摘要：苯并噁嗪树脂作为一种新型的热固性树脂,具有分子设计性强、热稳定性和力学性能优异、残炭率高、固化过程无小分子释放、吸水率低等优点。随着研究的深入和思路的不断拓展,研究人员逐渐将苯并噁嗪树脂从工程材料向功能材料方向发展,作为一种新型的先进功能材料,其相关研究已引起广泛关注。本文综述了近年来对苯并噁嗪树脂进行功能化研究的一系列研究工作。首先,归纳了苯并噁嗪功能材料的制备方法;其次,重点介绍了苯并噁嗪功能材料在储能、环境、医学、智能材料等领域的应用研究现状;最后,对苯并噁嗪功能材料目前存在的问题进行了概述,并对未来的发展前景做出了展望。

摘要：苯并口恶嗪树脂作为一种新型的酚醛树脂,具有分子设计性强,固化过程无小分子释放,热稳定性和力学性能优异,残炭率高等优点,使其成为电子通讯行业的重要基体材料。为满足高频、高速通信技术对低介电高分子树脂的应用需要,苯并口恶嗪树脂的低介电改性对于信号的高频、高速传播具有重要意义,这引起了材料研究者的广泛关注。文中综述了近年来对苯并口恶嗪树脂进行低介电改性的一系列研究工作,包括新单体合成,无机-有机杂化,与其它树脂共聚等,并对低介电苯并口恶嗪树脂的研究趋势进行了概述。

摘要：太阳能驱动的光催化水分解制氢是一种清洁、可持续的技术,可以减少碳排放.一般来说,光催化全解水的析氧半反应过程需要消耗四个空穴,且迟缓的反应动力学会抑制整体反应,因此光催化全解水极具挑战性.在光催化制氢中通常利用空穴牺牲剂来提升产氢半反应的效率.然而,这些过程会产生无用的氧化产物,造成光生空穴氧化能力的浪费,且增加了系统成本.因此,构建一个由光催化产氢和选择性有机合成相结合的双功能氧化还原体系,可同时利用光生电子和空穴,并且产物中氢气和高附加值的有机产品容易分离,因此具有较高的可持续经济效应.利用梯型异质结将两种带隙适合且能带结构匹配的光催化剂复合在一起,可以最大程度地利用两种光催化剂的氧化还原能力,为解决上述问题提供了一条理想途径.本文采用化学浴法将CdS纳米颗粒原位生长在锆基金属有机框架UiO-66-NH_(2)(U6N)上.在光照条件下,梯型异质结催化苯甲醇选择性氧化生成苯甲醛和氢气的性能大幅度提升,UC0.75(U6N/CdS理论质量比为0.75)复合物光照3 h产氢速率为630μmol·g^(-1)h^(-1),同时苯甲醇氧化为苯甲醛的选择性达到99%.原位辐照X射线光电子能谱结果表明,UC0.75梯型异质结界面的电子转移路径,在暗态下电子由CdS转移到U6N,在光照下电子由U6N转移到CdS.利用飞秒瞬态吸收(fs-TA)光谱进一步研究了异质结的载流子迁移的动力学信息,结果表明,复合样品中基态漂白信号衰减时间减少,梯型异质结界面处电子转移效率较高.此外,通过原位漫反射红外傅里叶变换光谱、电子顺磁共振和同位素实验揭示了苯甲醇的氧化机理,光照下,位于U6N的光生空穴与苯甲醇相互作用,先氧化苯甲醇上的α-C产生·CH(OH)Ph,然后进一步氧化产生苯甲醛,同时,CdS上的光生电子与水中产生的H+结合产生氢气.综上,本文通过飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)光谱来阐述梯型异质结的电子转移机制,并为金属有机框架/无机物复合光催化剂的设计提供了借鉴.

