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废生物质衍生碳修饰多孔石墨氮化碳异质结用于海水中氧四环素的高效光降解

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无机化学学报 2024年第4期40卷 809-822页

作者：王闻达麻金库魏玉珠马帅帅江苏理工学院化学化工学院常州213001 江苏理工学院资源与环境工程学院常州213001

以香蕉皮(BP)和尿素为原料,采用单步热处理工艺合成了一种无金属光催化剂。生物质衍生碳(BC)与多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))间的紧密界面效应显著增加了复合材料(pg-C_(3)N_(4)/BC)的比表面积,扩大了光响应范围,并提升了光诱导电子... 详细信息

以香蕉皮(BP)和尿素为原料,采用单步热处理工艺合成了一种无金属光催化剂。生物质衍生碳(BC)与多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))间的紧密界面效应显著增加了复合材料(pg-C_(3)N_(4)/BC)的比表面积,扩大了光响应范围,并提升了光诱导电子的迁移速率及光催化剂的稳定性。在可见光照射70 min后,pg-C_(3)N_(4)/BC降解人工海水中氧四环素(OTC)的反应速率常数为pg-C_(3)N_(4)的9.4倍。另外,由于光生电荷分离和转移的促进作用,pg-C_(3)N_(4)/BC在连续流反应过程中对OTC也具有更优异的光催化降解效果。此外,提出了一种潜在的光催化机制,以解释pg-C_(3)N_(4)/BC复合材料性能增强的原因。

关键词： g-C_(3)N_(4) 生物质碳海水光催化抗生素

棒状V_(3)O_(7)•H_(2)O电极材料的制备及印刷超级电容器

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精细化工 2024年第5期41卷 1084-1091,1160页

作者：涂倩王婧璐郑茵茵林宝莹张强刘善培陈良哲荆楚理工学院电子信息工程学院湖北荆门448000

以V2O5为原料,利用溶剂热法一步制备了V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒,采用SEM、XRD、EDS、XPS和FTIR对样品进行了测试。以V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒为电极材料,探究了丝网印刷工艺对电极电化学性能的影响,将此电极组装超级电容器并评价了其电... 详细信息

以V2O5为原料,利用溶剂热法一步制备了V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒,采用SEM、XRD、EDS、XPS和FTIR对样品进行了测试。以V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒为电极材料,探究了丝网印刷工艺对电极电化学性能的影响,将此电极组装超级电容器并评价了其电化学性能。结果表明,丝网印刷电极比电容可达268.0 F/g(电流密度为0.3 A/g),经过5000次循环后电容保持率为85.9%,优于涂抹电极的比电容(246.0 F/g)和电容保持率(68.0%),这得益于丝网印刷的油墨规则排列的结构。组装的纽扣超级电容器也表现出优异的电化学性能,比电容和电容保持率为134.2 F/g(0.5 A/g电流密度)和91.2%(5000次充放电循环),且当能量密度为22.0 W·h/kg时,功率密度最高可达4125.0 W/kg。

关键词：七氧化三钒纳米棒丝网印刷纽扣超级电容器有机电化学

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铝合金阳极氧化方法及成膜机理的研究进展

表面技术 2024年第9期53卷 1-10页

作者：薛合刘灿灿唐大兴王润窦文众梁军南京工业大学材料科学与工程学院南京211816 东莞理工学院材料科学与工程学院广东东莞523808

对铝合金阳极氧化的发展现状及趋势进行了总结和展望。首先,介绍了阳极氧化工艺的类型,并着重阐述了最常用的酸性阳极氧化以及碱性阳极氧化的特点。随后,概括了阳极氧化膜生长机理的研究进展,包括氧化膜的生长过程及提出的相关理论。此... 详细信息

对铝合金阳极氧化的发展现状及趋势进行了总结和展望。首先,介绍了阳极氧化工艺的类型,并着重阐述了最常用的酸性阳极氧化以及碱性阳极氧化的特点。随后,概括了阳极氧化膜生长机理的研究进展,包括氧化膜的生长过程及提出的相关理论。此外,对碱性阳极氧化的研究现状进行了归纳,并简要介绍了其与酸性阳极氧化在氧化膜结构特点及生长机理方面的异同。最后,针对当前阳极氧化技术存在的问题和面临的挑战,对其未来的发展趋势做了展望,并指出了阳极氧化技术的发展方向。

