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功能材料
功能材料

赵光明

半月刊

1001-9731

gnclbjb@126.com

023-68264739

400707

重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号

功能材料/Journal Journal of Functional MaterialsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《功能材料》是重庆仪表材料研究所和中国仪器仪表学会仪表材料学会共同主办的综合性材料专业学术类刊物。办刊宗旨是：反映我国功能材料各领域中的最新科学技术成果，报道功能材料研究论文与综合论述，推动材料科技进步与推广应用，增进国内外材料科学与工程领域的学术交流，为发展国民经济高新技术产业和培养人才服务。 《功能材料》已列为：·中文核心期刊·中国学位与研究生教育重要期刊·中国科技论文统计源期刊 ·中国科学引文数据库技术类核心期刊·中文材料科学核心期刊·美国Ei Compendex数据库收录期刊·美国化学文摘CA·金属文摘METADEX等文献源期刊·中国期刊网中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊·中文科技期刊数据库全文收录期刊·中国学术期刊综合评价数据库来源期刊·中文科技期刊数据库来源期刊。《功能材料》拥有一个阵容强大的高水平的编辑委员会。中国科学院和中国工程院院士师昌绪、严东生、林兰英、徐叙瑢、干福熹、徐 僖、左铁镛、涂铭旌、黄尚廉任本刊顾问；以蒋民华院士为主任的150位材料界著名学者、专家任本刊编委和通讯编委。所刊登的科技成果中大多为国家或省部级科学基金项目。《功能材料》的特色是以研究论文为主，科学综述为辅；学术作风严谨，科技视野开阔。适合国内外功能材料科学研究人员、教育工作者、生产、设计、应用科技人员、图书情报机构和高等院校订阅。
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    铬铁复合掺杂锂离子筛的制备及其吸附性能研究

    李珍高建明赵茜郭彦霞...
    94-101页
    查看更多>>摘要：利用具有选择性高、吸附容量大、吸附速率快的锂离子筛从低浓度液相中吸附和分离锂已成为最有前途的方法之一,但锂锰氧化物锂离子筛因其Mn溶损率大、循环性能差在工业应用中受到限制.以LiOH·H2O、MnO2、Fe2O3、Cr2O3为原料,通过高温固相法制备了尖晶石型铬铁复合掺杂锂离子筛.重点研究了 Cr掺杂量和煅烧温度对锂离子筛结构、吸附性能和Mn溶损率的影响.结果表明,当锂、锰、铁、铬的摩尔比为1:2:0.05:0.05、煅烧温度为550 ℃时,合成的裡离子筛饱和吸附容量为27.30 mg/g,Mn溶损率仅为0.43％.选择吸附实验表明该锂离子筛对Li+具有优异的选择性能.此外,经过5次循环实验后,铬铁复合掺杂锂离子筛的饱和吸附容量仍能保持第二次循环的89％,为18.51 mg/g,优于未掺杂锂离子筛的56％.

    锂离子筛复合掺杂锂锰氧化物尖晶石吸附选择性

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    Cu(110)晶面催化还原CO2制备甲酸机理的第一性原理研究

    张旭昀汤静常庆王勇...
    102-110页
    查看更多>>摘要：铜基催化剂是一种高效还原CO2为甲酸的绿色催化剂,明确不同晶面的还原机理对催化剂的设计及开发具有重要指导意义,但Cu(110)晶面的催化机理尚不明确.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对Cu(110)表面的还原机理进行了研究,系统研究了不同中间产物的吸附相关性质并探讨了相关的吸附机理.吸附能结果表明,CO2在Cu(110)表面无法发生化学吸附,而*COOH、*HCOO、HCOOH分子和H原子的最稳定吸附位点分别为长桥位点、短桥位点、顶位点和HCP位点.布居数结果表明,*HCOO和HCOOH分子在吸附过程中与Cu(110)表面的Cu原子形成离子键,H原子和Cu原子之间存在氢键作用,*COOH分子中的C和Cu原子形成共价键.此外,电子态密度结果表明*HCOO基团和Cu原子之间形成O-Cu键,*COOH基团中的C和Cu原子形成C-Cu键,HCOOH分子中的O和Cu原子形成O-Cu键.相比于*COOH/Cu(110)体系,*HCOO/Cu(110)吸附体系的电荷密度、电荷转移量和成键能力均较强,说明CO2在Cu(110)还原过程中中间体*HCOO更稳定,合成路径属于更加高效的:CO2 →*HCOO→HCOOH路径.

