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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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    石墨烯-聚苯乙烯复合材料的制备及阻燃性能研究

    朱晓菲
    7091-7097页
    查看更多>>摘要：采用溶液共混法制备了石墨烯-聚苯乙烯复合材料,通过XRD、SEM、FT-IR、力学性能测试、热失重分析、导热系数及THR分析等手段,研究了复合材料中氧化石墨烯(GO)的质量分数对复合材料物相结构、微观形貌、力学性能、热性能和阻燃性能的影响.结果表明,聚苯乙烯吸附在GO表面,GO与聚苯乙烯复合后增大了表面粗糙度,复合后没有改变聚合物的链结构.适量GO的掺杂改善了石墨烯-聚苯乙烯复合材料的力学性能,PG-6％的复合材料的拉伸强度、断裂延伸率、弹性模量均达到最大值,分别为38.8 MPa、10.37％和1 505 MPa,相比纯PS分别提高了 26.38％、8.06％和31.90％.复合材料的导热系数和热扩散系数均随GO占比的增大而先增大后降低,PG-6％复合材料的导热系数和热扩散系数达到最大值,分别为0.170 W/(m·K)和0.171 mm2/s.适量GO的添加改善了复合材料的阻燃性能,使点燃难度增加,放热率降低,PG-6％的复合材料的阻燃性能最优,FPI最高为0.386.

    氧化石墨烯聚苯乙烯复合材料力学性能阻燃性能

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    PVA/EG导电水凝胶及其应变传感性能

    许啸尹富强李赵春
    7098-7104页
    查看更多>>摘要：作为柔性传感器的优良材料,导电水凝胶在人体可穿戴设备领域具有广泛的应用前景.将水凝胶基底聚乙烯醇(PVA)与乙二醇(EG)混合,制备了几种不同PVA质量比的PVA/EG导电水凝胶.针对10％、20％、30％PVA/EG水凝胶进行了结构和形态的表征,其中20％PVA/EG水凝胶的相对背景强度和晶体含量较高,且表面孔隙最多.通过万能材料试验机对20％PVA/EG导电水凝胶试样进行拉伸和压缩,测试了灵敏度、线性度、响应时间、稳定性和温度可靠性等传感性能.结果表明,导电水凝胶灵敏度系数最高达到0.74,线性相关系数达到0.987,响应时间低至80 ms,50次15％循环拉伸时的相对电阻变化基本恒定,且试样在-20 ℃低温下仍可正常工作.最后,将导电水凝胶试样粘贴在手指、脊椎和足部等人体不同部位,进行了运动试验,验证了该导电水凝胶在各类人体运动监测中的可行性.

    水凝胶传感性能柔性传感器运动监测

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    MOF材料对陈皮中有效成分的吸附性能研究

    蒋志慧刘依琳高敏高鹏...
    7105-7110页
    查看更多>>摘要：探究ZIF-8的合成途径,并对其结构正确性进行表征,初步判断其吸附范围;探究ZIF-8对橙皮苷的吸附能力,选出最佳吸附条件.采用甲醇作为溶剂,2-甲基咪唑和六水合硝酸锌为原材料,室温下剧烈搅拌制得ZIF-8材料;以橙皮苷为对象,研究了吸附剂的质量,震荡时间,待测液体积对吸附效果的影响.室温搅拌法可成功制备ZIF-8,探究发现在吸附剂质量为10 mg,震荡时间为8 h,橙皮苷溶液体积为20 mL时,橙皮苷吸附得率最高,为57.98％.ZIF-8有较大的比表面积和孔体积,橙皮苷可进入孔道完成吸附,从而提高橙皮苷利用率.

