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KNbO_(3)纳米线/P(VDF–HFP)&PMMA复合薄膜的储能性质

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1320-1325页

作者：郇宇王晓智彭博朱元娜济南大学材料科学与工程学院济南250022

高性能的铁电纳米材料经常被填充进聚合物,来提高聚合物电容器的储能性质。通过水热法合成了结晶性好、长径比高的KNbO_(3)纳米线,并与偏氟乙烯–六氟丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯聚合物复合制备了复合薄膜。KNbO_(3)纳米线大幅度提高了复合... 详细信息

高性能的铁电纳米材料经常被填充进聚合物,来提高聚合物电容器的储能性质。通过水热法合成了结晶性好、长径比高的KNbO_(3)纳米线,并与偏氟乙烯–六氟丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯聚合物复合制备了复合薄膜。KNbO_(3)纳米线大幅度提高了复合薄膜的极化强度,略微降低了复合薄膜的击穿场强。当KNbO_(3)纳米线的填充量为7.5%(质量分数)时,储能性能达到最优值,此时复合薄膜的储能密度为14.3 J/cm^(3),储能效率为72%。本工作证实KNbO_(3)纳米线填料可以有效增强复合薄膜的储能性质。

关键词：聚合物储能电容器纳米线铌酸钾铁电材料

粉煤灰-矿渣基免烧人造轻集料的制备及性能研究

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材料导报 2024年第13期38卷 146-154页

作者：黄京立侯杰郑沛祺王嘉伟陶文宏段广彬张秀芝济南大学材料科学与工程学院济南250022

为减轻对自然资源的开采,合理有效地利用粉煤灰(FA),本工作以FA和磨细粒化高炉矿渣(GGBFS)为原料制备了碱激发免烧人造轻集料(CAALA),研究了原材料配合比对CAALA的造粒效率、物理性能以及抗冻融性能的影响,并分析了CAALA的碱溶出。结果... 详细信息

为减轻对自然资源的开采,合理有效地利用粉煤灰(FA),本工作以FA和磨细粒化高炉矿渣(GGBFS)为原料制备了碱激发免烧人造轻集料(CAALA),研究了原材料配合比对CAALA的造粒效率、物理性能以及抗冻融性能的影响,并分析了CAALA的碱溶出。结果表明,FA掺量对CAALA的性能具有显著影响,当FA掺量增加,水化产物中C-A-S-H凝胶量减少,CAALA中有害孔(>200 nm)的占比增加;结合造粒效率与筒压强度,FA与GGBFS最佳质量比为1∶1,此时CAALA的造粒效率为92.01%、堆积密度为1072 kg/m^(3)、1 h吸水率为10.8%,筒压强度为14.65 MPa,24 h溶出液的pH为11.87,经过15次冻融循环后的质量损失率为3.34%,可供C30等级以下的非结构混凝土使用。

关键词：人造轻集料圆盘造粒机碱激发材料筒压强度耐久性

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超疏水涂层的制备、性能及应用研究进展

复合材料学报 2024年第8期41卷 3950-3967页

作者：杨立凯吴林森杨旭马佳晨聂永蒋绪川济南大学智能材料与工程研究院济南250022

随着材料工程和涂料工业的发展,具有耐腐蚀、自清洁、防雾、减阻或抗结冰等性能的超疏水涂层由于能够满足不同应用领域的功能需求,越来越受到研究人员的关注。此外,通过进一步在涂层内部引入隔热、防冰、阻燃、防腐等功能填料可赋予其... 详细信息

随着材料工程和涂料工业的发展,具有耐腐蚀、自清洁、防雾、减阻或抗结冰等性能的超疏水涂层由于能够满足不同应用领域的功能需求,越来越受到研究人员的关注。此外,通过进一步在涂层内部引入隔热、防冰、阻燃、防腐等功能填料可赋予其多功能性,极大地拓宽了超疏水涂层的应用领域。本文首先对超疏水涂层的原理进行了梳理;进一步阐述了超疏水涂层的经典润湿理论,包括杨氏模型、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型;随后分析了超疏水涂层不同制备方法的特点,并对各方法的优缺点进行了对比;最后通过介绍掺杂功能填料的多功能超疏水涂层研究进展,指出超疏水涂层存在的主要问题,并对其发展方向进行了展望。

关键词：表面润湿模型超疏水结构接触角涂层制备方法多功能涂层

桥联氟代四苯基乙烯化合物的合成、发光和刺激响应性质

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高等学校化学学报 2024年第7期45卷 78-91页

作者：董一然李凤姣苗金玲聂永李天瑞许春月刘威刘广宁蒋绪川济南大学智能材料与工程研究院济南250022 济南大学化学化工学院山东省氟化学化工材料重点实验室济南250022