    电催化二氧化碳还原甲酸第一性原理铜基催化剂

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    微纳结构对混凝土PTFE超疏水涂层性能影响研究

    索智巩梦洋胡佳恒邓欣然...
    111-120页
    查看更多>>摘要：为了探究微纳米粗糙结构对水泥混凝土基聚四氟乙烯(PTFE)超疏水涂层性能的影响.研究考虑了混凝土表面的粗糙结构及微米级金刚石、碳化硅、刚玉粉末与纳米级疏水二氧化硅粉末构筑的微纳米粗糙结构.利用接触角测量仪和扫描电子电镜(SEM)对各种粗糙结构下PTFE涂层的湿润性和微观形貌进行了表征.同时,还评价了涂层抗滑性和耐磨耗性.结果表明:两步法制备工艺,先构筑微纳米粗糙结构再修饰PTFE涂层,能获得最强超疏水性能.微米级与纳米级粉末复配使用效果最佳,且随用量增加而增强,推荐比例1:1,粒径比控制在60～120倍间为宜.不同粗糙结构中,金刚石效果最佳,其次是碳化硅和刚玉,混凝土凿毛处理后其抗滑性均满足规范要求,采用湿轮磨耗仪在试件表面往复摩擦1 000次后也均可保持85％以上的疏水性.该研究深入揭示了微纳米粗糙结构对涂层性能的影响机制,可指导实用型高性能PTFE超疏水涂层的制备.

    超疏水微纳米粗糙结构聚四氟乙烯制备工艺路用性能

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    建筑用不同取代率粉煤灰再生混凝土的力学性能及耐久性能研究

    翟思敏黄金霞
    121-126页
    查看更多>>摘要：以废弃混凝土为再生骨料,采用湿法粉磨处理I级粉煤灰,制备出不同取代率粉煤灰再生混凝土,通过XRD、SEM、力学性能测试、干缩率测试等手段,研究了不同取代率的I级粉煤灰对再生混凝土的力学性能和耐久性能的影响.结果表明,湿法粉磨处理后的粉煤灰表面玻璃体被破坏,火山灰效应增强,从而提高了再生混凝土的水化速率,使水化产物C-S-H和AFt数量增加,混凝土密实度增大.粉煤灰再生混凝土的抗压强度随粉煤灰取代率的增大先增大后降低,粉煤灰取代率45％的混凝土的抗压强度最大为42.05 MPa,其水化产物Ca(OH)2的含量最多为11.742％.挠度测试表明,粉煤灰取代率45％的混凝土屈服阶段对应的载荷为217 N,挠度最大为1.7 mm,在28 d时粉煤灰取代率45％的混凝土的干缩率最低为1.021×10-4.综合可知,粉煤灰取代率45％的混凝土性能最优.

    粉煤灰再生混凝土取代率力学性能挠度干缩率

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    低温相变V1-xMoxO2-yFy(M)的固相合成及其光学隔热性能研究

    刘党豪孟晓荣张丽萍吴娇...
    127-134页
    查看更多>>摘要：为解决低温热致相变性VO2(M)智能窗材料实际应用对绿色节能生产技术的需求,借助偏心振动磨作为预处理分散设备,以V2O5和酸为原料,优化了固相法合成VO2(M)的合成工艺,研究了 Mo/F共掺型低温热致相变V1-xMoxO2-yF,材料的制备工艺及Mo/F掺量对VO2(M)的相变调控规律,评价了其光学及隔热性能.结果显示10 min/10.0 g原料的研磨时间和750 ℃的焙烧温度下可获得纯相VO2(M).以钼酸铵和氟化铵为Mo/F共掺原料,可获得相变温度随掺量呈规律性下降的低温热致相变V1-x MoxO2-yFy(M),2％Mo和3％F掺杂后VO2(M)相变温度降低至38.20 ℃.VO2(M)和V1-xMoxO2-yFy(M)粒径在300 nm左右,热致回宽(△Tc)介于之间6.1～7.9 ℃之间,显示了灵敏的热致相变能力.V1-x MoxO2-y Fv(M)/PVB复合薄膜可见光透过率48.7％,具有良好的隔热效果.

    偏心振动磨Mo/F掺杂二氧化钒智能窗

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    MnFe1-xTixP0.77Ge0.23化合物的结构与磁性

    王欣宁迪立新伊博乐欧志强...
    135-141,178页
    查看更多>>摘要：利用高能球磨法和粉末烧结法制备了 MnFe1-xTixP0.77Ge0.23(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)系列化合物.室温X射线衍射结果表明化合物均呈现Fe2P型六角结构,随着Ti含量的增加,晶格常数a、6减小,晶格常数c增大,晶胞体积有所增大.变温X射线衍射实验结果表明,MnFe0.94Ti0.06P0.77Ge0.23化合物在305～350 K温度区间内发生铁磁到顺磁的相转变,存在磁弹耦合现象.MnFe1-xTixP0.77Ge0.23(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)化合物的磁性测量结果表明随着Ti含量增加化合物的居里温度降低,热滞变大,最大等温磁熵变减小.

