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蒸汽诱导相分离法制备PVDF多孔膜及其膜蒸馏性能研究

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膜科学与技术 2024年第1期44卷 56-62页

作者：马忠陈晓蓉彭艳蒋帅刘鑫如周守勇李梅生赵宜江淮阴师范学院化学化工学院江苏省环境功能材料工程研究中心淮安223300

制备具有优异抗润湿性能的膜蒸馏(MD)用膜是膜分离领域的一个挑战.本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,1,2-丙二醇为添加剂,采用蒸汽诱导相分离法(VIPS)制备了高疏水性PVDF多孔膜.考察了暴露时间、相对湿度以... 详细信息

制备具有优异抗润湿性能的膜蒸馏(MD)用膜是膜分离领域的一个挑战.本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,1,2-丙二醇为添加剂,采用蒸汽诱导相分离法(VIPS)制备了高疏水性PVDF多孔膜.考察了暴露时间、相对湿度以及蒸汽温度等工艺参数对PVDF多孔膜结构与性能的影响.结果表明,当暴露时间为1 min,相对湿度为85%,蒸汽温度为60℃时,PVDF多孔膜表面呈现出微/纳米分级结构,静态水接触角为141°,孔隙率约为78%.在使用含有表面活性剂的盐溶液作为进料液的DCMD实验中,所制备的PVDF疏水膜表现出20 L/(m^(2)·h)的稳定水通量和接近100%的盐截留率.

关键词：膜蒸馏聚偏氟乙烯蒸汽诱导相分离膜结构膜润湿

三维立体显示用稀土掺杂纯红色上转换发光氟氧化物玻璃陶瓷

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硅酸盐学报 2024年第8期52卷 2455-2462页

作者：尤凤銮王少雄郑嵩张年丰林世盛陈大钦福建师范大学物理与能源学院福州350117 福建省先进高温超导材料工程研究中心福州350117

三维立体显示技术图像逼真,因能够实现实时交互和全视景、多角度观察而备受关注。在各项三维立体显示技术中,基于透明上转换发光材料的静态体成像技术优势最为显著。鉴于此,本工作中,利用熔融–冷却–热处理制备方法,得到了一种Er^(3+)... 详细信息

三维立体显示技术图像逼真,因能够实现实时交互和全视景、多角度观察而备受关注。在各项三维立体显示技术中,基于透明上转换发光材料的静态体成像技术优势最为显著。鉴于此,本工作中,利用熔融–冷却–热处理制备方法,得到了一种Er^(3+)和Tm^(3+)共掺α–NaYF4纳米晶氟氧化物透明玻璃陶瓷;利用Er^(3+)与Tm^(3+)之间的能量传递过程,使得电子选择性布居,Er^(3+)红光发射增强,实现了980 nm近红外激光器激发下的纯红光发射。借助自主搭建的三维立体显示原型器件,可实现高色纯、高稳定纯红光三维静态/动态显示,体现了所研发材料在新一代三维立体显示技术中的应用潜力。

关键词：三维立体显示上转换发光材料稀土离子氟氧化物玻璃陶瓷

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石墨烯对聚脲脂高温流变和摩擦学性能的影响

表面技术 2024年第5期53卷 31-40页

作者：李林燃刘豪余来贵张玉娟张平余宋宁宁张晟卯河南大学纳米材料工程研究中心河南开封475001

目的保证轴承体系的安全性和可靠性,研究轴承润滑脂在不同工作温度下的摩擦学性能和流变学性能。方法用机械剥离法制备的石墨烯作为聚脲脂的润滑添加剂,通过四球摩擦试验机、旋转流变仪,研究石墨烯在不同工作温度下对聚脲润滑脂流变行... 详细信息

目的保证轴承体系的安全性和可靠性,研究轴承润滑脂在不同工作温度下的摩擦学性能和流变学性能。方法用机械剥离法制备的石墨烯作为聚脲脂的润滑添加剂,通过四球摩擦试验机、旋转流变仪,研究石墨烯在不同工作温度下对聚脲润滑脂流变行为和摩擦学性能的影响,并通过三维轮廓仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对磨斑形貌和结构进行分析。结果添加石墨烯润滑添加剂使聚脲润滑脂的高温硬化现象明显改善,同时提高了聚脲润滑脂的结构稳定性和抗剪切能力。工作温度为75、150℃时,与空白聚脲润滑脂相比,含1.0%(质量分数)石墨烯的聚脲润滑脂润滑下的轴承钢摩擦副的摩擦系数和磨斑直径分别降低49%、20%和10%、20%。随着工作温度的升高,含石墨烯的聚脲润滑脂样品在钢滑动表面形成的沉积膜的结构有序化碳的含量稍有下降,但与空白聚脲润滑脂相比,石墨烯-聚脲润滑脂沉积膜的结构有序化碳含量高得多。结论结构有序化碳的形成对提高基础脂的减摩抗磨性能起至关重要的作用,石墨烯润滑添加剂还可以有效改善聚脲润滑脂的高温硬化性能、胶体稳定性以及稠化剂的结构稳定性。

