本发明公开了一种制备纳米多孔碳或纳米球形碳的方法,属于功能材料领域。该方法包括:将锰碳合金浸入液态金属镓中进行脱合金腐蚀反应,获得块状纳米多孔碳或粉末状纳米球形碳;脱合金腐蚀反应结束,待液态金属镓冷却后,将漂浮在液态金属镓表面的块状纳米多孔碳或粉末状纳米球形碳收集起来。由于锰碳合金跟液态金属镓润湿,因而可以在液态金属镓中脱合金腐蚀生成纳米多孔碳,生成的纳米多孔碳会漂浮在液态金属镓表面,孔隙中的镓能够自发地排出最后形成干净的纳米多孔碳。当锰碳合金中的碳原子百分含量小于等于10%时,可以得到漂浮在液态金属镓表面的纳米球形碳。该方法中,纳米多孔碳中的镓会自动排除而不需要额外处理工艺来去除。
本发明属于无机功能材料制备领域,提供了一种控制氢氧化铝水热产物颗粒尺寸的方法,将氢氧化铝、活化剂、分散剂混合均匀,混合物在180~280℃进行活化;活化后将氢氧化铝和水混合打浆,浆料在180~220℃进行水热,水热结束后将物料冷却至100℃以下,然后进行压滤、洗涤、干燥和粉碎,最后获得勃姆石粉体。本发明的方法通过控制活化条件,Al(OH)3水热所得AlOOH的颗粒尺寸可以实现调变。同时,控制氢氧化铝水热产物颗粒尺寸,无需对氢氧化铝进行物理粉碎,避免粉碎过程引入杂质。
本发明属于电化学新能源以及特殊功能材料领域,具体涉及一种基于连续挤压装置制备的长寿命的金属锂电池的方法。包括以下步骤:(1)制备锂电池负极:将金属锂箔通过连续挤压装置从多孔集流体中挤出金属锂阵列,挤压功率为5~10kW,挤压时间为40~240min;(2)电池的组装:将步骤(1)制得的锂电池负极、隔膜、锂电池正极、电解液进行组装,得到金属锂电池。本发明金属锂电池负极通过连续挤压装置将金属锂箔从微米/纳米孔道中挤出形成规则排布微米/纳米阵列,在金属锂负极表面形成均匀电荷分布,避免产生锂枝晶;连续挤压装置不断产生金属锂阵列,参与充放电反应,避免“死锂”问题,显著提高金属锂的循环寿命。
本发明属于医药化工中间体及相关化学技术领域,提供了一种多取代芳胺类化合物的制备方法,以含苄基卤化物及其衍生物为原料,在金属催化剂、配体,碱的作用下,在无水有机溶剂与胺类化合物发生反应,得到相应的多取代芳香胺类化合物。本发明的有益效果是该方法的合成路线短、反应条件温和、操作简便,高收率;所得芳胺产物可以进行多种官能化,如溴代反应,反应产物可以应用于多种功能材料和药物分子的合成。
本发明涉及一种碳纳米纤维复合气凝胶材料的制备方法,属于功能材料制备领域。用筛分后一定粒径的硅藻土,经无机碱水溶液提取、抽滤、稀释后生成二氧化硅水溶胶,将预分散的碳纳米纤维悬浮液与二氧化硅水凝胶复合形成复合水凝胶、经老化、溶剂交换和表面改性、常压干燥制得黑色的碳纳米纤维气凝胶。本发明的用廉价硅藻土代替传统昂贵的有机硅化合物作为原料,制得的碳纳米纤维气凝胶除了具有气凝胶材料固有的优良特性外,还改善了其机械强度低和高温热导率高的缺点,大大拓宽了其应用领域。
本发明属于功能材料合成领域,公开了一种基于配位键交联自修复材料的制备方法。该自修复材料由以下方法制备得到:以氯化酸酐和含配位键的二醇为原料进行反应,得到酸酐中间体;以酸酐中间体、二醇和三醇为原料进行多组分缩聚反应合成交联度不同的交联网络聚合物;将聚合物与无机盐按照不同的比例进行配位反应得到自修复材料。本发明方法简单,将多种作用机制结合到一起,得到的自修复材料具有很好的自修复效果。其制备的材料具有更长的使用寿命,更高的安全性,同时可以节约生产成本,减少材料合成及应用过程中对环境的污染和影响等优点。