    磁制冷X射线衍射变温X射线衍射磁弹耦合居里温度

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    污泥陶粒的功能化改性及含磷废水处理研究

    郝禅光李春立李权邢丽静...
    142-151页
    查看更多>>摘要：随着城市规模的高速发展,市政污水的处理量陡增,导致污泥固废的处置问题日益显著.以污泥为主要原料,添加粉煤灰、蒙脱石为辅料制备多孔陶粒(S C),采用共沉淀法进行功能化改性,制备得到镧改性污泥陶粒(L-SC)和镧铁改性污泥陶粒(LF-SC).以pH值、投加量以及干扰阴离子为实验因素考察对模拟含磷废水中磷吸附的性能,通过分析表征讨论对磷的吸附机理.结果表明,L-SC和LF-SC具有致密的孔结构,SBET分别为17 148.7和17 439.2 cm2·g-1,改性陶粒的吸附性能明显优于SC,在pH=5时L-SC对磷的去除率最高可达93.74％,而LF-SC对磷的去除率更高且吸附效果受pH影响较小,在5≤pH≤9时磷去除率均在97％以上,拟二级动力学模型和Freundlich模型能较好地描述改性陶粒对磷的吸附.FTIR和SEM-EDS结果显示,过渡金属Fe对稀土金属La具有明显的活化作用,极大提高了陶粒的吸附性能,吸附磷酸盐的主要机制为静电引力和配体交换形成稳定络合物.

    污泥陶粒改性除磷

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    简易合成MgCo2O4纳米线及其电化学性能研究

    倪航胡谭伟唐梦凡丁悦...
    152-160页
    查看更多>>摘要：通过水热路径引入表面活性剂十二烷基磺酸钠在泡沫镍上成功合成出比表面积较大、超薄多孔的Mg-Co2O4纳米线.研究表明,MgCo2O4纳米线展示出紧密交织透明的网格状结构且在5 A/g的电流密度下,比电容高达2128 F/g.在40 A/g的情况下循环6000周次后,比电容保持了原始容量的98.4％.将该纳米线和活性炭分别作为正极和负极组装成非对称超级电容器,其比电容可达65.32 F/g且在功率密度为338.95 W/kg下能量密度可达20.41 Wh/kg.上述结果表明该非对称超级电容器是一个较好的储能装置,在实际应用中拥有良好的潜力.

    十二烷基磺酸钠MgCo2O4纳米线比电容循环性能非对称超级电容器

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    3D打印铸造铝合金表面楔形织构的摩擦性能

    程家豪陈文刚陈红艳郭思良...
    161-166页
    查看更多>>摘要：实验对活塞-缸套使用较多材料铸造铝合金(AlSi10Mg)进行3D打印,研究其摩擦磨损性能.在内燃机实际运行条件下活塞裙部通常会发生严重的摩擦和磨损.表面织构已成为现代减摩抗磨的有效方式之一,并成功应用于许多领域.利用3D打印技术加工出两种不同面积占有率楔形凹坑表面试样与光滑表面试样.在立式万能摩擦磨损试验机上进行销-盘回转实验,采用三维形貌仪、同轴显微镜以及扫描电子显微镜观察试样工作表面的磨损形貌.通过Fluent流体分析软件模拟仿真润滑油内部压力,并对仿真结果进行验证.研究结果表明,与光滑无织构试样对比,楔形织构试样对提升活塞裙部摩擦学性能起着积极的作用,且当织构面积占有率为7.01％时对减少摩擦系数降低磨损质量的效果更加显著,提升了活塞裙部的摩擦学性能.

    3D打印铸造铝合金楔形织构流体仿真分析摩擦磨损

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    纯水相Ag+/TiO2溶液的制备及其抗菌性能研究

    吴世斌谢镇泽王景光杜昶...
    167-173页
    查看更多>>摘要：采用低温液相法制备了纯水相纳米TiO2溶液,然后在纳米TiO2表面沉积Ag+获得了纯水相Ag+/TiO2溶液.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见光吸收光谱仪(UV-Vis)和荧光光谱仪(PL)进行表征.经过各项表征分析可知,Ag+/TiO2粒子是粒径10 nm的球形颗粒,XRD特征峰为锐钛矿二氧化钛和硫酸银的叠加峰.此外,沉积的Ag以+1的价态存在,且提高了纳米TiO2的光催化活性,产生了协同效应.抗菌测试结果表明,制备的纯水相Ag+/TiO2溶液在不同菌种和不同应用环境下均表现优异的抗菌性能,说明了 Ag+/TiO2抗菌的高效性和广谱性,具有极大的市场应用价值.

    Ag+/TiO2溶液低温液相表面沉积纯水相抗菌

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