本发明提供了一种磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料、其制备方法及应用,属于电磁功能材料领域。该磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法,具有这样的特征,包括以下步骤:步骤1,将金属盐以及对苯二甲酸溶解在反应溶剂中,得到混合溶液;步骤2,将所述混合溶液储存在聚四氟乙烯高压釜中,并在马弗炉中加热处理,得到前驱体;步骤3,将所述前驱体在惰性气氛中碳化处理,得到磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料,其中,步骤1中,所述金属盐为氯化镍、氯化钴、氯化锰、氯化锌中的一种或多种,氯化镍:氯化钴:氯化锰:氯化锌:对苯二甲酸=1:(0~1):(0~1):(0~1):(1~3),该比例为摩尔比。
本发明属于高分子复合功能材料领域,公开了一种光热转换水凝胶的制备方法,包括以下步骤:(1)将二氧化钼分散在水中,制备二氧化钼分散液;(2)将锂皂石溶解在水中,然后加入步骤(1)的二氧化钼分散液,混合均匀,得到混合溶液;(3)在冰浴和氮气氛围下,将N‑异丙基丙烯酰胺溶解于步骤(2)的混合溶液中,然后加入引发剂、交联剂和助引发剂,混合均匀,得到混合预聚液;(4)将步骤(3)的混合预聚液注入模具内,室温下反应24h,得到水凝胶。本发明制备的水凝胶具有显著的光热转换效果、良好的透光性和力学性能、优良的升降温循环稳定性,在智能水凝胶驱动器,远程光控微流阀,光热理疗片等领域有巨大的应用潜力。
一种水处理用低成本、大面积黏土基分离膜的制备方法,属于功能材料技术领域。以价格低廉的黏土为原材料,通过剥离‑重构法制备了黏土基二维纳米流体膜。首先将黏土材料的块状粉末在水溶液或有机溶剂中进行剥离,得到二维纳米片分散液;然后配制交联剂并与上述分散液混合以提高膜的机械强度;最后取一定量的混合溶液或浆液,以聚合物滤膜为基底,通过抽滤自组装或者刮涂的形式进行分离膜制备。
本发明公开了一种利用微搅拌来消除浓差极化以提升膜通量的方法,属于功能材料以及膜工程应用领域。所述的微搅拌指的是微尺寸的磁力搅拌子在磁场作用下于膜表面进行旋转,促进液体与所截留的溶质之间的混合。本发明还提出了不同磁力搅拌子的制备方法以及对膜通量的影响。总结来讲利用微搅拌提升膜通量的方法,避免了以往采用膜表面改性,膜装置改装的问题,适用范围广,成本低廉且涉及的磁搅拌子可回收,重复使用,节能环保。因而在膜领域具有很好的应用前景。
本发明属于功能材料技术领域,公开了一种不含HEMA、具有硬度、附着力以及耐磨性显著提高的甲油胶及其制备方法。本发明的甲油胶包括以下质量百分数的组分:光固化树脂40‑55%,双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯8‑15%,活性稀释剂25‑35%,光引发剂3‑10%,色浆8‑15%。使用时,将本发明甲油胶涂覆在指甲上,使用LED美甲灯对指甲表面照射60‑150s即可获得固化后涂层。本发明的甲油胶将光固化树脂、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯、活性稀释剂、色浆等组分有效组合起来,相对于现有的甲油胶,本发明甲油胶不含HEMA等试剂,且所得涂层具有显著提高的硬度、附着力以及耐磨性等优异的力学性能。