本发明属于高分子功能材料合成领域,公开了一种多机制协同作用的自修复材料的制备方法,包括如下步骤:首先是将聚多元醇、异氰酸酯和溶剂混合,进行缩聚反应得到聚脲材料(TH‑PPG);然后将聚脲材料、扩链剂、交联剂和溶剂混合进行交联反应,得到亚胺键交联聚脲材料(TH‑T‑PPG);最后分别将聚脲材料、亚胺键交联聚脲材料与无机盐按照各自的比例进行配位反应得到自修复材料(Zn‑TH‑PPG和Zn‑TH‑T‑PPG)。本发明方法简单,将多种作用机制结合到一起,得到的自修复材料具有很好的室温自修复效果、良好的机械性能和循环利用性能,延长了使用寿命,节约了生产成本,具有更高的安全性,是一种环保型功能性材料。
一种超细氧化亚铜的制备方法,涉及一种化工及功能材料的制备方法。该方法基于超临界流体的性质及超临界条件下的化学反应,包括以下步骤:将反应原料加入到反应器中,将反应器加热至100~300℃,压力达到0.1~15MPa,并在该状态下保持0.05~3h,在保持温度不变的条件下反应器压力迅速降至0~2.0MPa,停止加热,冷却至室温,取出反应产物,经超声分散、洗涤、真空干燥后即得到超细氧化亚铜粉体。该制备方法反应时间短、反应温度低;整个制备过程工艺简单;制备方法对原料的适用性强;所用原料低廉、易得;制备过程产品容易分离,所得氧化亚铜粒度可控、分散性能好。
本发明属于无机功能材料制备领域,涉及一种制备疏油性造孔微球模板的方法。其特征在于将造孔模板原料加入到装有成型溶剂的反应器中,通过调控反应器内区间成型溶剂温度,使模板原料表面产生熔融,在表面张力作用下形成球形液珠;调控反应器不同区间温度梯度使液珠凝固得到造孔微球模板。本发明的效果和益处是流程简单、操作方便、工艺条件易控制,特别是微球模板颗粒尺寸可调控、微球模板表面具有疏水性、反应惰性、颗粒抗碎压强度比其空心结构有显著提高,能达到4MPa以上。
本发明提供了一种发射负离子材料工艺。该材料是以电气石为主原料,同时添加多种功能材料如沸石、氧化铝、纳米二氧化钛、沸石、钛白粉、卖饭石、碳酸钙(贝壳)等多种非金属材料经采用特殊超细加工技术生产而成的灰白色浆体或粉体。它具有永久释放羟基负离子(H302-)、辐射高的4-18um对人体生命有益的远红外线、抗菌抑菌、消臭除味等功能。?它可广泛应用于各种水性和油性涂料、乳胶漆,各种空调机的过滤网、室内装饰用壁纸、室内装饰用人造复合地板中,对室内各种装饰装修材料、家具等释放的甲醛、氨、苯、VOC等有毒、有害气体具有明显的祛除作用,同时对人体的健康有明显的增强作用。
一种石墨烯阻燃涂层材料的制备方法,涉及一种涂料制备方法,该方法采用Humeers水热法制备的氧化石墨烯用水合肼还原后用有机硅烷作为“桥梁”使石墨烯和环氧树脂通过化学键连接起来,通过分子设计合成石墨烯环氧树脂一体化涂层材料,其表面修饰的有机硅烷可以避免石墨烯片层的重新堆垛、聚集,使石墨烯环氧树脂一体化涂层材料的热稳定性和拉伸强度显著提升,一体化功能材料能够提高环氧树脂的氧指数和拉伸强度,降低热释放速率峰值、热释放总量,这是由于一体化涂层材料可以催化环氧树脂降解,形成密集、多孔炭层,覆盖在聚合物的表面,阻止气相和固相之间的热量与质量交换,延迟内部材料的进一步降解,达到涂层材料阻燃的目的。
本发明提供一种水热技术制备晶须状铝酸钆粉体材料的方法,包括稀土溶液的配置、前驱体的制备、前驱体干燥以及煅烧过程:将钆离子溶液与铝离子溶液混合制成稀土溶液,用氨水为矿化剂调节pH值,然后在高压反应釜中反应一段时间得到前驱体,把前驱体洗涤2次后干燥,干燥后研磨,之后在一定温度下煅烧一定时间,得到GdAlO3粉体。本发明提供了一种水热合成法制备GdAlO3粉体材料的方法,该方法工艺简单,制备出的粉体晶体呈晶须状,具有纯度高、杂质少、大小均匀、尺寸细小、各向异性等优点,在探索制备新型短纤维复合材料增强体及发光基体材料等相关功能材料实际应用中有广阔的前景。