关键词：聚脲润滑脂石墨烯减摩抗磨流变学性能高温

激光粉末床熔融稀土改性高强铝合金形性调控研究

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中国激光 2024年第10期51卷 244-254页

作者：齐世文顾冬冬张晗戴冬华南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京210016 江苏省高性能构件激光增材制造工程研究中心江苏南京210016

激光增材制造稀土改性高强铝合金因具备轻质高强、复杂构件一体化成形等优势,在航空航天领域具有广阔的应用前景。围绕激光增材制造成形工艺优化、冶金缺陷抑制、力学性能提升及复杂构件形性调控等的研究是近年来的研究难点。本团队开... 详细信息

激光增材制造稀土改性高强铝合金因具备轻质高强、复杂构件一体化成形等优势,在航空航天领域具有广阔的应用前景。围绕激光增材制造成形工艺优化、冶金缺陷抑制、力学性能提升及复杂构件形性调控等的研究是近年来的研究难点。本团队开展了激光粉末床熔融成形稀土改性高强铝合金Al-4.2Mg-0.4Sc-0.2Zr的激光工艺优化研究,基于试验表征与数值模拟相结合的方法,揭示了激光扫描速度对成形试件表面质量、内部冶金缺陷、熔池传热传质行为及纳米析出相分布的影响机制。结果显示:当激光功率为300 W、激光扫描速度为800 mm/s,并辅以325℃/4 h的时效热处理时,成形试件的致密度最优,为99.5%,抗拉强度为512.4 MPa,延伸率为13.3%。基于优化工艺参数对航空领域两类典型的复杂构件开展了成形试验研究,成形试件的最长外形尺寸为570 mm,表面粗糙度Ra≤7.3μm,尺寸精度可达0.1 mm/100 mm。

关键词：激光技术增材制造激光粉末床熔融高强铝合金工艺调控力学性能

喷墨打印量子点电致发光显示关键材料与技术的前世与今生

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发光学报 2024年第9期45卷 1410-1430页

作者：刘辰魏昌庭罗鑫孙智国徐勃曾海波南京理工大学材料科学与工程学院江苏省量子点显示工程研究中心新型显示材料与器件工信部重点实验室纳米光电材料研究所江苏南京210094 安顺学院化学化工学院贵州安顺561000

胶体半导体量子点因其独特的纳米级传输效应、自发光特性以及与大面积工业印刷工艺兼容的流变学属性而备受学术界和工业界的关注。喷墨打印作为一种新兴技术,有望实现新一代可印刷、大面积、高性能图案化量子点发光二极管(QLED)。然而,... 详细信息

胶体半导体量子点因其独特的纳米级传输效应、自发光特性以及与大面积工业印刷工艺兼容的流变学属性而备受学术界和工业界的关注。喷墨打印作为一种新兴技术,有望实现新一代可印刷、大面积、高性能图案化量子点发光二极管(QLED)。然而,目前喷墨打印QLED的制备过程存在墨水配方不当造成的界面侵蚀以及成膜后发光效率降低等问题,导致其性能与旋涂器件存在较大差距。本文首先概述了量子点显示技术的基本概念及发展现状,分析了三种喷墨打印技术的分类、原理及其优缺点。然后介绍了含镉、含铅和无铅无镉三类量子点,分析了它们在喷墨打印QLED中的研究进展,接着重点介绍了利用喷墨打印实现高性能QLED的几种典型策略,最后展望了喷墨打印QLED的发展趋势和美好前景。

关键词：量子点喷墨印刷电致发光二极管墨水工程表界面调控

酰胺型有机摩擦改进剂的制备及摩擦学性能研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第8期44卷 1021-1031页