    陈皮ZIF-8橙皮苷吸附解吸

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    B、Cu共掺杂单层g-C3N4电子结构及光学性质的第一性原理研究

    谭秀娟张旭阳杨烁王勇...
    7111-7115,7131页
    查看更多>>摘要：g-C3N4是一种极具潜力的绿色半导体光催化剂,但其带隙较宽,对可见光利用率有限.通过元素掺杂可以有效提高g-C3N4的光催化性能,采用第一性原理方法研究了非金属元素B和金属元素Cu共掺杂对g-C3N4电子结构于光学性质的影响机理,结果表明,B、Cu共掺杂g-C3N4(001)表面的最稳定位点为B占据H位点,而Cu占据N2位点.B、Cu共掺杂相比单一 B元素掺杂可以使g-C3N4(001)表面的能隙和功函数进一步下降,Cu元素的加入主要改善了 B掺杂的g-C3N4(001)表面的电子导通能力以及对光的捕捉能力,从而提高了光催化活性.

    g-C3N4光催化第一性原理电子结构光学性质

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    镍铁镓多晶合金弹热效应的循环稳定性研究

    官磊刘继辰陈枫佟运祥...
    7116-7121,7208页
    查看更多>>摘要：弹热制冷是一种新型固态制冷技术,具有对环境友好和能量利用效率高等优点,有望替代传统的蒸气压缩制冷技术.实现弹热制冷应用的关键在于获得兼具大弹热效应和高循环稳定性的弹热材料作为制冷剂.Ni-Fe-Ga记忆合金是一种很有潜力的弹热材料.该合金采用常规熔炼方法易形成γ相,然而有关γ相对合金弹热性能的影响却缺乏系统和深入的研究.有鉴于此,制备了 一种含γ相的Ni53.6Fe19.3Ga27.1多晶合金,采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、电子万能材料试验机以及自制的弹热效应测试系统,分析了其显微组织、力学性能和弹热性能.结果表明,Ni53.6Fe19.3Ga27.1多晶合金的基体是β相,γ相同时分布于晶粒内和晶界上,这种两相结构有助于合金获得大且稳定的弹热效应,室温绝热温变值超过-5 K.

    镍铁镓应力诱发马氏体相变弹热效应循环稳定性显微组织

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    粉煤灰基催化材料提升电子迁移率的制备机理

    亓占丰高瑞郭秀丽李贯诚...
    7122-7131页
    查看更多>>摘要：固体表面催化材料提升电子迁移率的制备机理目前缺少系统研究.以粉煤灰为研究对象,采用湿式磁选、高能球磨法和等离子体放电改性等方法联合改性以提升材料电子迁移率,并探讨其制备机理.实验结果表明,最佳实验参数组合为用1.2 T磁棒磁选3次,然后在转速550 r/min下球磨30 h,最后在放电间隙3 mm、放电长度200 mm、放电功率130 W和改性时间20 min条件下等离子体放电改性.得到的粉煤灰样品电阻率下降到27.92 MΩ·cm,比原始粉煤灰的电阻率提高四个数量级.该研究表明构筑完善且连续的导电网络是提升材料导电性能与电子迁移率的前提.

    粉煤灰高电子迁移率催化材料导电性制备机理

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    MgCo2O4@Ni(OH)2纳米针的制备及其超电性能研究

    倪航胡谭伟唐梦凡丁悦...
    7132-7138页
    查看更多>>摘要：采用水热和电沉积方法成功合成出超级电容器MgCo2O4@Ni(OH)2(MCON)电极材料.在导电基底泡沫镍上,絮状的Ni(OH)2包覆着针状的MgCo2O4,改善了母体材料的结构,构成了有效的电连接,从而增强导电性能.电化学性能测试表明,该MCON表现出优秀的电化学性能,其在1 mA/cm2的电流密度下,比电容高达2635.4 F/g,容量提高了 72.4％,且以14 mA/cm2循环1 000周次后比电容保持原有容量的91.2％.将MCON与活性炭分别以正极和负极组装成非对称超级电容器,其在电流密度1 A/g下,比电容达91.8 F/g.另外,该非对称超级电容器在功率密度为2.1 kW/kg下,能量密度为28.7 Wh/kg,同时点亮红色发光二极管时长高达25 min.研究结果表明设计复合材料拥有较强的储能能力,适合作为超级电容器电极材料.