关键词：铝合金阳极氧化氧化膜生长机理

高压下4H-SiC结构、电子和光学性质的理论研究

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人工晶体学报 2024年

作者：张盼庞国旺尹伟马亚斌张钧洲杨慧慧秦彦军新疆理工学院理学院新疆理工学院机电工程学院新疆理工学院能源化工工程学院西安航空学院理学院

本文采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法对高压下4H-SiC的晶体结构稳定性、电子特性及光学性能进行了研究。通过分析不同压力条件下4H-SiC的相对体积、Si-C键长及结构能量的变化，发现该结构在70 GPa以内的压力范围内未... 详细信息

本文采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法对高压下4H-SiC的晶体结构稳定性、电子特性及光学性能进行了研究。通过分析不同压力条件下4H-SiC的相对体积、Si-C键长及结构能量的变化，发现该结构在70 GPa以内的压力范围内未发生结构相变；大于70 GPa的压力时，具有金属相的RS结构在能量上更具有稳定性。进一步的研究表明，随着压力的不断增加，4H-SiC作为半导体的带隙值呈现出增大趋势。同时，其光学性能，包括吸收特性、介电函数和折射率等，均发生了显著变化，揭示了压力在调节4H-SiC电子与光学性质方面具有巨大潜力。本文的研究不仅证实了4H-SiC在高压极端条件下仍具备优异的物理性能和应用潜力，还为其在高压光电材料领域的应用提供了新的理论依据。

关键词：高压 4H-SiC 晶体结构电子性质光学性质第一性原理计算

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陶瓷钎焊用钎料的国内外研究进展

材料导报 2024年第16期38卷 168-184页

作者：吴船江张亮王曦陈晨卢晓厦门理工学院材料科学与工程学院福建厦门361024 江苏师范大学机电工程学院江苏徐州221116

陶瓷材料具有良好的抗高温、耐腐蚀等性能,对航空航天、化工、核能等领域的发展具有极大的影响。然而,陶瓷与异种材料的互连存在热膨胀系数不匹配等固有缺陷,其导致的残余应力过大、材料难以润湿等是当前相关行业急需解决的问题。钎焊... 详细信息

陶瓷材料具有良好的抗高温、耐腐蚀等性能,对航空航天、化工、核能等领域的发展具有极大的影响。然而,陶瓷与异种材料的互连存在热膨胀系数不匹配等固有缺陷,其导致的残余应力过大、材料难以润湿等是当前相关行业急需解决的问题。钎焊是连接陶瓷材料的主要方法之一,所使用的钎料在很大程度上决定了钎焊接头的综合性能。目前,针对陶瓷材料的连接已开发出多种钎料,如Ag-Cu体系钎料、Ni基钎料、玻璃钎料、高熵合金钎料等,但实现以上钎料与陶瓷材料可靠连接的手段还尚未完善,使用不同体系钎料钎焊的接头性能存在差异。因此,本文综述了陶瓷材料与异种材料钎焊过程中存在的差异与问题,以期为后续陶瓷/异种材料连接的发展提供参考。

关键词：陶瓷材料钎焊钎料接头性能

抗静电高分子材料研究热点与发展趋势的可视化分析

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化工新型材料 2024年

作者：郭福全范吉昌洛阳理工学院材料科学与工程学院

基于可视化文献计量工具CiteSpace和文献分析，利用Web of Science核心库的文献题录数据源，对2000—2022年全球抗静电高分子材料的研究热点和发展趋势进行了分析和归纳。文献记录的时空分析表明2006年开始中国的科研力量主导了该领域... 详细信息

基于可视化文献计量工具CiteSpace和文献分析，利用Web of Science核心库的文献题录数据源，对2000—2022年全球抗静电高分子材料的研究热点和发展趋势进行了分析和归纳。文献记录的时空分析表明2006年开始中国的科研力量主导了该领域的发展，并在2016年后引领该领域快速增长。合作关系图谱分析表明我国虽未形成核心作者群，但研究力量局部集中。通过对关键词聚类，将抗静电高分子材料的研究内容分为材料性能，材料制备，材料应用和抗静电剂4个部分；通过中介中心性探讨了聚类之间的逻辑关系。根据关键词时区图谱揭示了抗静电高分子材料演进路径和发展趋势，关键词突现表明石墨烯及其衍生物和离子液体作为抗静电剂有望成为下一阶段的前沿热点；将不同抗静电剂复用，以发挥协同效应将成为新的技术路径。

关键词：抗静电高分子材料文献计量可视化分析

特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶在油水分离中的研究进展

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复合材料学报 2024年第2期41卷 672-684页

作者：高建南王薇吴建兵孙银银陆鑫常熟理工学院纺织服装与设计学院苏州215500 苏州大学纺织与服装工程学院苏州215000

随着石油化工、纺织工业、钢铁等行业的飞速发展,产生了大量的含油废水而严重破坏了人类的生存环境,并造成了水资源短缺问题的加剧。在碳达峰、碳中和全球共识下,如何有效分离油水混合物成为当前的研究热点。特殊浸润性纳米纤维素基气... 详细信息