本发明公开了一种用于锂硫电池的负载双金属有序介孔碳包覆石墨烯材料制备方法,属于多孔功能材料合成领域和锂硫电池正极材料制备技术领域。本发明利用过渡金属前驱体与多巴胺螯合作用,在碱催化作用下,通过简单的微乳液自组装方法和高温焙烧条件下,制备出负载双金属的有序介孔碳包覆石墨烯,将硫粉熔融扩散到其中,得到负载双金属的有序介孔碳包覆石墨烯的锂硫电池正极材料。有序介孔可缓解电池充放电循环过程中单质硫的结构变化和体积膨胀,包覆的石墨烯提高了正极材料的导电性,而且双金属颗粒对多硫化物有着良好的化学吸附作用,能有效抑制其在电解液中的“穿梭效应”,本发明与现有技术相比,具有方法简单高效,安全环保,普适性可大规模推广的优点,具有很好的应用前景。
一种应用于催化湿式氧化的Cu‑凹土‑壳聚糖鳌合型微球催化剂的制备方法属于环境功能材料技术领域。本发明以凹土和壳聚糖炭为载体,Cu0,和Cu2O为主要活性组分,制备成螯合型微球催化剂。催化剂的制备是利用壳聚糖、凹土和金属离子之间的螯合作用,先形成溶胶,将溶胶滴入氢氧化钠溶液中固化形成为球状,再经过水洗,冷冻、冻干和氮气煅烧过程制备成微球催化剂。本发明制备出的催化剂具有较大的比表面积且制备成本低,通过金属离子与载体以鳌合的形式结合起来,有效减少金属离子浸出。将该催化剂用于湿式氧化处理废水,发现对富里酸、腐殖酸和垃圾渗滤液纳滤浓缩液的去除效果较好,COD去除率可达84%~94%。
本发明提供了一种三氧化钨‑钒酸铋‑有机酸复合光电极及其制备方法和应用,属于功能材料技术领域。本发明提供的三氧化钨‑钒酸铋‑有机酸复合光电极包括基底、负载在所述基底表面的WO3‑BiVO4复合膜以及修饰在所述WO3‑BiVO4复合膜表面的有机酸。本发明采用与BiVO4具有强络合作用的有机酸对WO3‑BiVO4复合光电极进行修饰,使有机酸均匀络合在WO3‑BiVO4复合光电极表面,能够减少WO3‑BiVO4复合光电极的溶解,降低WO3‑BiVO4复合光电极表面态浓度,并加速界面空穴注入效率,从而使所得WO3‑BiVO4‑有机酸复合光电极具有高度的稳定性和较好的光电催化水分解性能。
本发明公开了一种Ag‑g‑C3N4/生物碳复合材料及其制备方法和应用,制备方法包括:(1)直接煅烧餐厨垃圾的方法制备生物碳;(2)控制硝酸银、双氰胺和生物碳的质量配比,制得Ag‑g‑C3N4/生物碳复合光催化材料。本发明利用餐厨垃圾通过直接煅烧的方法获得一种高比表面积、高催化活性、高可见光利用效率的Ag‑g‑C3N4/生物碳复合光催化材料,30min Ag‑g‑C3N4/生物碳模拟太阳光光催化四环素的降解率达到95.2%,光照时间持续40min,四环素降解率高达100%。该方法具有经济、环保、适合大规模生产等特点,将环境污染物餐厨垃圾转化为可循环高活性环境功能材料。
本发明属于功能材料技术领域,具体涉及一种负载艾叶提取物水凝胶及其制备方法。本发明的制备方法包括以下步骤:将艾叶提取物加入介孔二氧化硅纳米颗粒分散体中,混合,得到负载艾叶提取物的介孔硅溶液;将甲基丙烯酸化明胶溶解于水中得到甲基丙烯酸化明胶溶液,然后将甲基丙烯酸化透明质酸溶解于甲基丙烯酸化明胶溶液中,得到水凝胶溶液,然后将负载艾叶提取物的介孔硅溶液加入水凝胶溶液中,再加入光引发剂,用光照射,得到负载艾叶提取物水凝胶。本发明的负载艾叶提取物水凝胶具有很好的抗菌效果和缓释效果,能够延长艾叶作用的时间,可应用于慢性伤口、感染等伤口。
本发明属于功能材料技术领域,具体涉及一种MXene(以Ti3C2这一种MXene材料为例)多孔纳米片及其热冲击制备方法和应用。制备方法包括:以氟化锂和浓盐酸原位生成HF刻蚀液刻蚀Ti3AlC2粉末,得刻蚀MAX相,反复离心洗涤处理,收集沉淀后真空干燥得到MXene粉末;采用正丁胺,对MXene粉末进行插层,再将得到的有机无机插层化合物粉末置于管式炉中,在真空环境下用1~30min快速升温至400~700℃,之后保温5~30min,之后离心剥离得MXene多孔纳米片溶液。该方法有效避免了MXene的氧化问题,并高效构造了MXene纳米片面内孔隙,实现了高倍率超级电容器活性电极材料的可行制备,且显示出了优越的容量和倍率性能。