    电沉积MgCo2O4@Ni(OH)2比电容非对称超级电容器

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    MXene材料Nb2CClx与Ti2CClx对Mg储氢性能的改性研究

    臧淑艳崔立志胡帅成吕丽君...
    7139-7149页
    查看更多>>摘要：镁是众多固态储氢材料中一类深受关注的材料,具有很高的储氢容量(7.6％(质量分数))和可逆吸放氢等优点.但是Mg吸放氢所需温度高,放氢动力学缓慢等影响了其实用性.采用熔盐刻蚀法以n(Mg)∶n(MXene)=10∶1的比例制备了两种不同类型的MXene(Nb2CClx和Ti2CClx),并研究不同种类MXene的添加对金属Mg的微观结构和吸放氢性能的影响.结果表明,材料的相组成未发生改变,但球磨后材料的颗粒尺寸进一步减小,增大了其比表面积.Nb2CClx和Ti2CClx的引入则使Mg的性能得到明显提升,可以有效提高材料的吸放氢速率,Mg@Nb2CClx在200 s内就可以放出5.0％(质量分数)的氢气,Mg@Ti2CClx在250 s内也可以放出5.3％(质量分数)的氢气.同时也可以降低材料的初始吸放氢温度,10％(质量分数)Nb2CClx使纯Mg的初始吸氢和放氢温度分别降低了 125 ℃和175 ℃,10％(质量分数)Ti2CClx则使纯Mg的初始吸氢和放氢温度分别降低了 100和125 ℃.根据Chou模型进行吸放氢动力学拟合的结果表明,MXene的加入使Mg的控速步骤由表面渗透控制向扩散控制转变,从而提高了 Mg的吸放氢动力学性能.

    Mg基储氢合金MXene催化改性动力学机理

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    ZIF-67衍生负载Co/Co9S8碳材料作为ORR催化剂的研究

    毕鹏飞刘培涛祖延清李晓东...
    7150-7156页
    查看更多>>摘要：锌-空气电池作为一种重要的电化学能源存储和转换技术,因其能量密度高、成本低和环境友好等优点受到广泛关注.然而,由于其空气阴极缓慢的动力学反应,阻碍了锌-空气电池的进一步发展.因此,我们采用了一种水热-高温热解-氨气还原的方法,制备出ZIF-67衍生N掺杂碳基Co和Co9S8纳米颗粒的电催化剂(Co/Co9S8@NC-1).电化学测试结果表明,该催化剂具有优异的ORR催化活性,其半波电位为0.85 V,接近商用Pt/C.与基于Pt/C+Ir/C的锌-空气电池(开路电压:1.47 V)相比,Co/Co9S8@NC-1基的锌-空气电池具有1.51 V的开路电压,且表现出105.3 mW/cm的功率密度和172 h循环稳定性(Pt/C+Ir/C:147 h).此工作为开发非贵金属基ORR催化剂提供了有效途径.

    金属有机骨架氧还原反应非贵金属催化剂锌-空气电池Co9S8

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    一种新型缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能研究

    付占达柳鑫华王瀛赵红丽...
    7157-7165页
    查看更多>>摘要：用硫代甲酰二肼与聚琥珀酰亚胺合成了新型改性聚天冬氨酸(PASP/CD).其次,使用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(NMR)对PASP/CD进行了结构表征.最后,采用质量法、电化学法、原子力显微镜(AFM)、接触角和扫描电镜及能谱研究了 P ASP/CD在0.5 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀行为.结果表明,PASP/CD作为混合型缓蚀剂,在盐酸溶液中加入PASP/CD后,体系的电荷转移电阻显著增加.PASP/CD的浓度为80 mg/L时缓蚀效率最高,达到91.48％,远高于PASP;与PASP相比,PASP/CD的缓蚀性能受温度的影响较小.AFM图和粗糙度数据可知PASP/CD具有良好的腐蚀抑制性能.发现PASP/CD的缓蚀作用是由于其侧链上的新官能团在钢表面的物理和化学吸附作用成膜的结果.研究为拓宽绿色水处理剂聚天冬氨酸的综合性能提供技术支持.

    改性聚天冬氨酸碳钢腐蚀电化学法表面分析

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