摘要：设计了聚合度相同,但组成结构不同的聚氨酯大分子表面活性剂(PUS),并将此大分子表面活性剂用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合,制备出乳胶粒结构不同的水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液(WPUA),乳液经干燥成膜后得到不同的样膜。应用透射电镜(TEM)、Zeta纳米粒度仪及旋转黏度计对WPUA乳胶粒形貌、粒径和乳液黏度进行了测试与表征,通过ATR-FTIR、吸水率测试、万能材料试验机和紫外-可见光谱仪对WPUA膜的结构、耐水性、力学性能和物理老化行为进行了研究。结果表明,PUS组成结构会影响WPUA乳胶粒的结构,进而影响形成的WPUA膜的性能。WPUA-PCDL乳胶粒的核壳结构明显,其膜的力学和耐老化性能较好。

摘要：锂硫电池凭借超高理论容量和能量密度以及硫储量丰富和环境友好等优势被认为是极具发展前景的新一代高能电池体系。然而,活性硫及放电终产物导电性差、多硫化物穿梭效应、硫反应动力学缓慢等关键问题严重制约了其实际应用。研究人员采用硫正极设计、功能隔膜/中间层、电解质改性或固体电解质等策略,在解决以上问题方面取得重要进展。然而,针对锂硫电池内部实时动态反应过程、规律和机制以及电极/电解质界面设计调控策略仍缺乏深入认识。第一性原理计算逐渐发展为化学、材料、能源等诸多学科领域的重要研究工具,有助于从原子/分子水平理解反应中间产物性质、分子/电子间相互作用、电化学反应过程和规律、电极/电解质动态演化过程等,相较于“实验试错法”,其在研究锂硫电池内部多电子和多离子氧化还原反应方面具有显著优势。本文全面综述了运用第一性原理计算研究锂硫电池电极与多硫化物相互作用、充放电反应机制以及电解质三个方面的重要进展,展望了第一性原理计算应用于锂硫电池研究的当前挑战和未来发展方向。

摘要：针对传统应变传感器柔顺性受限、与织物结合性差的问题,设计了一套可穿戴织物手指姿态识别装置。该装置的传感器为弹性硅橡胶和多壁碳纳米管复合的压阻式芯-鞘结构传感纤维柔性应变传感器,采用同轴湿法纺丝工艺制备,具有很好的可编织性,拉伸应变可达300%,响应时间少于200 ms,可将其编织到织物手套的手指关节处,用于感知手指姿态;该装置的嵌入式控制系统采用基于STM32F103C8T6主控芯片的单片机,用于采集处理手指姿态传感信号;该装置的识别显示系统采用发光二极管、无源蜂鸣器和有机发光显示屏等功能器件,用于手指姿态的识别显示。实验结果表明,与现有手指姿态识别装置相比,该装置将柔性应变传感纤维、常规织物、单片机和功能器件集成在一起,具有舒适的可穿戴性,实现了呼吸灯、数字音乐和手语识别等移动便携式控制应用。

摘要：应用自制界面剂控制硅溶胶粒径,得到一种以聚醚多元醇为分散介质的聚醚基硅溶胶,以此硅溶胶与多异氰酸酯(PAPI)反应,制备了二氧化硅(SiO_2)原位增强聚氨酯(PU)硬泡。通过发泡反应特性测试、电子显微镜观察泡孔结构及PU硬泡的压缩强度测试,研究了原位反应生成的SiO_2对PU泡孔结构的影响,并结合数学模拟计算结果,探讨了SiO_2对PU硬泡的增强机理。结果表明,界面剂对硅溶胶有较强稳定作用,原位反应生成的SiO_2在PU发泡过程中具有良好的异相成核作用,且这种作用导致的泡孔均匀性与泡孔壁厚增加是SiO_2增强PU硬泡的主要原因。当聚醚基硅溶胶浓度为8%时(以SiO_2含量计),制备出的PU硬泡的泡孔较均匀,压缩强度较未增强的PU硬泡提升了约50%。

摘要：设计了一种具有良好中子屏蔽能力、高强度及高韧性的新型中子屏蔽材料,用于吸收核电站乏燃料储存格架和乏燃料运输过程中的热中子辐射。材料通过蒙特卡罗粒子传输(输运)软件MCNP进行设计,并通过放电等离子烧结设备及热轧的方式制成了板材。MCNP模拟结果及材料热中子屏蔽测试结果表明:铝基Gd_2O_3复合材料的热中子屏蔽性能与铝基碳化硼相当。Gd_2O_3颗粒球磨后呈现μm、亚μm级甚至有些颗粒达到了nm级。随球磨时间的增加,材料的力学性能逐渐增强。X射线衍射检测发现了钆-铝合金相的生成。经TEM分析表明:材料的强化机制主要是位错强化和nm级Gd_2O_3颗粒的弥散强化,拉伸强度和伸长率分别达到了240 MPa和16%,其断口主要为韧性断裂。

摘要：硅由于超高的理论比容量(4200 mAh/g)被认为是极具发展前景的锂离子电池负极材料,然而充放电过程中巨大的体积变化(300%~400%)所带来的负效应严重制约了其商业化发展。硅碳中空核壳结构由碳壳和壳内可移动的硅核组成,碳壳与硅核间存在的空隙能显著降低这种负效应,但这种结构存在首次库伦效率过低及成本过高等问题。因此通过文献调研,着重从硅碳中空核壳结构的设计原则和制备策略两个方面综述提高其性价比的方法,并对未来发展做了展望。

摘要：本文成功地将聚(3,4乙烯二氧噻吩)(PEDOT)纳米颗粒修饰在氧化石墨烯(GO)纳米片表面,获得了PEDOT/GO杂化纳米结构。采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱对杂化结构的形貌、微观结构、振动能级特征和表面化学状态进行了表征和分析。电化学性能与光吸收性能测试表明,与PEDOT薄膜相比PEDOT/GO杂化结构的电致变色性能获得了显著的提高,PEDOT/GO杂化结构在480 nm处的着色态和褪色态之间的对比度由杂化之前的23.4%提高到了杂化后37.6%,着色时间和褪色时间分别由1800 ms和1500 ms缩短为600 ms和700 ms,着色效率则由杂化前的55.8 cm2/C提高至杂化后的83.4 cm2/C。研究表明PEDOT/GO杂化结构在发展新型电致变色材料方面具有很大的潜力,在智能窗、可见光隐身材料等领域有望获得广泛的应用。

摘要：采用水热法制备了纳米带状结构的Zn3V2O8多晶粉体,并对Zn3V2O8漫反射光谱以及发射谱、激发谱进行了分析。结果表明,在230-450 nm波长范围为全吸收,激发谱上有一个宽带激发与窄带激发,峰值分别位于350 nm与272 nm。在发射谱上的宽带发射与窄带发射,峰值分别在528 nm与716 nm。降解率实验结果表明了当光照时间延长到3 h后,水热合成Zn3V2O8基本已完全降解亚甲基蓝溶液。

摘要：硼酸盐化合物因其结构类型的可设计性强,物理化学性能稳定,因而具有很强的工业化应用价值,硼酸盐晶体化合物作为非线性光学晶体材料的应用是目前的研究热点。对硼酸盐化合物的研究进展进行了介绍,总结了硼硅酸盐和硼硫酸盐结构与性能之间的关系。