本发明属于纳米功能材料领域,具体涉及一种无裂纹纳米多孔金的制备方法,其特征在于,将金和铜两种金属成分按比例熔炼后,在合金凝固的过程中施加电磁场,获得成分均匀、晶粒细小的前驱体合金,然后通过去合金化腐蚀除去铜制备纳米多孔金。本发明的优点是:1)前驱体合金凝固过程中施加外电磁场,起到微观搅拌的作用,改善了前驱体合金的微观组织形貌和成分均匀性,前驱体合金不需长时间均匀化热处理即可直接去合金化腐蚀,消除常规均匀化热处理对金铜合金去合金化过程中的不利影响,减少了能源消耗。2)前驱体合金的晶粒尺寸和成分均匀性可通过调节外电/磁场参数达到不同的搅拌效果,可显著提升裂纹的抑制效果。
本发明属于静电纺丝技术领域,具体涉及一种基于静电纺丝技术制备纳米复合纤维膜的方法。所述制备方法包括以下步骤:(1)将聚己内酯和聚乙烯吡咯烷酮溶于三氟乙醇中,磁力搅拌混匀,得到纺丝液;(2)将步骤(1)得到的纺丝液在静电纺丝机中进行静电纺丝,干燥,得到纳米复合纤维膜材料。本发明将聚己内酯、聚乙烯吡咯烷酮两种物质共混从而进行静电纺丝,得到直径小、比表面积大的纳米复合纤维膜,该结构与细胞外基质中的胶原蛋白结构相似,可应用在组织工程材料领域,而且该纳米复合纤维膜可作为一种良好的基材来负载纳米功能材料,从而制备功能纤维膜材料。
本发明公开了一种金红石结构高熵氧化物粉体及陶瓷,先是制备金红石结构高熵氧化物粉体,再通过传统固相烧结法制备高熵金红石结构陶瓷;尤其是制备出金红石结构无铅铁电高熵氧化物粉体,通过金红石中的组分高熵化诱导量子顺电体金红石出现铁电性,并通过传统固相烧结法制备多元金红石陶瓷。该方法制备的金红石结构无铅铁电高熵氧化物陶瓷具有良好的储能性能。该铁电陶瓷可作为能量储存材料,无铅信息功能材料,催化材料等。同时,该制备方法具有工艺简单、成本低、制备周期短等特点。
本发明公开了一种利用高熵合金降解染料废水的方法,属于高熵合金材料及其应用技术领域。是将通过高能球磨法制备的高熵合金粉末投放到含染料的废水中搅拌,降解废水中的染料。与传统合金相比,高熵合金由于严重的晶格畸变,其原子处于高能状态,表现出高的催化活性。高熵合金至少含有5种主元素,会耦合出不同主元的催化性能,拓宽其适用范围,在复杂的实际使用环境中发挥作用。相比较非晶合金,高熵合金制备工艺简单,不需要高真空和快速冷却,因而不受尺寸限制,并且高熵合金冷热加工性能良好。相比于非晶合金,高熵合金可以在碱性溶液中降解染料废水。因此,高熵合金有望成为一类高效、稳定、适用性广的新型催化材料,在催化功能材料领域产生难以估量的重大应用价值。
本发明公开了一种分级孔型碳气凝胶材料制备方法,属于功能材料制备技术领域。本发明解决了目前分级孔型碳气凝胶材料成本高昂的缺点,以及传统碳气凝胶原料具有毒性,制备流程繁琐的问题。本发明以稻草作为原料,魔芋粉作为粘结剂,通过液氮定向冷冻、真空冷冻干燥及KOH活化,在氮气气氛保护下高温处理,再经酸洗、干燥,最终获得具有分级孔结构的生物质碳气凝胶。本发明生产成本低廉工艺简单,所获得的材料具有微孔‑介孔‑大孔同时存在的三维孔隙结构,密度为0.06~0.07g/cm3,孔隙率为90~97%,比表面积为700~800m2/g,具有良好的疏水亲油性。
本发明属于功能材料领域,特别涉及一种提高块体非晶合金Fe-M-B软磁性能的方法。在真空条件下,将非晶合金Fe-M-B加热到玻璃转变温度(Tg-20)℃至晶化开始温度(Tx+20)℃区间,保温10-60分钟,在加热及保温过程同时施加3-20T的磁场,保温结束后空冷至室温,撤销磁场,即可得到饱和磁感应强度≤145.7emu/g,矫顽力≤30A/m的Fe-M-B块状非晶合金。本发明方法在不降低合金形成尺寸的前提条件下,有效提高了Fe-M-B合金软磁性能,有利于发展性能优异的非晶纳米晶合金。
