唐旭
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张磊
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张玉勤
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孟增东
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刘伟
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雷云坤
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李蕾
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谢辉
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王成建
材料导报
放电等离子烧结是一种快速烧结技术,具有热压等技术无法比拟的优点.将放电等离子烧结技术应用于羟基磷灰石类生物材料,不仅可在较低温度下实现快速致密化,防止羟基磷灰石在烧结过程中分解,使晶粒细化,还有助于提高材料的力学性能.将羟基磷灰石与其他材料复合并采用放电等离子烧结可赋予材料新的特性,弥补纯羟基磷灰石材料在力学性能方面的缺陷.今后对于该技术制备羟基磷灰石类生物材料的研究应当向多孔材料方向发展,并对材料进行多角度生物学评价.
关键词:
放电等离子烧结
,
羟基磷灰石
,
生物材料
刘源森
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张聪娟
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程炎波
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刘渊
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徐长安
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唐旭
,
林凌
高分子材料科学与工程
采用氨基型有机硅表面活性剂对气流粉碎的牡蛎贝壳粉体进行表面改性,并与尼龙6熔融共混制备复合材料.通过激光粒度、表面元素分析、热失重分析、高压毛细管流变仪等分别研究了贝壳粉体的粒径分布、元素构成、热稳定性及相应复合材料的加工流变性和力学性能.实验结果表明,经气流粉碎和表面改性后的贝壳粉体具有粒子尺寸小(D50为5.1 μm)、粒径分布窄(1～10μm)的特点.贝壳粉残留有机质和主体无机物热分解温度分别在300℃和600℃以上,表现出较好热稳定性.改性贝壳粉较未改性粉体具有更好的分散性及与树脂的界面结合,相应复合材料的熔体流动性和力学性能也明显优于后者.另外,贝壳粉因含有机质而具有一定极性,其尼龙树脂基复合材料较商品化碳酸钙填充尼龙的性能更佳.
关键词:
贝壳粉
,
有机硅表面活性剂
,
改性
,
尼龙6
,
复合材料
刘源森
,
陈薇
,
刘渊
,
徐长安
,
唐旭
,
林凌
高分子材料科学与工程
采用KH560偶联剂改性贝壳粉填充的环氧树脂预聚物胶液涂布玻纤布,热压固化制备环氧树脂基复合材料.通过偏光显微镜、凝胶时间测定仪、扫描电镜、高阻计、耐电痕化指数测试仪等分别研究了贝壳粉体在环氧树脂胶中稳定性和分散性,胶液凝胶化时间,复合材料界面形态及力学性能和电气性能等.实验结果表明,减小粒径和表面改性均可延长贝壳粉在树脂胶液中沉降时间,而后者对改善其分散性效果明显.贝壳粉中一些极性基团可与环氧树脂的环氧基发生反应,从而以化学键形式接入热固性树脂交联网络有效改善界面结合力,提高材料力学性能,同时可保持较好的电气绝缘性,因此该复合材料在绝缘材料领域具有很好应用前景.
关键词:
贝壳粉
,
表面改性
,
环氧树脂
,
复合材料
唐旭
,
倪良
,
韩娟
,
王赟
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62591-3
g-C3N4作为一种新型有机半导体材料,由于其良好的化学稳定性和可直接利用可见光等优点已经引起了人们的广泛关注,近年来已逐渐将其应用于光催化氧化环境污染物等方面.同时在实际应用中因其光能利用率低、难回收、电子-空穴易复合等缺点也受到了限制.研究发现将四氧化三铁与氮化碳相结合,可以有效提高复合催化剂的光催化活性,而且可回收再利用很大程度上降低成本.采用光催化氧化技术处理实际环境污染物废水时,将光催化剂投入到废水中后,环境及水体的温度往往会对催化剂的催化活性产生一定的影响,导致无法实现最佳的光催化处理效果.制备一种催化活性不受外界温度影响的智能光催化材料是当今面临的一项挑战.我们研究制备了一种具有温度响应的磁性复合光催化剂PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4,其可根据外界温度的不同而表现出不同的光催化活性.温敏型聚合物PNIPAM是一类结构、性能和形态随温度变化而做出响应的功能材料,将光催化材料与温敏型PNIPAM智能高分子材料相结合,实现了智能催化的效果.PNIPAM温敏聚合物在水溶液中存在一个低临界溶解温度,其可以作为开关,通过改变温度实现对光催化过程的控制,达到过程智能化的效果.随着温度的改变,温敏聚合物的溶解状态在临界点附近会发生变化.不同温度对催化速率影响很大,当温度升高到临界值以上,催化反应速率降低很多;当温度降低到临界值以下,催化活性随之升高.这样不仅随时控制反应的进行,还可以通过改变温度控制反应速率.同时,温敏聚合层又相当于一个保护层,可以增强其抗腐蚀能力,提高对内部光催化材料的保护,进而提高其稳定性.众所周知四环素等抗生素类药物生产废水,属于高浓度有机废水,具有一定的毒性,一般较难处理.我们将制备的PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化材料用于四环素废水的处理取得了很好的效果.XRD,FT-IR、Raman等表征手段充分证明了我们所制备的三元复合材料PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的组成及各个组分的存在.并对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化剂在不同温度(20和45°C)条件下处理四环素废水进行了系统的研究,从20和45℃的吸附曲线结果可以看出,低温时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的吸附性较强,高温时吸附较差.同时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4低温时具有较高的催化活性,高温时催化活性较低.经过分析可知这种对温度响应的特殊性能与PNIPAM的亲水及疏水性密切相关.另外,通过对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料的VSM测试及5次循环实验测试可以看出,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料由于Fe3O4的引入而表现出较好的磁性,且在外加磁铁的作用下很容易实现分离回收.另外,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4在经过5次重复利用后其催化活性几乎没有减退,说明催化剂具有很好的稳定性.另一方面,说明我们的复合光催化剂在工业废水等污染治理方面有一定的潜在应用价值.
关键词:
四氧化三铁/氮化碳
,
四环素
,
磁性
,
中间产物
,
光催化剂