随着石油化工、纺织工业、钢铁等行业的飞速发展,产生了大量的含油废水而严重破坏了人类的生存环境,并造成了水资源短缺问题的加剧。在碳达峰、碳中和全球共识下,如何有效分离油水混合物成为当前的研究热点。特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶具有对油水两相浸润性不同的特点,同时有高效的油水分离效果,在油水分离领域有广阔的应用前景。本文系统总结了几种浸润模型和基本作用机制,重点围绕纳米纤维素基气凝胶在油水分离领域的应用和制备工艺进行分析和介绍,探讨了当前特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶在研发中面临的问题,并对其未来的发展趋势做出展望。

关键词：纳米纤维素纳米纤维素基气凝胶油水分离特殊浸润性油水混合物

BT@PANI核壳粒子的绿色制备及PVDF基复合材料的介电性能

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材料导报 2024年第13期38卷 241-246页

作者：王海燕咸龙帝尚天蓉姚佳岐燕小斌李澜兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 兰州理工大学石油化工学院兰州730050

聚合物薄膜介电电容器在新能源汽车、太阳能和风力并网发电与储能等领域具有广泛应用和广阔的发展前景。钛酸钡/聚合物复合材料具有介电损耗低、击穿场强高的特点,是电容器中核心部分高介电有机薄膜材料极具潜力的选择之一。目前,迫切... 详细信息

聚合物薄膜介电电容器在新能源汽车、太阳能和风力并网发电与储能等领域具有广泛应用和广阔的发展前景。钛酸钡/聚合物复合材料具有介电损耗低、击穿场强高的特点,是电容器中核心部分高介电有机薄膜材料极具潜力的选择之一。目前,迫切需要解决高极化特性与低损耗难以协同改善的问题。本工作提出以苹果酸同时作为钛酸钡(BT)表面修饰剂和聚苯胺(PANI)掺杂剂,采用原位聚合法制备了BT@PANI核壳粒子,并以此为填料制备了聚偏氟乙烯(PVDF)基复合材料。结果显示,通过苹果酸与盐酸的两步表面改性法,可获得钛酸钡-苯胺阳离子(BT-An^(+))粒子,为此不同苯胺(An)与BT-An^(+)质量比条件下填料产物的核壳结构特征明显。当An与BT-An^(+)的质量比为0.5∶1时产物平均粒径最小,约为450 nm,粒径分布最窄,且电导率为1.46×10^(-3)S/cm。以此为填料,30%(质量分数)填充量的PVDF基复合材料在10^(3)~10^(6)Hz范围内介电常数保持在高值水平,由31仅下降到15,介电损耗在宽的频率范围内低于0.3,不仅表现出优良的频率稳定性,而且在获得较高的介电常数情况下,实现了介电损耗的有效抑制。此外,这项工作极大地降低了无机氧化性酸与有机试剂的使用率,为实现高性能介电复合材料的绿色制备提供了实验指导。

关键词：复合电介质聚合物基体介电性能核壳结构绿色制备

表面组装抗生素的磁性四氧化三铁纳米材料及抗菌性能研究

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化工新型材料 2024年第2期52卷 239-245页

作者：汪熙吴娟滕业方臧依桐蔡思雨常州工业职业技术学院材料工程学院常州213001 江苏理工学院化工与环境学院常州213164

采用溶剂热法制备了聚丙烯酸修饰的Fe_(3)O_(4)纳米材料,并采用层层静电自组装法在非二维平面的纳米颗粒上组装氨基糖苷类抗生素庆大霉素和酸性粘多糖透明质酸。利用透射电镜观察纳米表面形貌,采用热重分析仪和X射线衍射仪研究材料结构... 详细信息

采用溶剂热法制备了聚丙烯酸修饰的Fe_(3)O_(4)纳米材料,并采用层层静电自组装法在非二维平面的纳米颗粒上组装氨基糖苷类抗生素庆大霉素和酸性粘多糖透明质酸。利用透射电镜观察纳米表面形貌,采用热重分析仪和X射线衍射仪研究材料结构和物相组成,通过傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、Zeta电位仪和振动磁强计分析了其表面理化性质和磁性性能。抗菌实验结果表明,外加磁场作用有效改善了材料渗透细菌生物膜的效率,显著提高了抗生物膜的靶向性和抗生素的药物利用度,在治疗细菌感染方面展现出良好的应用前景。

关键词： Fe_(3)O_(4) 磁性抗生素抗菌抗生物膜