作者：胡萌马瑞张恩惠张晟卯李维民河南大学纳米材料工程研究中心河南开封475004 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000 淄博高端合成润滑材料创新中心山东淄博255000

采用油胺与双丙酮丙烯酰胺、N,N-二甲基乙酰基乙酰胺通过酮胺缩合反应制备了2种新型酰胺型有机摩擦改进剂(DAO、DMO),所制备的有机摩擦改进剂在基础油PAO6中具有良好的溶解性.研究了DAO、DMO在不同温度下(25、80和135℃)的摩擦学性能,... 详细信息

采用油胺与双丙酮丙烯酰胺、N,N-二甲基乙酰基乙酰胺通过酮胺缩合反应制备了2种新型酰胺型有机摩擦改进剂(DAO、DMO),所制备的有机摩擦改进剂在基础油PAO6中具有良好的溶解性.研究了DAO、DMO在不同温度下(25、80和135℃)的摩擦学性能,考察了有机摩擦改进剂与二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)复配后的摩擦学性能.结果表明,在不同温度下DAO与DMO在PAO6中具有良好的减摩抗磨性能,且2种有机摩擦改进剂均与ZDDP表现出良好的协同减摩作用.拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析表明2种有机摩擦改进剂与ZDDP之间的协同作用主要得益于有机摩擦改进剂与ZDDP分子间的相互作用,在摩擦过程中发生摩擦化学反应,产生含有磷酸盐和硫化物等耐磨性化合物的致密摩擦化学反应膜,同时有机摩擦改进剂在ZDDP摩擦膜表面发生吸附,边界润滑膜与吸附膜共同作用实现了高温环境下良好的减摩与抗磨性能.

关键词：酰胺有机摩擦改进剂减摩二烷基二硫代磷酸锌协同润滑

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包载型聚丙烯腈/SiO_(2)气凝胶复合纳米纤维制备及其隔热性能

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纺织学报 2024年第5期45卷 35-42页

作者：王新庆季东圣李舒畅杨晨张宗宇刘实诚王航田明伟青岛大学纺织服装学院山东青岛266071 江苏百护纺织科技有限公司江苏宿迁223800 青岛大学山东省特型非织造材料工程研究中心山东青岛266071 青岛大学智能可穿戴技术研究中心山东青岛266071

针对传统气凝胶纤维后处理操作复杂、加工不稳定等问题,且为有效集成纳米气凝胶与纳米纤维功能和结构优势,本文围绕新型气凝胶复合纳米纤维成形与结构调控的关键难题,利用溶液喷射同轴纺丝技术将聚丙烯腈(PAN)与SiO_(2)气凝胶通过一步... 详细信息

针对传统气凝胶纤维后处理操作复杂、加工不稳定等问题,且为有效集成纳米气凝胶与纳米纤维功能和结构优势,本文围绕新型气凝胶复合纳米纤维成形与结构调控的关键难题,利用溶液喷射同轴纺丝技术将聚丙烯腈(PAN)与SiO_(2)气凝胶通过一步法制备PAN/SiO_(2)气凝胶复合纳米纤维,研究了复合纳米纤维中SiO_(2)气凝胶质量浓度对纤维形态结构、稳定性、孔径分布、隔热性能的影响。结果表明:所制备的PAN/SiO_(2)气凝胶复合纳米纤维形态结构上呈三维卷曲状,SiO_(2)气凝胶的引入使纤维表面形成多孔褶皱型结构,且纤维表面的微孔、介孔含量随SiO_(2)气凝胶质量浓度的增加逐渐增多;该气凝胶复合纳米纤维具有优异的隔热性能,当SiO_(2)气凝胶质量浓度为6 mg/mL时,PAN/SiO_(2)气凝胶复合纳米纤维在40℃的导热系数低至0.03738 W/(m·K),未来在服用保暖、工业隔热、军用热红外屏蔽等方面具有广阔的应用前景。

关键词：聚丙烯腈纳米纤维溶液喷射同轴纺丝技术气凝胶复合纤维 SiO_(2)气凝胶隔热材料

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人参囊泡调控肿瘤免疫微环境的活性成分研究

中草药 2024年第9期55卷 3006-3014页

作者：肖莲莲余灵静刘艺芃胡杨张云羽嵇晶程建明南京中医药大学药学院江苏南京210023 江苏省经典名方工程研究中心江苏南京210023

目的探讨人参Panx ginseng来源的细胞外囊泡(ginseng-derived nanoparticles,GDNPs)在调控肿瘤相关巨噬细胞表型及抑制黑色素瘤生长方面的潜在物质基础。方法采用纳米颗粒跟踪分析仪、透射电镜测试及紫外-可见分光光度法全面表征GDNPs... 详细信息