本发明属于生物医学工程与功能材料、器官芯片技术领域,具体涉及一种光控心肌器官膜片的制备方法及生物应用。本发明利用光响应材料制备超薄膜片,经过表面修饰,促进心肌细胞粘附和生长,制备的心肌器官膜片具有随着心肌细胞自发跳动的功能;同时也可以光照刺激膜片运动,被动牵拉心肌细胞。所述光控心肌器官膜片可以实现心肌组织工程,心肌药物测试以及心肌毒性测试等领域。
本发明提供一种低熔点金属颗粒的制备方法、导电浆料及其制备方法,涉及功能材料技术领域。本发明提供的低熔点金属颗粒的制备方法包括:步骤S11、提供具有流动性的有机树脂载体;步骤S12、将低熔点金属材料和所述有机树脂载体加入到密闭容器中,抽真空或充入保护气体;步骤S13、使密闭容器内温度高于低熔点金属的熔点,并进行搅拌分散;步骤S14、搅拌分散完成后,降温至低熔点金属的熔点以下,并在降温过程中持续搅拌,得到分散于有机树脂载体中的低熔点金属颗粒。本发明的技术方案能够实现低熔点金属颗粒的有效制备。
本发明属于纳米材料技术领域,具体涉及一种悬浮多电极范德华异质结电子器件及其制备方法。本发明将二维范德华纳米功能材料与传统纳米机电系统进行耦合,采用“自下而上”垂直堆叠将范德华异质结悬浮于带有底栅的阵列孔洞表面,并通过微纳加工与等离子刻蚀等技术手段,可获得多电极、阵列化悬浮范德华微纳器件,具有重复性高,普适性强等特性,有利于进一步集成至模块化电路,在一定程度上缩小了器件的尺寸,为基于范德华材料及其异质结的微纳传感器件制备提供了指导。
本发明属于无机功能材料技术领域。本发明提供了一种无机导热封装材料,包含氧化镁630~670份、硫酸镁120~180份、网络形成剂60~95份、结晶助剂5~25份、β‑萘磺酸钠甲醛缩合物3~20份、乳胶粉0~15份、水300~350份。本发明通过各组分之间的配合,封装材料的导热系数得到了明显的提高,而封装材料的流动度优异,对系统的适应性好,易于充满和密封电热系统,凝固后不易变形。本发明还提供了无机导热封装材料的制备方法,采用分步混合的工艺将各种组分均匀分散,工艺要求低,不出现结块分层现象,制备方法简捷,快速方便,经济性好。
本发明公开了一种石墨烯增强铌/硅化铌复合材料的制备方法。Nb/Nb5Si3复合材料具有良好的高温性能和抗氧化性能,被认为是将来应用于航空发动机的关键高温结构材料,具有十分重要的应用前景。但Nb/Nb5Si3复合材料室温韧性较差,这是阻碍其应用于航空发动机的关键因素。石墨烯作为一种性能优异的新型功能材料,其超强的力学性能可以极大改善复合材料的综合性能,因此采用石墨烯来增强Nb/Nb5Si3合金可以有效优化其性能,促进其在航空发动上的应用,从而极大提升飞行器的作战性能,为捍卫国家主权和人民权益提供更有力的保障。
本发明公开了一种手性镱近红外发光共晶材料及其制备方法,属于稀土功能材料技术领域。该共晶材料的化学式为[Yb(dbm)3L]‑[Yb(dbm)3C2H5OH]。该共晶材料的制备方法:将溶有Yb(dbm)3(H2O)的甲苯溶液加入溶有手性配体L的乙醇溶液中,搅拌、过滤,将所得溶液置入试管中,并置于正己烷的氛围中,5‑7天得到淡黄色晶体,经过滤、洗涤、干燥,制得该共晶材料。该共晶材料具有优异的近红外发光性能,作为新型材料在荧光免疫分析、光学放大器、光纤网络通信、光转换分子器件等方面有广阔的应用前景。