本发明属于功能材料技术领域,具体涉及一种球形颗粒堆积多孔结构钛酸锶薄膜的制备方法。本发明采用溶胶凝胶模板剂法,将一定浓度的醋酸锶溶液以(0.25-2)mL/min的速度滴入钛酸四丁酯乙醇溶液中,并以(500-1000)rpm的速度不断搅拌,滴定结束0.5-1.5h后加入非离子表面活性剂,再继续搅拌直至获得均匀稳定无分层,浓度为0.1~0.5mol·L-1的钛酸锶溶胶,陈化后采用旋涂法或浸渍提拉法在基片上镀膜,经干燥和焙烧后得到球形颗粒堆积多孔结构的钛酸锶薄膜。本发明方法具有生产工艺流程简单,设备投资少、成本低,易操作且重复性好的特点,可以获得比表面积大,孔隙分布均匀,相互贯通性好的球形颗粒堆积三维多孔薄膜。
本发明属于功能材料制备技术领域,公开了一种利用硼砂高效生产六方氮化硼并联产偏硼酸钠的方法,包括以下步骤:将硼砂和氮源配料后送入球磨机球磨,混合均匀后置于焙烧炉中,通入氮气或氨气,低温焙烧;焙烧后的物料研磨粉碎后,热水洗涤,过滤,收集滤渣和滤液;将滤渣烘干后,移入坩埚中,置于焙烧炉中,通入氮气,高温焙烧,焙烧结束后自然冷却至室温,即得六方氮化硼;将滤液干燥后焙烧,得到无水偏硼酸钠。本发明的生产方法可高效生产六方氮化硼,同时还能联产偏硼酸钠,工艺条件温和,生产过程清洁安全,且原料硼利用率高于80%,产品产率高,杂质少,性能好。
本发明提供了一种ZnFe‑CO3/SO4型水滑石的制备方法,涉及一种水滑石的制备方法,该方法以锌和亚铁盐为原料,NaOH作为沉淀剂,经共沉淀、氧化、老化、洗涤、固液分离、烘干得到的ZnFe‑CO3/SO4型水滑石。经表征发现,本发明合成的ZnFe‑CO3/SO4型水滑石晶型良好,和以往经常掺有ZnO,Zn(OH)2,Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O,Zn5(CO3)2(OH)6和Zn5(OH)8Cl2·H2O杂质的锌铁水滑石相比纯度极高。本发明提出的制备方法原料来源广泛,价格低廉,工艺流程简单,可重复性高。易于实现工业化的生产并在诸多不同的领域,如吸附剂,催化剂,磁性材料,药物载体,功能材料前驱体,光化学,电化学等等都有广泛的用途。
本发明的一种IPMC致动器的制备方法,属于功能材料技术领域,方法上采用化学镀铂再电镀铜的制备方法,电镀采用的焦磷酸铜电镀工艺;为防止铜电极在空气中易氧化,导致镀层脱落,采用丁基橡胶和聚二甲基硅氧烷对该Cu‑Pt型IPMC进行封装;封装后,制得IPMC致动器。该方法操作简单,制备的IPMC致动器具有稳定、可控、重复性好的致动性能,能满足实际应用要求,非水工作时间延长,置于空气中22天,仍具有稳定的输出响应,有较大的应用价值。
本发明公开了一种利用轻烧粉合成高孔隙率氧化镁改性生物质炭的方法,属于功能材料领域。利用不同氧化性单一或混酸溶液处理轻烧粉制备得到饱和混合镁盐溶液,利用梯度氧化性镁盐控制原位氧化速度进而调控氧化镁改性生物质炭材料孔结构,通过宏观可操作的温度、加入量、混合金属镁盐等参数实现原位氧化调控孔径分布,可用于废水吸附,催化等材料。将氧化镁改性多孔生物质炭转变为高性能平台,为氧化镁改性生物质炭多孔材料功能化提供方法基础。该方法操作简单,适合于工业化生产。
本发明属功能材料制备技术领域,涉及一种氧化镍等级结构材料的制备方法,向草酸水溶液中添加矿化剂,然后滴加可溶性镍盐水溶液,在恒温并且搅拌的条件下反应直到前驱物沉淀生成,过滤、洗涤、干燥和煅烧后即获得氧化镍等级结构材料。产品是由大量的氧化镍纳米粒子组装而成的块状等级结构材料。块的尺寸在1~2 mm之间,氧化镍纳米粒子的尺寸在10~20 nm之间,其孔道尺寸在5~10 nm之间。该工艺制备成本低,操作容易控制,具有较高的生产效率,可以实现工业化大量生产。本发明所制备的氧化镍等级结构材料作为电极材料使用具有较高的比电容,和良好循环性能。
