摘要：设计并合成了一种以磁性纳米粒子为核,聚合物为中间层,金属有机骨架材料为外层的三层结构磁性复合材料(Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8)。首先利用溶剂热法制备Fe_(3)O_(4)纳米粒子,然后通过蒸馏沉淀聚合法在Fe_(3)O_(4)纳米粒子表面包覆聚丙烯酸(PAA)层,最后通过原位沉积法在PAA外部包覆ZIF-8。在对Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8的组成和结构进行表征的基础上,深入研究其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。透射电子显微镜(TEM)显示Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8具有明显的三层结构,Fe_(3)O_(4)的平均粒径为117nm,PAA层厚度约为17 nm,ZIF-8层的厚度约为14 nm。Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8对MG的吸附量随着p H的升高而增大,吸附过程符合准二阶动力学模型和Langmuir等温吸附模型。此外,Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8还表现出良好的重复利用性能,8次循环利用后对MG(500 mg·L^(-1))的最大吸附量仍可达982 mg·g^(-1)。

摘要：锂金属电池由于极高的理论比容量而被认为是高能量密度电池的有利选择。然而界面不稳定性一直是锂金属电池商业化发展的最大挑战,热场演化机制是锂金属界面演化过程中影响电池循环寿命的关键因素。通过固体电解质界面(SEI)热分布演化模型揭示并量化了锂金属负极界面热量分布演化机制,3个影响因素是SEI与电解液扩散能力的比率、电解液性能和赋予SEI各向异性。结果表明,在适当的比例下界面处最大温度梯度相对较小;电解液浓度影响电解液的性能,进而影响锂金属负极界面的热量分布;赋予SEI各向异性可以诱导锂枝晶横向生长,有利于界面热量的均匀分布。这项工作可为锂金属电池的界面设计提供一定的理论指导。

摘要：高载量硫正极是研发高能量密度锂硫电池的必要先决条件。然而,硫载量的提高不可避免地会引起正极导电性不良、多硫化物转化动力学缓慢,穿梭效应加剧等问题。本文从化学工程的角度出发,重点关注高载量硫正极中的传质和反应过程,综述了性能优良的高载量锂硫电池正极设计思路。具体而言,从增强电子传导、改善锂离子传质、优化反应动力学、抑制多硫化物穿梭这四种研究思路出发,对比了不同优化策略之间的优劣性,并提出下一代高硫载量硫正极设计的探索方向。分析表明,基于吸附-催化双重功能的三维高导电正极具有巨大发展前景。从应用层面考虑,本文还关注了高载量正极设计中常被忽视的安全性问题,探讨了削弱正极诱导并从源头降低热失效风险的可行性,旨在为研究人员优化高载量(≥4mg/cm^(2))正极设计方案时提供实用指导。

摘要：设计并合成了氨基三乙酸酐改性的聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/壳聚糖双网络水凝胶,其具有较好的力学性能、吸附性能及较快的吸附速率。十二烷基硫酸钠的加入有助于水凝胶构筑多孔结构,氨基三乙酸酐作为交联剂和改性剂,增强了水凝胶的机械强度、抗溶胀性能和吸附性能。以CrCl_(3)为模型污染物,考察其吸附性能。结果表明,Langmuir等温吸附模型和拟二阶动力学模型更适合拟合Cr^(3+)在水凝胶上的吸附数据,说明改性水凝胶具有非均匀表面和不同结合位点。改性双网络水凝胶对Cr^(3+)的最大吸附容量为570.6mg/g,在pH为4时吸附效果最佳。在经历5次吸附-解吸循环后,Cr^(3+)的去除率为83.3%。改性双网状水凝胶的设计为废水中重金属离子的吸附提供了良好的性能和发展潜力。

摘要：针对毛细管冷却风道内分离段毛细管柱轴向散热不均匀问题,设计一种变截面送风道。利用Fluent仿真软件对风道设计过程进行建模和数值模拟,优化改进风道冲击角、出入口形状与风道长度尺寸等参数,并通过对风道出风口风速与风道内柱面温度的实测验证设计的可靠性。结果表明:毛细管冷却风道经优化后,出风口的风速更加均匀,柱面轴向温差减小,温度均匀性得到改善。仿真结果较好地拟合了实验结果,4个出风口的风速在10.38~10.67m·s^(-1),柱面温差缩小至±1℃以内。优化后的毛细管冷却风道设计对提升分离段冷却效率具有指导意义。