目的探讨人参Panx ginseng来源的细胞外囊泡(ginseng-derived nanoparticles,GDNPs)在调控肿瘤相关巨噬细胞表型及抑制黑色素瘤生长方面的潜在物质基础。方法采用纳米颗粒跟踪分析仪、透射电镜测试及紫外-可见分光光度法全面表征GDNPs及其主要成分(蛋白质、多糖和皂苷)的含量;通过qRT-PCR和流式细胞术检测GDNPs与其含有的多糖、皂苷成分对骨髓来源巨噬细胞(bone marrow-derived macrophage,BMDM)表型的调控影响。收集不同极化程度的BMDM条件培养基(conditional medium,CM)孵育小鼠皮肤黑色素瘤B16F10细胞,CCK-8法测定不同CM处理后B16F10细胞活力,验证活性成分对肿瘤免疫微环境的调控作用;通过PMP柱前衍生法定量分析GDNPs活性成分组成。结果透射电镜下观察GDNPs形态结构良好,含量测定结果为2.46×1011颗粒的GDNPs含有4.31 mg蛋白质、4.46 mg多糖、1.22 mg皂苷。qRT-PCR和流式细胞术实验结果显示GDNPs多糖可以逆转M2型巨噬细胞表型,向M1方向极化。GDNPs多糖诱导巨噬细胞极化后的CM显著抑制了B16F10细胞活力。PMP柱前衍生法分析GDNPs多糖成分由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成,其物质的量比为4.72∶1.07∶2.15。结论揭示了GDNPs中多糖成分在调控肿瘤免疫微环境的关键作用,为进一步的机制研究和临床应用提供了实验依据。

关键词：人参细胞外囊泡肿瘤免疫微环境巨噬细胞极化多糖葡萄糖半乳糖阿拉伯糖

SiO_(2)-BNNSs杂化材料对磷酸盐复合涂层高温摩擦学性能的影响

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表面技术 2024年第15期53卷 34-44,76页

作者：魏文涛王全龙王剑宇王轶遥李啸江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 江南大学江苏省微纳增减材制造工程研究中心江苏无锡214122

目的通过在磷酸盐复合涂层中添加二氧化硅杂化氮化硼纳米片材料(SiO_(2)-BNNSs)来提升磷酸盐复合涂层的硬度和耐高温磨损性能。方法以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,利用溶胶凝胶法制备SiO_(2)-BNNSs杂化材料,并作为纳米增强相加入到涂层中... 详细信息

目的通过在磷酸盐复合涂层中添加二氧化硅杂化氮化硼纳米片材料(SiO_(2)-BNNSs)来提升磷酸盐复合涂层的硬度和耐高温磨损性能。方法以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,利用溶胶凝胶法制备SiO_(2)-BNNSs杂化材料,并作为纳米增强相加入到涂层中。通过X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)对SiO_(2)-BNNSs杂化材料的化学组成和微观形貌进行表征。另外,采用喷涂法制备不同含量BNNSs和SiO_(2)-BNNSs的磷酸盐复合涂层,通过高温摩擦磨损试验探究涂层的摩擦磨损行为,对涂层磨痕形貌进行表征,并探讨涂层在高温条件下的磨损机理。结果XPS、SEM和TEM的分析结果表明,SiO_(2)成功修饰在BNNSs表面。SiO_(2)-BNNSs磷酸盐涂层相比零含量BNNSs涂层和纯BNNSs涂层表现得更加均匀致密,400℃条件下,质量分数为0.4%的SiO_(2)-BNNSs涂层硬度高达261.2HV。高温摩擦试验表明,BNNSs和SiO_(2)-BNNSs的加入,可以减轻涂层的磨损现象。同时,温度越高,涂层的耐磨损性能越好,400℃条件下,0.4%SiO_(2)-BNNSs涂层的摩擦因数和磨损率分别为0.48和66.24×10–6mm^(3)/(N·m),耐高温磨损性能表现为最佳。结论SiO_(2)-BNNSs杂化材料的添加可以明显提升磷酸盐复合涂层的耐高温磨损性能。

关键词：氮化硼纳米片二氧化硅杂化材料磷酸盐复合涂层耐高温磨损性能