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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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    MIL-100(Fe)光芬顿催化剂的制备与循环使用研究

    李涛王华徐佳军王宁...
    5147-5151,5176页
    查看更多>>摘要：为解决金属有机框架MIL-100(Fe)粉末在实际工业应用中难以回收重复利用的难题,采用水热法合成了 MIL-100(Fe)粉末,利用真空抽滤法将其负载到氧化铝多孔陶瓷片上,制备了 MIL-100(Fe)@多孔陶瓷复合材料.利用场发射扫描电子显微镜能谱联用仪(FE-SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)、紫外可见光分光光度计(UV-VIS)等仪器对MIL-100(Fe)及复合材料的结构与性能进行了表征;以罗丹明B(RhB)溶液模拟染料废水,研究了在MIL-100(Fe)在H2O2反应体系中对染料的光芬顿降解能力.结果表明,MIL-100(Fe)呈现八面体结构,比表面积高达1152.75 m2/g,当反应温度为60 ℃、H2O2的初始浓度为0.5 g/L、RhB溶液的初始浓度为20 mg/L时,RhB溶液的降解率达到99.26％.MIL-100(Fe)@多孔陶瓷在循环使用5次时,对RhB溶液的降解率仍达到98％以上,循环使用稳定性良好,具有商业化应用前景.

    光芬顿金属有机骨架MIL-100(Fe)多孔陶瓷复合材料

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    钠化污泥生物炭复合凹凸棒石对水体中Cu2+的吸附效果研究

    任珺孙新妮任汉儒韩学鑫...
    5152-5160页
    查看更多>>摘要：含铜废水严重威胁人体健康和环境安全,利用废弃污泥和凹凸棒石制备了钠化污泥生物炭复合凹凸棒石材料,并将其用于含Cu2+废水的处理.利用SEM、XRD及FT-IR对材料的结构和表面性质进行了分析表征,复合材料表面的含氧官能团的络合或C=C键的Π电子作用是吸附重金属的主要机制.研究了复合材料对Cu2+的吸附效果和机理,结果表明,污泥/凹凸棒石质量比2∶1,pH=5,添加量为1.5 g/L,Cu2+初始浓度4 mg/L条件下,材料对Cu2+有最大的吸附容量为3.339 mg/g.吸附过程更好地拟合了准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式,表明材料对Cu2+的吸附是单分子层化学吸附.利用响应面分析法预测,pH值为5.04,吸附剂添加量1.16 g/L,Cu2+初始浓度3.60 mg/L是最佳吸附条件.钠化污泥生物炭复合凹凸棒石在实际含铜废水处理中是一种极具潜力的吸附剂.

    凹凸棒石钠化污泥生物炭吸附Cu2+

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    载体氧空位提升Sabatier反应钌基催化剂性能研究

    陈志强方涛孙海云王青...
    5161-5168页
    查看更多>>摘要：通过尿素的掺杂,有效诱导Al2O3载体氧空位的形成,进而通过金属-载体之间的相互作用,提升Al2O3载体表面Ru基活性物种的分散度,调控Ru基活性中心的电子性质,从而达到有效提升Sabatier反应Ru基催化剂性能的目的.在此过程中,借助27Al核磁(27Al-NMR)验证了尿素的掺杂可有效诱导Al2O3载体中氧空位的形成.通过透射电子显微镜(TEM)发现,富含氧空位的Al2O3载体可将负载的Ru颗粒稳定在3.7 nm左右,且粒径分布集中.通过X射线光电子能谱(XPS)和H2程序升温还原(H2-TPR)发现,载体氧空位可有效调控Al2O3载体表面Ru基活性位点的电子性质.经过Sabatier反应性能测试发现,在300 ℃,nCO2∶nH2=1∶4,空速为6 000 mL·g-1·h-1的反应条件下,CO2转化率可达61.25％,CH4选择性可达92.31％,而且,在20 h的反应时间内,催化活性没有明显衰减.

    Sabatier反应Ru基催化剂电子性质氧空位CO2转化率

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    减水剂改性固废基蒸压加气混凝土的制备与性能研究

    刘凤利侯孔超刘俊华郭北方...
    5169-5176页
    查看更多>>摘要：以花岗岩石粉、黄河特细砂为硅质材料,以电石渣为钙质材料,以聚羧酸减水剂为改性剂,制备固废基蒸压加气混凝土(AAC).研究了聚羧酸减水剂掺量对AAC料浆流动性、发气过程、抗压强度、干密度、孔隙率和孔径分布的影响.结果表明,减水剂掺量由0.15％增大到0.30％,料浆初始流动度、发气速率、发气量和孔隙率逐渐增大,制品抗压强度和干密度逐渐降低.减水剂掺量为0.25时,料浆初始流动性270 mm,发气量208 mL,孔隙率82.54％,抗压强度2.9 MPa,干密度509 kg/m3,AAC综合性能最优.减水剂掺量大于0.2％时,2 mm以上的大孔基本消失,孔隙率和孔壁无害孔含量对AAC抗压强度影响更明显.