摘要：过氧化氢作为一种绿色氧化剂,被广泛应用于食品工业、有机合成、医疗消毒和污水处理等领域.目前,大多数用于工业生产的过氧化氢是通过蒽醌法制备.传统的蒽醌法能耗高、有机副产物多、环境污染严重,因此,利用清洁的太阳能进行半导体光催化生产过氧化氢备受关注.其中,ZnO半导体因其高稳定性、无毒性、良好的生物相容性和合适的导带位置而成为一种潜在的过氧化氢生产材料.然而,单一的ZnO在光催化生产过氧化氢中面临着许多问题,如载流子分离效率低、可见光吸收弱等,从而导致其较低的光催化性能.因此,多种策略被用于解决上述问题,如掺杂非贵金属元素、晶面调控和异质结构构建等.在这些改性策略中,异质结构建被认为是提高光催化性能最有效的方法之一,特别是S型异质结因其较好的氧化还原能力和电子转移特性而备受关注.S型异质结通常由一个氧化型光催化剂和一个还原型光催化剂组成,在两者的接触界面上形成内建电场,促使无用的载流子复合,从而保留更多具有强氧化还原能力的空穴和电子,以此提高异质结光催化性能.ZnIN_(2)S_(4)具有合适的带隙和高导带位置,可以作为还原型光催化剂与ZnO构建S型异质结,从而提高光催化活性.本文首先通过静电纺丝法制备了ZnO纳米纤维,通过化学浴沉积在ZnO纳米纤维上原位生长出ZnIN_(2)S_(4)纳米颗粒,从而合成具有S型异质结结构的ZnO/ZnIN_(2)S_(4)光催化剂.由于ZnO和ZnIN_(2)S_(4)具有相同的金属元素Zn,ZnO纳米纤维中的Zn元素为ZnIN_(2)S_(4)提供了良好的原位生长位点,从而使ZnO和ZnIN_(2)S_(4)之间形成紧密接触,有利于光生载流子的分离和转移.原位XPS结果表明,ZnO/ZnIN_(2)S_(4)复合材料中的In元素和S元素的结合能在光照下降低,而O元素的结合能升高.说明在光照下,ZnO/ZnIN_(2)S_(4)复合材料中ZnO失去电子,而ZnIN_(2)S_(4)得到电子,这与S型异质结的电荷转移机理一致.电子顺磁共振(EPR)结果表明ZnO/ZnIN_(2)S_(4)复合材料能产生比单独ZnO或ZnIN_(2)S_(4)更强的超氧自由基和羟基自由基,说明得益于S型异质结,ZnO/ZnIN_(2)S_(4)复合材料的氧化还原能力得到了提升.此外,电子顺磁共振谱和原位漫反射傅里叶变换红外光谱结果表明,基于ZnO/ZnIN_(2)S_(4)复合材料的光催化双氧水合成反应是一种两步单电子氧还原过程.ZnO/ZnIN_(2)S_(4)复合材料的光催化双氧水生产活性得到显著提升,可以达到928μmol g-1h^(-1),超过ZnO和ZnIN_(2)S_(4)光催化双氧水生产活性的4倍.综上所述,本文合成了低维S型ZnO/ZnIN_(2)S_(4)复合光催化剂,实现过氧化氢生产性能的提升,提供了一种利用相同元素设计和制备高效S型异质结光催化剂的新思路,对异质结在光催化、电催化、太阳能电池等领域的研究起到一定的借鉴作用.

摘要：半导体光催化技术为太阳能的高效利用提供了巨大的潜力.尽管众多单一半导体材料,如TiO_(2),CdS,g-C_(3)N_(4)等,已被广泛制备并用于光催化反应,但在单一光催化剂中,光生电子和空穴常因强库仑引力作用而迅速复合,导致光催化效率较低,难以实现大规模产业化应用.针对这一问题,开发S型异质结光催化剂成为提高催化效率的有效途径之一.该异质结不仅能实现氧化还原位点在空间上的有效分离,同时保持了较强的氧化还原能力.然而,目前关于空间分离对光催化氧化产物选择性的影响研究较少.因此,深入探究S型异质结光催化剂中空间分离对产物选择性的作用机制,对于优化光催化过程、提高产物选择性具有重要意义.本文构建了具有良好暴露活性位点的2D/2D层状BiOBr/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结(BOB/ZIS).实验发现,在纯ZnIn_(2)S_(4)体系中,由于无法实现空间上的有效电荷分离,氧还原反应(ORR)生成的H_(2)O_(2)在光生空穴的作用下进一步转化为•OH(羟基自由基),其氧化能力超过了体系中的光生空穴,导致2,5-呋喃二甲醛被过度氧化为经济性不高的产物呋喃二甲酸.在BOB/ZIS异质结中,我们实现了光生电子-空穴的有效转移和丰富的活性中心利用.ZnIn_(2)S_(4)价带上的电子通过ORR持续生成H_(2)O_(2)(1.15 mmol∙L^(-1),5 h),而BiOBr导带上的空穴则将5-羟甲基糠醛(HMF)氧化为具有高经济价值的2,5-呋喃二甲醛(有机合成中有价值的中间体).这一结果证实了S型异质结中光生电子-空穴的有效空间分离能够同时促进H_(2)O_(2)的产生和HMF的选择性氧化为2,5-呋喃二甲醛.这一发现不仅揭示了S型异质结在光催化反应中的优势,还证实了其相对于传统牺牲剂的经济可行性.原位光照X射线光电子能谱、飞秒超快瞬态吸收光谱和密度泛函理论计算均证实,在BOB/ZIS界面之间构建了S型电荷转移机制,加速了光生电子-空穴对的转移动力学.此外,通过原位傅里叶变换红外光谱研究了催化剂表面HMF氧化过程中官能团的变化,不仅加深了对纯ZnIn_(2)S_(4)体系中HMF过度氧化现象的认识,还揭示了S型异质结在选择性氧化HMF和原位生成H_(2)O_(2)中的独特光催化机制.综上所述,本文构建了2D/2D层状BiOBr/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结,不仅实现了光生电子-空穴的有效空间分离,还提高了产物选择性和光催化效率.本文通过深入研究S型异质结在光催化反应中的作用机制,为调控光催化产物提供了新的见解,并为有机合成相关反应中S型异质结的设计提供了借鉴.