通过四苯基乙烯甲醛与乙二胺的缩合反应及进一步还原和酸化,合成了桥联氟代双四苯基乙烯化合物,桥联基团分别为亚胺(化合物1和2)、相应的胺(化合物3和4)和季铵盐(化合物5和6)基团.氟代及不同的桥联基团和取代位置对产物的发光性质具有... 详细信息

通过四苯基乙烯甲醛与乙二胺的缩合反应及进一步还原和酸化,合成了桥联氟代双四苯基乙烯化合物,桥联基团分别为亚胺(化合物1和2)、相应的胺(化合物3和4)和季铵盐(化合物5和6)基团.氟代及不同的桥联基团和取代位置对产物的发光性质具有调控作用.亚胺桥联产物(化合物1和2)固体的发光波长与四苯基乙烯(TPE)母体基本相同,化合物2的发光量子产率(38%)比TPE(23%)高,表明桥联结合氟代策略可以精确保持TPE的发光波长并提高发光强度.研究了化合物1,2,5和6的力致发光变色性质以及化合物3和4的酸致发光变色性质.使用化合物3制作的试纸可以便捷地利用发光颜色区分盐酸、乙酸和三氟乙酸.本文结果表明,氟代-桥联策略可以通过参与分子内和分子间相互作用来调节TPE分子堆积和苯环的旋转,协同精确调控此类化合物的发光和刺激响应性质.

关键词：聚集诱导发光氟代桥联四苯基乙烯刺激响应

基于负载在碳基底上的钌纳米颗粒的类过氧化物酶活性比色检测抗氧化剂

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分析化学 2024年第1期52卷 45-62页

作者：何茹雪徐鹏刘芳宁倪朋娟逯一中济南大学材料科学与工程学院

采用湿化学-热解法制备了具有不同晶格应变效应、负载在氮改性碳纳米片上的钌纳米颗粒（RuNPs/NC）。氮掺杂有助于RuNPs在载体上均匀分布及晶格压缩，通过控制热解温度，可有效调节氮的掺杂量、类型及RuNPs的晶格应变程度，从而调控其... 详细信息

采用湿化学-热解法制备了具有不同晶格应变效应、负载在氮改性碳纳米片上的钌纳米颗粒（RuNPs/NC）。氮掺杂有助于RuNPs在载体上均匀分布及晶格压缩，通过控制热解温度，可有效调节氮的掺杂量、类型及RuNPs的晶格应变程度，从而调控其类过氧化物酶活性。热解温度在900℃下制备的RuNPs/NC-900具有最优的类过氧化物酶活性，在过氧化氢（H2O2）存在下可催化氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）生成蓝色产物。稳态动力学分析结果表明，RuNPs/NC-900催化H2O2-TMB的反应遵循Michaelis-Menten动力学模型。基于抗氧化剂单宁酸（TA）、没食子酸（GA）和抗坏血酸（AA）可抑制RuNPs/NC-900催化TMB的显色反应，进而导致体系颜色变浅及吸光度降低的原理，实现了对TA、GA和AA的灵敏、准确检测，检出限分别为0.014、0.014和0.29μmol/L(3σ/S)。本研究发展了一种基于RuNPs/NC纳米酶的比色传感方法，为食品中抗氧化剂的灵敏检测提供了新的思路。

关键词：纳米酶晶格应变抗氧化剂比色分析

来源：博看期刊

碱激发泡沫混凝土干燥收缩影响因素及其抑制方法研究进展

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复合材料学报 2024年第2期41卷 609-624页

作者：孙浩洋张秀芝陶文宏闫孝伟侯杰郑沛祺丰曙霞杜鹏济南大学材料科学与工程学院济南250022 山东正珩新材料科技有限责任公司济南250014 济南大学山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室济南250022

碱激发泡沫混凝土是结合碱激发材料和泡沫混凝土性能优势发展的一种绿色低碳节能材料。与普通硅酸盐水泥水化产物和孔隙分布的差异使碱激发材料具有高收缩的缺点,限制了其应用和发展。本综述分析了毛细管张力理论、表面张力理论、分离... 详细信息

碱激发泡沫混凝土是结合碱激发材料和泡沫混凝土性能优势发展的一种绿色低碳节能材料。与普通硅酸盐水泥水化产物和孔隙分布的差异使碱激发材料具有高收缩的缺点,限制了其应用和发展。本综述分析了毛细管张力理论、表面张力理论、分离压力理论和层间水迁移理论4种干燥收缩机制和影响因素,对比了碱激发泡沫混凝土与水泥基材料、碱激发材料收缩机制的异同。同时,总结了碱激发泡沫混凝土抑制收缩的最新研究进展。碱激发材料相较于水泥基材料干燥收缩更大的原因是水化产物的不同,碱激发泡沫混凝土的干燥收缩最主要与泡沫量有关,浆体越少干燥收缩值越小。最后,指出了碱激发泡沫混凝土未来发展和研究方向,为其绿色低碳化发展提供一有效途径。