    花岗岩石粉电石渣蒸压加气混凝土聚羧酸减水剂物理力学性能孔结构

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    Ni掺杂提升MoS2的助催化活性用于ZnIn2S4光催化产氢及有毒Cr(Ⅵ)还原

    陈文轩乔秀清李晨王紫昭...
    5177-5187页
    查看更多>>摘要：过渡金属硫化物MoS2吸附H+的吉布斯自由能接近于零,被认为是一种很有前途的产氢助催化剂.然而,MoS2助催化剂的活性位点暴露有限,极大的限制了其活性.以Ni-BDC微球作为Ni源和模板,通过水热法成功合成了镍掺杂的Ni-MoS2助催化剂.该助催化剂可以明显的提高ZnIn2S4的光催化析氢活性活性,经过优化后的光催化剂(表示为NMS/ZIS-10)的氢气释放速率最高,达到4.17 mmol·g-1·h-1,分别是纯ZnIn2S4和MoS2/ZnIn2S4光催化剂的12.26倍和2.72倍.此外,NMS/ZIS-10还表现出电荷分离促进的毒性Cr(Ⅵ)还原活性.实验数据表明,Ni-MoS2/ZnIn2S4优异的光催化性能主要源于其Ni掺杂引起的活性位点的增加、光吸收能力的增强、电荷载流子分离的提升以及电子寿命的延长.研究结果为优化设计高性能Mo基助催化剂提供了有价值的参考.

    ZnIn2S4MoS2掺杂光催化剂Cr(Ⅵ)还原产氢

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    基于分子动力学方法的石墨烯/聚乙烯复合材料界面剪切力学性能的研究

    罗伟伦苏广厦黄立新
    5188-5194页
    查看更多>>摘要：采用分子动力学模拟的方法进行石墨烯/聚乙烯复合材料界面剪切力学性能的研究.首先建立石墨烯/聚乙烯复合材料分子动力学模拟计算的模型,然后在300 K温度下对石墨烯进行了拉拔模拟实验,探讨石墨烯倾斜角度和层数对复合材料界面剪切力学性能的影响.模拟计算结果表明,在拔出速率为0.001 nm/fs的情况下,石墨烯25°倾斜角模型的界面剪切强度最大,比0°倾斜角模型界面剪切强度增加了 39.8％,可见石墨烯倾斜角对界面剪切强度有较大的影响.在拔出速率为0.001 nm/fs和石墨烯0°倾斜角的情况下,单层、双层和三层石墨烯的聚乙烯复合材料模型的界面剪应力最大值分别为89.20、114.21和129.28 MPa,显然增加石墨烯层数能显著提高复合材料的界面剪切性能.当拔出速率为0.0005 nm/fs时,单层、双层和三层石墨烯的聚乙烯复合材料模型的剪切强度值比较接近,随着速率增加到0.001 nm/fs,三层模型剪切强度增强最大,双层模型次之,单层模型最小,然而速率超过0.001 nm/fs之后,单层模型剪切强度几乎线性增强,双层和三层模型剪切强度增强的幅度均比单层模型小,这说明拔出速率的增加使得复合材料的界面剪切强度呈现较大的提高.

    分子动力学方法石墨烯聚乙烯复合材料界面剪切力学性能

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    环保型植物复合油基Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体的稳定性和低温流变性

    龚湫吴张永张刚朱启晨...
    5195-5202页
    查看更多>>摘要：植物油作为纳米磁流体基载液存在不良冷流动行为问题,聚甲基丙烯酸酯的添加有望降低植物油倾点和提高植物油基磁流体低温流动性.以聚α-烯烃(PAO-8)和玉米油作为复合基载液,以聚甲基丙烯酸酯为降凝剂,制备新型环保型磁流体,研究其沉降稳定性.从磁场、温度、Ni0.5Zn0.5Fe2O4质量分数、PAO-8、降凝剂添加量等角度,利用旋转粘度计研究了不同温度下纳米磁流体的低温流动性能.结果表明不采用表面活性剂、100 mL玉米油和25％的PAO-8的混合物作为复合基载液、Ni0.5Zn0.5Fe2O4质量分数为0.767％,制得的纳米磁流体沉降稳定性最佳.添加0.5％聚甲基丙烯酸酯的磁流体具有更好的低温流动性能,倾点达到-36 ℃.无磁场条件下,当温度低于-25 ℃时,磁流体黏度骤增,呈指数上升趋势,磁流体低温流动性变差;磁场条件下,纳米磁流体的黏度与磁场强度呈正相关,且磁场强度大于20 mT时黏度曲线变化明显.制备的纳米磁流体具有环保、低温流动性能好的特点,可应用于低温工况,研究有助于环保型磁流体低温应用的进一步发展.