摘要：用KOH、酸处理凹凸棒石、硝酸铝为原料在180℃~200℃水热条件下制备中空的钾霞石。经粉末晶体衍射图证实,所制备的晶体与钾霞石的特征峰符合,表明制备物质为钾霞石。由扫描电镜图中,可以看出所制备的六方片状晶体直径约为5μm^10μm,厚度约为500nm,并且片状中间出现了很多的大孔(直径约100nm^1 000nm左右),这在之前的报道中从未出现过。因此,追踪钾霞石的生长机制,发现这种多孔六方钾霞石生长分为三步,第一步,是纳米棒聚集形成放射状微球;第二步微球晶化形成假六方片钾霞石;第三步,假六方片晶体经过奥斯特瓦尔德熟化过程表面再结晶形成中空六方片。这是首次在二维材料上观察到这种奥斯特瓦尔德熟化再结晶的现象。

摘要：设计了一种新型双管式石英炉膛,它由石英管与玻璃磨口阀、三通三支真空活塞及石英过滤片连接组成,且连接处用耐高温真空脂密封缝隙。这种新型石英双管炉膛管结构简单,体积精巧,拆洗方便;不仅减少了不锈钢材的用量,而且降低了制作成本;同时控温系统采用现代化多段智能程序温度控制仪,稳定性好,可快速升降温度;又因与外壁炉膛双层保温,使散热损失缩小;在烧结使用中,更换样品时既方便又快捷,效率高而且更实用,运行安全性能更好。

摘要：质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心组件之一,具有隔绝阴阳极、提供质子传递通道和阻止燃料渗透的作用.商业化应用的全氟磺酸PEM存在燃料渗透严重、高温条件下导电性差和成本高的问题,开发性能优良的聚合物PEM显得很有必要.本文讨论了近年来聚合物PEM的研究进展,分别从聚合物的主链、支链和交联结构角度介绍了分子结构对薄膜相分离、质子导电性、稳定性和电池性能等性能的影响,并讨论了聚合物分子结构设计方面存在的问题,最后对燃料电池用聚合物PEM在未来的发展方向进行了展望.

摘要：极化激元是光与不同极化子相互作用形成的半光半物质的准粒子,可用于亚波长尺度的光场调控,在光学成像、非线性效应增强及新型超构材料设计等领域扮演着举足重轻的角色。近年来,随着人们对转角范德华尔斯材料体系的制备工艺和物性研究的不断深入,其中许多新奇的极化激元现象也被揭示。本文综述了近年来转角范德华尔斯材料在光学领域的研究进展,包含转角石墨烯体系中的等离极化激元,转角二维过渡金属硫化物中的激子极化激元与六方氮化硼(h-BN)与α-MoO_(3)体系中的声子极化激元等。最后展望转角二维范德华尔斯材料中的极化激元在纳米尺度下光与物质相互作用的有效控制方面所展现的巨大潜力。

摘要：超导量子干涉器是目前磁测灵敏度最高的传感器,在地球物理勘查上,可用来探测地磁异常或作为电磁法的接收探头进行深部金属矿、油气资源的勘查。本文设计制作了一种高温射频超导量子干涉器(HTc rf SQUID)探头,该探头由射频超导量子干涉器件(衬底台阶结)、介质谐振器、发射接收线圈几部分封装组成,液氮温度下该探头的磁通白噪声为3.1×10-5Φo/Hz,磁场灵敏度为133fT/Hz。该探头使用方便,性能稳定,冷热循环性能良好。