本发明涉及一种兼有除尘和除废气功能的跨尺度多孔陶瓷及制备方法,属于功能材料领域。本发明的跨尺度多孔陶瓷具有大孔(大于50nm)、介孔(2nm到50nm)、微孔(小于2nm)的多级孔隙结构,在宏观、介观和微观三个尺度实现跨尺度仿生结构。本发明使用波长在红外波段的激光对硅藻土,介孔二氧化硅和全硅分子筛的混合粉体激光选区烧结制备的跨尺度多孔陶瓷。本发明的跨尺度多孔陶瓷用于恶劣工况下粉尘治理和有毒废气治理。
本发明公开了一种MOF材料及其制备方法和应用,属于功能材料技术领域,本发明选用1,4‑双[(1H‑咪唑‑1‑基)甲基]苯作为主配体,2,6‑萘二羧酸作为辅配体,与金属Zn(Ⅱ)在溶剂热条件下,制备出了新型MOF晶态化合物,用手持式紫外灯照射Z1发出浅蓝色荧光;分析Z1的固态荧光光谱图得到:Z1晶体材料研磨的越细,其荧光强度就越强;通过二阶线性拟合得到Z1晶体的平均荧光寿命为606ns,说明了Z1晶体具有较好的荧光性能。向Z1晶体粉末的悬浊液添加不同浓度丙酮,随着丙酮浓度的增加,液体的荧光光谱强度会发生猝灭现象,说明Z1晶体粉末在一定条件下可以荧光识别丙酮小分子。
一种Ruddlesden‑Popper层状钙钛矿结构单相铁电光伏材料涉及新型功能材料领域。Ruddlesden‑Popper层状钙钛矿结构单相铁电材料其化学式为Sr3Hf2Se7,其晶体结构为正交钙钛矿结构,属于正交晶系,空间群为A21am,晶胞参数
一种钙钛矿膜的制备方法及其应用,用于解决现有钙钛矿膜如何在具备较好的光电转化效率的同时具备较好的稳定性的技术问题。以含铋的无机卤盐、N,N‑二甲基甲酰胺溶液和氢碘酸和原料制备出含铋的中间体材料,并以该中间体材料为原料、与含铅的无机卤盐、碘化铯以及N,N‑二甲基甲酰胺溶液为原料制备出前驱体溶液,由该前驱体溶液制备的钙钛矿膜,钙钛矿晶体的结构为ABX3,本发明中的钙钛矿膜中的A位由CS和DMA占据,B位由Pb和Bi占据,本发明中的钙钛矿膜稳定性好,且同时光电转化率均可超过10%,同时在温度为80~150℃以下即可得到黑的钙钛矿薄膜;本发明主要用于光电功能材料与器件技术领域。
本发明属于环境功能材料制备及应用领域,具体涉及一种可见光响应的氨基修饰片状氮化碳材料的制备方法。氨基修饰片状氮化碳材料以尿素和三聚氰胺为原料,通过水热法和高温煅烧法制备。材料不仅具有更大的比表面积,且边缘存在褶皱现象,为光催化反应提供了更多的活性位点,同时氨基基团作为光生空穴的固定剂被引入,促进材料光生电子‑空穴对的分离,使得光生载流子的复合率大大降低,提高了材料的量子产率。本发明方法不仅简单、环保、低成本,而且制备出的氨基修饰片状氮化碳材料的光催化性能优异。
本发明提供了一种羧基化纤维素纳米纤丝及其制备方法,属于功能材料技术领域。本发明以氯化胆碱、柠檬酸与水为原料制备多氢键缔合溶剂,采用该多氢键缔合溶剂对纤维素进行处理,具有成本低以及绿色环保的优势,且处理环境温和,在打破纤维素氢键网络的基础上能够保留纤维素纳米纤丝直径精细以及高长径比的特点;同时能够对所得纤维素纳米纤丝进行化学修饰,有效暴露出更多的羧基位点,制备出高羧基含量的羧基化纤维素纳米纤丝,且具有较高得率。此外,本发明提供的方法操作简单,易于实现规模化生产。
本发明属于功能材料技术领域,具体而言,涉及一种晶态红磷的液相制备方法。该方法包括:将非晶红磷与胺类溶剂按照一定比例混合并置于反应釜内,密封反应釜;随后将反应釜置于烘箱升温到150~300℃,并保温反应20~40小时,使非晶红磷转化为晶态红磷;自然冷却至室温,采用能溶解胺类溶剂的试剂清洗产物,真空干燥产物后即得到晶态红磷。本发明方法,因为在液相环境下实现晶态红磷制备,因此避免了中间产品白磷,既保证安全,又有利于环境保护,其中的低温反应满足节能环保的特点,因此本发明方法能够以较低的成本和较高的安全环保特性制得晶态红磷,而且可以较高的收率制得晶态红磷,得到的晶态红磷有望应用于光催化和储能领域。