    环保型磁流体复合基载液降凝剂沉降稳定性黏度

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    碱激发低碳混凝土的力学性能与提升机理研究

    云振军姚占全王海龙李越...
    5203-5209页
    查看更多>>摘要：针对水泥在生产利用过程中产生的碳排放问题及固废材料在大掺量条件下替代水泥制备混凝土导致其力学性能下降的问题,利用4％Na2SiO3对玻璃粉(GP)进行碱激发处理,随后替代50％的水泥制备低碳混凝土.结果表明,低碳混凝土的力学性能远低于普通混凝土,而Na2SiO3掺入使低碳混凝土力学性能得到一定程度的提升,在各龄期内抗压强度分别提升了 22.6％、27.5％、19.8％和17.2％;劈裂抗拉强度增长了 21.3％、20.6％、18.2％和16.3％.Na2SiO3使玻璃粉(GP)中丰富的SiO2在OH-的作用下出现较为明显的解构现象,使其在低碳混凝土内部与Ca、Na、K等元素结合生成了更多的C-S-H凝胶、C-A-S-H凝胶、N-A-S-H凝胶,同时还产生了强度更高的钾A型沸石晶体,使得低碳混凝土的大孔隙含量降低,孔隙结构得到优化,进而导致低碳混凝土力学性能得到大幅提升.研究为降低碳排放及固废在混凝土中大掺量的使用提供了新思路、新见解.

    低碳玻璃粉碱激发力学性能

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    Bi2WO6-N-TiO2纳米管电极的制备及性能分析

    张甜王理明刘成国刘婷婷...
    5210-5214,5231页
    查看更多>>摘要：采用水热法与低温等离子体法制备了Bi2WO6-N-TiO2纳米管电极,对其进行SEM、EDS、XRD、UV-VIS-DRS、CV和I-t等手段表征,并应用于环丙沙星抗生素废水的降解.结果表明,Bi2WO6纳米片成功的负载到TiO2纳米管电极表面,Bi2WO6和N的共同改性显著增强了 TiO2对可见光的吸收.电化学分析结果表明经过改性后的TiO2纳米管电极具有优异的光电转换性能,光电流密度约是改性前的5～9倍.Bi2WO6-N-TiO2纳米管电极对环丙沙星污染物的降解过程遵循一级动力学反应方程,其中0.8 mmol Bi2WO6-N-TiO2纳米管电极的降解速率最高,可以达到0.00683 min-1.

    Bi2WO6-N-TiO2纳米管电极光电催化环丙沙星

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    ZnO掺杂MgHPO4·0.78H2O涂层用于日间辐射冷却研究

    蒋周程陶宇罗松苏青...
    5215-5221页
    查看更多>>摘要：物体以热辐射的方式通过大气窗口(8-13 μm)与外太空(～3 K)进行能量交换,这为 日间辐射提供了可能性.以无水氯化镁作为镁源,焦磷酸钠作为磷源,氧化锌作为锌源,采用两步水热合成法合成ZnO掺杂的MgHPO4·0.78H2O粉体,再以聚乙烯醇(PVA)作为成膜剂制备出ZnO掺杂的MgHPO4·0.78H2O的辐射制冷涂层,研究涂层的日间辐射冷却性能.结果表明,Mg∶P∶ZnO摩尔比为1∶1∶0.5的粉体对太阳光谱平均反射率高达93％,大气窗口(8～13 μm)平均发射率为91％,较未掺杂ZnO的MgHPO4·0.78H2O粉体太阳光谱(0.3～2.5 μm)反射率提高了 3％,近红外(0.76～2.5 μm)反射率提高了 7％.0.5-Zn O涂层在高湿地区可实现低于环境空气温度3 ℃的日间辐射冷却,这为辐射制冷涂层在高湿地区的应用提供了 一定的参考.

    ZnO掺杂MgHPO4·0.78H2O反射率发射率日间辐射制冷

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