沉淀反应在毫米级管式微通道中的流动行为特征以及通道堵塞的过程机理。结果表明,碳酸钙-水悬浮体系的黏度在低剪切速率下随固含率的增加而... 详细信息

以碳酸钙水相合成为模型反应,借助对流动反应过程的放大观测,从沉淀悬浮液的流变特性分析了液相沉淀反应在毫米级管式微通道中的流动行为特征以及通道堵塞的过程机理。结果表明,碳酸钙-水悬浮体系的黏度在低剪切速率下随固含率的增加而飙升,而反应通道堵塞的本质可归因于在壁面和流动主体区形成了固含率较高的局部高黏区,使流动性严重恶化。提高反应的流速加快了壁面沉积层和沉淀颗粒团聚体的形成,反而加快了堵塞;其中团聚体的形成远快于沉积层的积累,使团聚体的“架桥”虽晚于沉积层出现,却成为管路堵塞的主要因素。基于破坏流动壁面和主体的局部高黏区,设计了两种新型的微通道反应器模型,有可能为解决反应通道堵塞这一难题提供新的思路。

关键词：沉淀反应器流动堵塞机理黏度流变学悬浮系团聚

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生物基聚苯并(口恶)嗪/纤维素纳米晶超疏水防腐蚀涂层的制备及性能

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化工学报 2021年第11期72卷 5717-5725页

作者：曹玉柱陆馨王立通袁满林辛忠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上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

以腰果酚、十八胺和多聚甲醛为原料合成出生物基苯并(口恶)嗪单体,以单宁酸为固化剂,采用差示扫描量热分析技术和红外光谱考察了苯并(口恶)嗪单体的热固化行为,结果表明单宁酸可以有效降低苯并(口恶)嗪的开环固化温度。在钢片表面首先... 详细信息

以腰果酚、十八胺和多聚甲醛为原料合成出生物基苯并(口恶)嗪单体,以单宁酸为固化剂,采用差示扫描量热分析技术和红外光谱考察了苯并(口恶)嗪单体的热固化行为,结果表明单宁酸可以有效降低苯并(口恶)嗪的开环固化温度。在钢片表面首先制备聚苯并(口恶)嗪涂层作为底漆,再通过在涂层中掺杂氨基修饰纤维素纳米晶制备面漆,构建出静态水接触角为161.1°±2.9°的生物基超疏水防腐蚀涂层(PBTC)。该超疏水涂层表现出良好的耐高低温性能和耐刮擦性。电化学测试结果表明PBTC涂层在NaCl水溶液中浸泡30天后仍然具有良好的防腐蚀性能。

关键词：聚苯并(口恶)嗪纳米粒子超疏水涂层腐蚀复合材料

Si掺杂对Cu/ZrO_(2)催化CO_(2)加氢制甲醇性能的影响

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化工学报 2022年第8期73卷 3586-3596页

作者：戴文华辛忠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上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

为了提高Cu/ZrO_(2)催化剂在二氧化碳加氢制甲醇中的催化活性,制备了一系列不同Si/Zr的Si-ZrO_(2)载体并负载5%(质量分数)Cu得到了Cu/Si-ZrO_(2)催化剂。对所制备的催化剂进行了X射线衍射(XRD)、N_(2)物理吸脱附(BET)、X射线光电子能谱(... 详细信息

为了提高Cu/ZrO_(2)催化剂在二氧化碳加氢制甲醇中的催化活性,制备了一系列不同Si/Zr的Si-ZrO_(2)载体并负载5%(质量分数)Cu得到了Cu/Si-ZrO_(2)催化剂。对所制备的催化剂进行了X射线衍射(XRD)、N_(2)物理吸脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、二氧化碳程序升温脱附(CO_(2)-TPD)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)的表征。结果表明,Si的掺杂使得Cu/ZrO_(2)体系获得了稳定的晶相,大的比表面积和更多的碱性位点,尤其是中强碱性位点,同时产生了更多的氧空位,促进了CO_(2)的吸附和转化,因此得到了更高活性的催化剂。当Si与Zr的摩尔比为0.2时,在质量空速为6000 ml·g^(-1)·h^(-1),温度为220℃、压力为3.0 MPa,V(H_(2))∶V(CO_(2))=3∶1(体积比)条件下,催化剂的CO_(2)转化率为4.6%,CH_(3)OH选择性为85%。

关键词：活化二氧化碳催化剂甲醇合成二氧化硅改性二氧化锆

静电纺丝法制备高活性多孔Ni/SiO2甲烷化催化剂

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化工学报 2020年第11期71卷 5007-5015页

作者：何璐铭辛忠高文莉顾佳孟鑫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上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

以三嵌段共聚物P123为模板剂,采用静电纺丝法制备了多孔Ni/SiO2催化剂,考察其在CO甲烷化中的催化性能。采用N2物理吸脱附测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)对... 详细信息

以三嵌段共聚物P123为模板剂,采用静电纺丝法制备了多孔Ni/SiO2催化剂,考察其在CO甲烷化中的催化性能。采用N2物理吸脱附测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)对催化剂的结构性质进行表征。结果表明,静电纺丝法制备的多孔Ni/SiO2催化剂活性组分Ni在SiO2载体纤维上高度分散,比表面积大,Ni颗粒尺寸小,金属与载体相互作用强,在CO甲烷化反应中表现出优异的催化活性和稳定性。在温度450℃,压力0.1MPa,质量空速15000ml/(g·h)条件下,多孔Ni/SiO2催化剂CO转化率最高可达96.4%,CH4选择性可达86.4%。此方法为工业上制备高催化活性且无须二次成型的甲烷化催化剂提供了新思路。

关键词：催化剂制备二氧化硅静电纺丝 CO甲烷化