纳米SiOx-蓖麻油乳胶电流变效应的研究

研究了纳米SiOx-蓖麻油乳胶体系的电流变效应,这种乳胶具有很好的抗沉淀稳定性,其比粘度与浓度成正比(与Einstein公式一致),而且具有明显的电流变效应,其比粘度在外加电场强度大于4500V/mm时趋于极大值.     

SiO2气凝胶复合短切莫来石纤维多孔骨架复合材料的制备及性能

将短切莫来石纤维、硅溶胶、B4C粉,经过1260℃烧结制备多孔骨架,以正硅酸乙酯、去离子水和乙醇配制SiO2溶胶,并将多孔骨架与SiO2溶胶浸渍,经过超临界干燥制备SiO2气凝胶复合的莫来石隔热瓦.通过热重和差热分析、X射线能谱分析,表明B4C在700℃～900℃时发生氧化,生成B2O3将短切纤维粘接到一起,莫来石多孔骨架在1500℃以下稳定存在.具有纳米级孔洞结构的SiO2气凝胶填充了多孔骨架的微米级孔洞,隔热瓦的热导率在200℃、500℃、800℃、1000℃分别下降了44.3%、33.8%、34.6%、29.5%.此外,SiO2气凝胶的复合使得抗弯和抗压强度分别提高了50%和40%.     

纳米TiO2催化剂催化降解含酚废水的动力学

采用超声溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛粉末,并利用DSC-TGA和XRD等技术进行了结构表征;采用SGY-1型多功能光化学反应仪对纳米二氧化钛光催化降解含酚废水的动力学特征进行了研究.结果表明,制备的纳米二氧化钛颗粒在酚类废水降解中表现出很好的催化活性,30 min内降解率达90%以上,并满足准一级反应动力学特征.废水中不同酚类化合物的光催化降解速率顺序为:对氨基苯酚>对甲氧基苯酚>对氯苯酚;对氨基苯酚>间氨基苯酚>邻氨基苯酚.     

高pH条件纳米Fe_3O_4催化H_2O_2分解去除水中4-氯酚

为了克服非均相fenton催化反应中溶液初始pH过低的缺点,开展了pH=5时Fe3O4/H2O2体系催化氧化去除水中4-氯酚实验。试验结果表明:制备的铁氧化物为纯Fe3O4,具有反尖晶石八面体结构。纳米Fe3O4能够高效催化H2O2分解氧化水中的4-氯酚,反应180 min后4-氯酚的去除率达到96.8%。当催化剂投量小于2.0 g/L,4-氯酚的去除率随着催化剂投量的增加而升高;当催化剂投量大于2.0 g/L,去除率会随着投量的增加而降低。随着H2O2投量的增加,4-氯酚的去除率先升高后降低。溶液的初始pH对4-氯酚的去除影响较大,pH越低,去除速率和效率越高。重复使用5次以后,纳米Fe3O4仍然保持较高的催化活性。     

甲虫后翅及其FWMAV可折叠翼仿生研究

对将甲虫后翅的研究应用于FWMAV仿生可折叠翼研制的前沿交叉领域进行了综合评述,并对其未来研究进行了展望。首先分析了甲虫后翅结构及其材料力学性能;其次讨论了后翅结构对其静力学和动力学性能的影响;然后概括了基于甲虫后翅建立的仿生翼及其力学特性研究现状;最后对仿生可折叠翼力学性能的研究做出了总结并对其重点研究方向给出建议。综述表明:甲虫后翅的不同单元具有各异的力学性能,其不同结构可影响静力学和动力学特性;依据后翅制造的可折叠柔性翼具有明显的尺寸优势,既有助于双翼产生高升力,又可抵抗部分耦合冲击以提高飞行稳定性。未来以甲虫后翅为仿生原型研制适用于FWMAV的可折叠柔性翼,应着眼于柔性翼骨架结构和机翼翼膜材料属性的各向异性,以期制造出可折叠、易扭转、高弹性的微飞行器机翼。     

疏水性纳米TiO2制备及其在菜籽油中的摩擦磨损性能

以纳米TiO2为原料、硬脂酸为表面改性剂,通过超声反应制备了疏水性纳米TiO2（SA-TiO2）;采用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪及接触角测量仪对其微结构进行了表征。以SA-TiO2为润滑油添加剂,在四球试验机上考察了其在菜籽油中的摩擦磨损性能,并利用SEM观察钢球表面磨斑形貌,用能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了钢球表面磨斑的化学成分。结果表明：SA-TiO2为疏水性单分散球状颗粒,其平均直径约为20 nm;SA-TiO2能够提高菜籽油的抗磨减摩性能,当SA-TiO2的质量分数为1%,菜籽油的抗磨减摩性能达到最佳;钢球表面磨斑的EDS和XPS分析表明,纳米微粒在钢球摩擦表面形成了一层含菜籽油和SA-TiO2的吸附膜,在摩擦剪切作用下,发生摩擦化学反应生成了一层含钛、铁氧化物的边界润滑膜,这种边界润滑膜起到了良好的润滑作用。     

碳纤维强度的统计特性及对复合材料线芯力学性能的影响

测试了国产T300级碳纤维的单丝和复丝拉伸强度,并用Weibull分布来描述碳纤维单丝平均拉伸强度。采用拉挤工艺制备出国产碳纤维复合线芯,测试了国产碳纤维复合线芯的弯曲强度和短梁剪切强度性能。结果表明:国产T300级碳纤维单丝拉伸强度性能达到东丽T300碳纤维水平,且分散性更小;复丝强度略低。国产T300级碳纤维集束性较差,在拉挤抽纱过程中,容易夹纱和起毛。在纤维体积含量基本相同情况下,国产T300级碳纤维复合线芯力学性能与东丽T700碳纤维复合线芯力学性能相差不大。     

UHMWPE纤维混凝土基本力学性能研究

研究了一种由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维增强的新型纤维混凝土基本力学性能。针对C70等级高强混凝土,设计了四种体积掺量纤维混凝土,通过立方体抗压、劈裂抗拉和四点弯曲抗折试验,分析了纤维掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明：UHMWPE纤维对混凝土的抗压强度增强作用不明显,但较大提高了混凝土的抗拉强度和抗折强度,且对混凝土有很好的阻裂、增韧效果。在纤维体积掺量为0.3%~0.5%时,劈裂抗拉强度提高25%以上;掺量0.5%时,弯曲抗折强度提高率超过23%。     

糕点状纳米金/聚3-甲苯噻吩复合物的制备及电催化性能

为了提高非酶传感器对葡萄糖的催化性能,制备了糕点状纳米金/聚3甲基噻吩复合物并用于电极的表面修饰。反应物浓度一定,纳米金经聚3甲苯噻吩诱导,自组装成为糕点状纳米金/聚3甲苯噻吩复合物。将纳米复合物滴涂在玻碳电极表面,制得纳米金/聚3甲苯噻吩复合物修饰电极。用循环伏安法研究修饰电极对葡萄糖的电催化作用。结果表明:在0.1 mol/L NaOH溶液中,葡萄糖在修饰电极上出现明显的氧化信号,修饰电极表现出良好的电催化性能。采用方波伏安法测定葡萄糖,峰电流与葡萄糖溶液的浓度在[0.50,4.32]mmol/L呈线性关系。     

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