等离子体处理作为一种高效的表面改性技术,在二维纳米材料/碳基复合结构的形貌调控中具有独特优势。本文通过调控等离子体处理参数(例如气体氛围),研究其对二硫化钨/碳(WS2/C)复合结构表面形貌和缺陷分布的影响。结合扫描电子显微镜(Sca...等离子体处理作为一种高效的表面改性技术,在二维纳米材料/碳基复合结构的形貌调控中具有独特优势。本文通过调控等离子体处理参数(例如气体氛围),研究其对二硫化钨/碳(WS2/C)复合结构表面形貌和缺陷分布的影响。结合扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和基于拉曼光谱的表征,揭示了等离子体处理诱导的WS2边缘选择性和碳纳米纤维骨架的协同效应,提高了复合材料的比表面积和边缘活性位点暴露程度。试验结果表明,参数优化后,等离子体处理可以有效调控WS2纳米晶片在碳纤维骨架中的分散性,并抑制晶片层间堆叠和层片团聚,从而增加边缘位置的暴露程度。该研究为高性能WS2/C复合材料的可控制备提供了新思路,推动其在能源存储与转换领域的实际应用。展开更多
[目的]针对环氧树脂(epoxy resin,EP)易燃性限制其应用范围、常规阻燃添加剂劣化其热稳定性等问题,设计合成了新型有机磷阻燃固化剂.[方法]利用4-咪唑甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷反应生成席夫碱,进一步与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-...[目的]针对环氧树脂(epoxy resin,EP)易燃性限制其应用范围、常规阻燃添加剂劣化其热稳定性等问题,设计合成了新型有机磷阻燃固化剂.[方法]利用4-咪唑甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷反应生成席夫碱,进一步与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物反应,合成含磷杂菲和咪唑基团的固化剂IDP.利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)氢谱(^(1)H-NMR)、磷谱(^(31)P-NMR)和傅里叶红外光谱对制备的IDP进行结构表征,并通过相关测试研究IDP对EP/IDP材料的玻璃化转变温度(T_(g))、热稳定性和阻燃抑烟性能的影响.[结果]IDP分子的芳香结构使EP/IDP材料的T_(g)提高.在氮气条件下,EP/IDP材料的残炭率增加,最大热失重速率降低.添加5.0%(质量分数)的IDP时,EP/IDP-5.0的极限氧指数达33.0%,UL-94垂直燃烧测试达到V-0等级;添加7.5%(质量分数)的IDP时,EP/IDP-7.5的热释放速率峰值、总放热量和总产烟量分别降低约24.2%,16.4%和16.7%.[结论]本研究设计的含磷杂菲和咪唑基团的固化剂IDP可提高EP的火安全性,同时提高其T_(g),为开发新型有机磷固化剂提供指导.展开更多
基于弯月面诱导聚合的电化学增材制造技术为功能性导电材料的可控构筑提供了新策略。研究聚焦聚吡咯体系中3种磺酸盐类阴离子掺杂剂(苯磺酸钠、苯二磺酸钠和苯酚磺酸钠)的调控机制,通过电化学行为分析、表面形貌表征以及电化学聚合性能...基于弯月面诱导聚合的电化学增材制造技术为功能性导电材料的可控构筑提供了新策略。研究聚焦聚吡咯体系中3种磺酸盐类阴离子掺杂剂(苯磺酸钠、苯二磺酸钠和苯酚磺酸钠)的调控机制,通过电化学行为分析、表面形貌表征以及电化学聚合性能测试系统揭示掺杂剂结构与性能的构效关系。结果表明:通过优化电解液浓度,确定0.3 mol/L掺杂剂、0.6 mol/L吡咯为电化学聚合成膜的最佳浓度。在此浓度下,聚吡咯的成膜过电位最低(1.03 V vs Ag/AgCl),聚合速率最高[0.91μg/(cm^(2)·s)],较低浓度和中浓度掺杂剂聚合速率分别提高12.3%和18.2%。同时,使用苯酚磺酸钠电化学增材料制造的聚吡咯具有最优异的力学性能,其界面黏附力提高至22.8 nN,相较于苯磺酸钠和苯二磺酸钠掺杂剂分别增强1.81倍和1.42倍。展开更多
文摘等离子体处理作为一种高效的表面改性技术,在二维纳米材料/碳基复合结构的形貌调控中具有独特优势。本文通过调控等离子体处理参数(例如气体氛围),研究其对二硫化钨/碳(WS2/C)复合结构表面形貌和缺陷分布的影响。结合扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和基于拉曼光谱的表征,揭示了等离子体处理诱导的WS2边缘选择性和碳纳米纤维骨架的协同效应,提高了复合材料的比表面积和边缘活性位点暴露程度。试验结果表明,参数优化后,等离子体处理可以有效调控WS2纳米晶片在碳纤维骨架中的分散性,并抑制晶片层间堆叠和层片团聚,从而增加边缘位置的暴露程度。该研究为高性能WS2/C复合材料的可控制备提供了新思路,推动其在能源存储与转换领域的实际应用。
文摘[目的]针对环氧树脂(epoxy resin,EP)易燃性限制其应用范围、常规阻燃添加剂劣化其热稳定性等问题,设计合成了新型有机磷阻燃固化剂.[方法]利用4-咪唑甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷反应生成席夫碱,进一步与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物反应,合成含磷杂菲和咪唑基团的固化剂IDP.利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)氢谱(^(1)H-NMR)、磷谱(^(31)P-NMR)和傅里叶红外光谱对制备的IDP进行结构表征,并通过相关测试研究IDP对EP/IDP材料的玻璃化转变温度(T_(g))、热稳定性和阻燃抑烟性能的影响.[结果]IDP分子的芳香结构使EP/IDP材料的T_(g)提高.在氮气条件下,EP/IDP材料的残炭率增加,最大热失重速率降低.添加5.0%(质量分数)的IDP时,EP/IDP-5.0的极限氧指数达33.0%,UL-94垂直燃烧测试达到V-0等级;添加7.5%(质量分数)的IDP时,EP/IDP-7.5的热释放速率峰值、总放热量和总产烟量分别降低约24.2%,16.4%和16.7%.[结论]本研究设计的含磷杂菲和咪唑基团的固化剂IDP可提高EP的火安全性,同时提高其T_(g),为开发新型有机磷固化剂提供指导.
文摘基于弯月面诱导聚合的电化学增材制造技术为功能性导电材料的可控构筑提供了新策略。研究聚焦聚吡咯体系中3种磺酸盐类阴离子掺杂剂(苯磺酸钠、苯二磺酸钠和苯酚磺酸钠)的调控机制,通过电化学行为分析、表面形貌表征以及电化学聚合性能测试系统揭示掺杂剂结构与性能的构效关系。结果表明:通过优化电解液浓度,确定0.3 mol/L掺杂剂、0.6 mol/L吡咯为电化学聚合成膜的最佳浓度。在此浓度下,聚吡咯的成膜过电位最低(1.03 V vs Ag/AgCl),聚合速率最高[0.91μg/(cm^(2)·s)],较低浓度和中浓度掺杂剂聚合速率分别提高12.3%和18.2%。同时,使用苯酚磺酸钠电化学增材料制造的聚吡咯具有最优异的力学性能,其界面黏附力提高至22.8 nN,相较于苯磺酸钠和苯二磺酸钠掺杂剂分别增强1.81倍和1.42倍。