一种采用拉伸实验建立非晶合金过冷液相区内本构方程的方法,生产中采用塑性成形方法制造非晶合金零部件,可以使非晶态合金的许多优异特性在实际中得以应用。材料应用过程中拉伸性能尤其重要,采用拉伸实验建立非晶合金在过冷液相区内的本构方程的方法,克服了非晶合金在过冷液相区内本构方程建立的单一性,同时在方程中引入时间调整因子Z,?使得拟合的结果更加接近真实实验结果。为非晶合金拉伸性能的研究提供了理论指导,促进了非晶合金的塑性成形研究,拓展了非晶合金作为新型功能材料的实际应用。
本发明属于催化材料枝术领域,一种二苯并噻吩基镧系金属有机骨架化合物的制备方法及应用,其中制备方法,是以二苯并噻吩衍生物中的二苯并[b,d]噻吩‑2,8‑二羧酸‑5,5‑二氧化物H2sbdc作为连接配体,镧系金属盐中的Tb3+作为节点通过水热合成方法制得具有孔道结构的二苯并噻吩基镧系金属有机骨架化合物Tb‑sbdc。本发明涉及的催化剂合成方法简单,实践操作简易,催化剂以及催化反应的原料价格低廉,反应产率高,得到的功能材料具有热稳定性与化学稳定性,易于大面积推广应用,适应大规模工业化生产的需求,具有非常好的工业化前景。
本发明公开了一种用于高效、高选择性去除水中阴离子污染物的悬浮型海绵及其制备方法和应用,属于环境净化功能材料领域。本发明首先以超支化聚乙烯亚胺为单体、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚为交联剂,通过冰模板法制备出具有三维多孔结构的聚乙烯亚胺海绵;然后利用海绵上的氨基,进一步与苯基缩水甘油醚和氯化缩水甘油三甲基铵进行亲核开环反应,制得兼具苯基疏水功能和季铵基强阴离子交换功能的悬浮型海绵,使其能够在水中保持稳定的悬浮状态,同时高效、高选择性去除水中阴离子型药物、染料及以络合阴离子形式存在的重金属离子,去除率可高达91.2~99.4%,重复使用5次后吸附效率仍能达到72.9~97.8%。本发明所述制备方法简单、易于实现且原料价格低廉,所得悬浮型海绵作为一种水处理材料具有良好的应用前景。
本发明公开了一种具有蜂窝状孔隙的硼、氮、磷共掺杂秸秆基生物质碳的制备方法,属功能材料制备技术领域。本发明解决了目前超电容器电极材料成本高的问题。本发明是以秸秆为原料,硼酸、尿素、磷酸氢二钠分别作为廉价的硼源、氮源和磷源,经氢氧化钾活化后在氮气气氛保护下高温处理,再经酸洗、干燥,最终获得硼、氮、磷等多元素共掺杂生物质多孔碳。本发明生产成本低廉且工艺简单,所得材料可作为超级电容器的电极材料,比电容高且循环性能优异。
一种MXene纳米管及其通用合成方法,属于纳米材料领域。所述的MXene纳米管由二维MXene沿轴向交错搭接而成,其外径在0.5‑1μm之间,壁厚为0.02‑0.1μm之间。制备方法为:利用静电纺丝机制备核壳结构MXene/聚合物复合纤维,在600‑700℃条件下除去牺牲模板,即可获得结构、尺寸可控的MXene纳米管。本发明获得的MXene纳米管克服了二维MXene易在范德华力下堆叠团聚的基础问题,具有比表面积大,制备方法简单可控、经济性好等优势,为基于MXene的高性能功能材料制备、加工与在各方面的应用奠定基础。同时,MXene纳米管相互交联可构成柔性三维组装体,拓展了MXene材料在可穿戴柔性能源器件、电磁屏蔽、吸波材料等领域的应用。
一种碳纳米管的表面改性方法,涉及一种材料的表面改性技术,在碳纳米管表面引入有机官能团,以改善纳米碳管与聚合物的界面亲和性,利用高能射线直接辐照由纳米碳管和含活性双键的有机小分子单体的分散体系,引发有机小分子在碳纳米管表面的接枝反应,在碳纳米管表面引入有机官能团,从而实现对碳纳米管的表面改性。碳纳米管在纳米电子器件、催化剂载体、电化学材料、超强度复合材料、储氢材料等诸多领域都有广泛的应用前景。本发明提供了一种简单有效进行碳纳米管表面改性的方法,使之促进高性能结构材料或功能材料的开发。
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