关键词：碱激发泡沫混凝土干燥收缩孔结构抑制方法收缩机制

利用脉冲激光沉积外延制备CsSnBr_(3)/Si异质结高性能光电探测器

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物理学报 2024年第5期73卷 351-359页

作者：王爱伟祝鲁平单衍苏刘鹏曹学蕾曹丙强济南大学材料科学与工程学院济南250022 核芯光电科技有限公司枣庄277299

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅... 详细信息

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅钙钛矿半导体尤为重要.利用锡元素替代铅元素并生长高质量的锡基钙钛矿薄膜是实现其光电器件应用的可行方案.本文采用脉冲激光沉积方法,在N型单晶硅(100)衬底上外延生长了一层(100)取向的CsSnBr_(3)钙钛矿薄膜.霍尔效应及电学测试结果表明,基于CsSnBr_(3)/Si半导体异质结在暗态下具有明显的异质PN结电流整流特征,在光照下具有显著的光响应行为,并具有可自驱动、高开关比(104)以及毫秒量级响应/恢复时间等优良光电探测器件性能.本文研究结果表明利用脉冲激光沉积方法在制备新型钙钛矿薄膜异质结、实现快速灵敏的光电探测方面具有重要应用前景.

关键词：外延钙钛矿薄膜异质结光电探测器

维普期刊数据库博看期刊

二氧化钛/聚醚酰亚胺复合薄膜及其介电储能性能

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2197-2205页

作者：师庆宇袁秭鄂赵耀庭张晓芳林秀娟杨长红济南大学山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室济南250022

工业应用迫切需要新一代的聚合物介电电容器能在高温高场下稳定工作并表现出优异的储能密度和效率。以发展耐高温聚合物基电介质为目标,采用聚醚酰亚胺(PEI)为基体,制备了TiO_(2)/PEI复合薄膜,并对其常温和高温下的介电储能性能进行了... 详细信息

工业应用迫切需要新一代的聚合物介电电容器能在高温高场下稳定工作并表现出优异的储能密度和效率。以发展耐高温聚合物基电介质为目标,采用聚醚酰亚胺(PEI)为基体,制备了TiO_(2)/PEI复合薄膜,并对其常温和高温下的介电储能性能进行了分析。研究结果表明,较宽带隙TiO_(2)颗粒的加入可使TiO_(2)/PEI复合薄膜在常温下的储能密度和充放电效率达到7.10 J/cm^(3)和94.9%;150℃下复合薄膜具有的最大储能密度仍维持在5.05 J/cm^(3),充放电效率仍不低于88.5%,证明了该复合薄膜具有在高温环境下稳定工作的巨大潜力。

关键词：聚醚酰亚胺薄膜二氧化钛储能密度充放电效率

不同冷却条件下钛铝合金切削加工材料去除机理和加工表面完整性

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航空学报 2024年第13期45卷 210-228页

作者：王相宇王锦辉仇文豪牛金涛付秀丽乔阳济南大学机械工程学院济南250022

钛铝合金具有密度小、强度高、抗高温蠕变与抗氧化能力强等优势,在航天航空工业的应用前景广阔。但由于材料导热性能差、加工硬化严重、低温脆性,在切削加工中切削温度高,导致切削加工效率低、刀具寿命低和表面完整性差,限制了材料的应... 详细信息

钛铝合金具有密度小、强度高、抗高温蠕变与抗氧化能力强等优势,在航天航空工业的应用前景广阔。但由于材料导热性能差、加工硬化严重、低温脆性,在切削加工中切削温度高,导致切削加工效率低、刀具寿命低和表面完整性差,限制了材料的应用推广。针对钛铝合金切削温度高的问题,基于其力学性能对温度敏感的特性,在钛铝合金Ti-48Al-2Cr-2Nb材料力学性能、材料去除机理和切削加工表面完整性等方面开展了研究工作。通过霍普金森冲击剪切试验研究了材料在不同温度下的动态失效行为和断裂机理;通过有限元仿真和试验研究了不同冷却条件和切削参数下直角车削的切屑形貌及其形态演化,分析了材料去除机理;对材料进行了3种冷却条件下的端面车削试验,分析了表面粗糙度的变化规律;结合材料的断裂机理和片层组织断裂形式,揭示了微凹坑与微裂纹等表面缺陷的形成原因;结合切削力与切削温度分析了加工硬化程度与硬化层深度,揭示了硬度的变化原因。

关键词：冷却条件切削温度钛铝合金表面完整性材料去除机理