一种去除水体中Cd2+的生物炭负载零价铁材料的制备方法及其应用,属于环境功能材料与生物质资源化回收利用领域。本发明形成的复合材料可以有效吸附水体中的Cd2+污染。包括以下步骤:将小麦秸秆和玉米秸秆风干、粉碎、烘干、过筛后置于管式炉中,在500℃或700℃下高温热解得到小麦秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭。将生物炭和FeSO4·7H2O混合加去离子水搅拌,放入三口烧瓶,滴加NaBH4,待反应完全后得到生物炭负载零价铁复合材料。本发明工艺简单,成本低,易操作,能够有效去除水中Cd2+污染,同时实现废弃物资源化回收利用,避免了秸秆焚烧产生的环境污染问题。
本发明公开了新型功能材料技术领域的一种无纺布配方及使用该无纺布的纸尿裤,所述无纺布包括:竹纤维:60~100份;ES纤维:50~90份;麻纤维:10~50份;聚己内酯:0.1~1.0份;硅烷偶联剂KH550:0.1~1.0份;聚丙烯:70~120份;降温母粒:0.1~3.0份;低分子量聚乙烯蜡:1.0~5.0份;氯菊酯:0.1~0.3份;本发明通过发明一种无纺布配方,利用竹纤维的特性生产出了可降解的无纺布纸尿裤;采用硅烷偶联剂KH550改性麻纤维,进一步提高了柔和性,良好的透气性和吸湿性;通过对聚丙烯进行改性处理,既提高了无纺布的质量,又实现了良好的流动性;此外,为了实现无纺布纸尿裤的多功能性,添加了极少量的氯菊酯使无纺布纸尿裤具有驱蚊功能。
本发明属于高分子功能材料领域,具体涉及一种不对称纳米TiO2粒子填充仿生超滑表面及其制备方法和应用,以环糊精和顺丁烯二酸酐酯化所得的功能化环糊精衍生物与乙酸乙烯酯、苯乙烯发生共聚反应,制备具有两亲性的环糊精共聚物,溶于含TiCl4质量浓度0.1%~1%的二硫化碳中制备铸膜液,然后浇注到玻璃片上获得纳米TiO2粒子填充多孔基材,其静态接触角可达到143°,提高了30°左右。而制备的仿生超滑表面具有优异的抗冻性能以及防生物细菌粘附性能。与具有一定抗菌粘附的亲水性玻璃片相比,其抗细菌粘附性能提高了83.3%。
本发明公开了一种光热/光动力/化学杀菌一体的卟啉基共价有机骨架材料及其制备方法和应用,属于先进功能材料和生物医药技术领域。本发明中制备卟啉基共价有机骨架材料的方法包括:(1)将5,10,15,20‑四‑(4‑氨基苯基)卟啉、2,5‑二‑(2‑甲基丙烯酸甲酯)对苯二甲醛和溶剂混合,之后加入催化剂继续混合均匀,得到反应溶液;(2)将反应溶液在20‑200℃下反应1‑7天;(3)反应结束后,离心洗涤,干燥,得到所述的卟啉基共价有机骨架材料。本发明的卟啉基共价有机骨架材料可以限制光敏剂单体分子之间的距离,从而减少光敏剂的自聚集猝灭,确保卟啉分子的高密度聚集,实现优异的光热和光动力效果;且具有细菌特异靶向性和化学杀菌效果。
本发明属于功能材料领域,具体公开了一种炭黑‑碳纤维复合吸波泡沫混凝土及其制备方法。本发明的混凝土由吸波材料与物理发泡剂拌合制成湿密度为(900±90)g/cm3浆体,再进一步养护所得;所述吸波材料由以下原料制成:灰体、外加剂和水;其中灰体由水泥、硅灰与纳米炭黑组成;外加剂由甲基纤维素、聚羧酸减水剂和碳纤维组成;所述吸波材料各组分含量均以重量计:水泥占灰体96wt%,硅灰占灰体3wt%,纳米炭黑占灰体1wt%;甲基纤维素占灰体0.3wt%,聚羧酸减水剂占灰体1.0wt%,碳纤维占灰体0.25wt%~1.5wt%,水灰比为0.5。本发明选用纳米炭黑与碳纤维材料混掺制备泡沫混凝土,在降低自重的同时,有效解决了材料与自由空间的阻抗匹配问题,增加电磁波入射可能性。
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