摘要：纳米碳材料因具有比表面积大、孔结构复杂、表面官能团丰富等结构特点,在水中污染物治理上应用广泛。本文总结了纳米碳材料的碳源和制备方法,分析了碳材料纳米结构调控的原理和影响因素,综述了纳米碳吸附水中有毒污染物的研究成果,并提出了未来纳米碳材料工业化应用需要突破的瓶颈问题。水热法、热解法和化学气相沉积是目前常用的纳米碳制备方法,糖类、石油化工产品以及生物质等传统碳源通过制备温度、活化剂等参数的调控均可获得纳米结构碳。开发的碳纳米管、碳纳米球和纳米孔碳等可与污染物更好的接触,因此对酚类、苯类、染料类、抗生素以及重金属离子等有毒污染物有明显的吸附优势。为了实现纳米碳吸附材料的广泛应用,未来还需要在纳米碳绿色高效制备工艺的研发、碳结构形成演变规律的探索、纳米碳宏观使用方案的设计以及纳米碳基复合材料开发等方面开展进一步的研究工作。

摘要：综述了BPA可逆热敏变色材料的制备及其应用,以及复配法、无机包覆法、微胶囊法、湿成膜法和近年来的2,6-单取代双酚A复合膜新方法,并分析了2,6-单取代法中膜结晶相变与二醛、酚醛树脂及胶种的关系。2,6-单取代双酚A线型或芳香酚醛树脂及其复合膜有机体系的设计与研究将进一步推动该类材料在具有可调的迟滞响应相变智能窗口,超低温变色敏感性、变色深度、稳定性,环境友好型合成树脂及塑料及实验教学等方面的应用。

摘要：电气设备的高频化趋势对绝缘材料的耐电晕老化性能及介电性能提出了更高的要求。因此,提高绝缘材料的绝缘性能对高频电力系统的发展至关重要。本文以2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基苯基醚(6FODA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)为反应单体,设计制备了嵌段共聚型含氟聚酰亚胺(FPI)三层薄膜,并重点研究了材料的耐电晕性能和介电性能。结果表明:不同含氟量嵌段共聚型FPI三层薄膜的耐电晕寿命均高于纯聚酰亚胺(PI)三层薄膜,且随着含氟量的增加,薄膜耐电晕寿命相应增大。当ODA与6FODA摩尔比为1∶9时三层薄膜的耐电晕寿命在常温(20℃)、80 kV/mm下最高可达4.0 h,是纯PI三层薄膜(1.4 h)的2.86倍。随着含氟量的增加,FPI三层薄膜的介电常数呈现先减后增趋势,ODA与6FODA摩尔比为1∶1时三层薄膜的介电常数在1 MHz时最低可降至2.26,介电损耗与电导率呈现先增后减趋势。介电强度随着含氟量的增加有所下降,但均高于纯PI三层薄膜,ODA与6FODA摩尔比为9∶1时,三层薄膜的介电强度高达434 kV/mm。

摘要：己二腈是一种重要的有机化工中间体.己二腈加氢后可制备己二胺,主要用于生产尼龙-66,故而市场应用前景巨大.传统的己二腈合成方法需要使用大量的石油原料,具有很多的发展制约.因此,近年来,以非石油原料合成制备己二腈的研究备受关注.本文对目前已发表的关于非石油原料合成己二腈的研究成果进行了总结,包括基于生物质、煤基和其他可再生资源的合成方法以及使用酶催化、电催化、化学催化等不同的合成策略.本文还结合现有的路线汇总了当前有望被开发的反应路径,并探讨了未来可能的研究方向和应用前景.需要强调的是,开发具有自主知识产权的己二腈合成工艺对于我国尼龙-66产业的发展至关重要,如何有效地开发新型己二腈合成技术将是未来面临的重大挑战.本文对非石油原料合成己二腈的研究进行了展望,为相关产业的路线设计和开发提供参考.

摘要：自愈水凝胶是一种在遭到外界破坏损伤后可自行修复其结构和功能的智能水凝胶。在保留传统水凝胶吸水保水性质的基础上,自愈水凝胶仍具有可自修复、安全性高、耐疲劳、使用寿命长等优势。本文综述了近年来基于物理、化学交联和多重作用机理结合型自愈水凝胶及其在可穿戴电子产品、3D打印、生物医药、石油化工领域的部分应用。物理交联包含氢键、疏水相互作用、主客体相互作用等非共价键交联,化学交联包含酰腙键、亚胺键、二硫键等共价键交联,多重作用机理交联是将两种以及两种以上的物理、化学交联同时引入。在上述研究基础上,指出了目前自愈水凝胶存在制备方法烦琐、功能单一、无法响应多重刺激以及缺乏多方位解析自愈合机制等问题。因此,未来自愈水凝胶的研发重点应侧重在多机制、多功能型自愈水凝胶的研发,从多角度、多学科交融探索水凝胶自愈合机制,促进其在多个新兴领域的应用。