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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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收录年代

    Co添加对FeSiBCuNb非晶纳米晶合金软磁性能的影响

    郭琦李晓涵王志成金亚旭...
    8083-8089页
    查看更多>>摘要：通过单辊甩带法制备成分为Fe80.5-xCoxSi3.5B13.5Cu1Nb1.5(x=0,3,5,7,9)非晶合金带材,研究了 Co含量及退火温度对非晶纳米晶合金软磁性能与组织结构的影响.其中,退火温度为510 ℃,Co含量x=5时,Fe75.5Co5Si3.5B13.5Cu1Nb1.5非晶合金形成了由非晶基体和纳米晶粒组成的双相结构,晶粒尺寸D约为13.5 nm,具有低矫顽力Hc=2.5 A/m及高饱和磁感应强度Bs=1.59 T,获得了优异综合软磁性能.通过磁光克尔(magnet-ic-optical kerr,MOKE)显微镜观测合金表面磁畴结构,当退火温度为510 ℃,Co含量x=5时,内应力释放相对完全,纳米晶微观结构更加均匀,条状磁畴更清晰平直,磁畴的变化与Hc变化相对应.

    非晶纳米晶软磁合金Co元素矫顽力磁畴退火温度

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    Ni-Zr合金高温熔体与非晶形成能力的分子动力学研究

    赵泽琼潘少鹏牛晓峰
    8090-8095,8102页
    查看更多>>摘要：采用分子动力学模拟的方法,对不同成分Ni-Zr合金高温熔体的原子结构和热力学性质方面进行研究,分析影响其非晶形成能力的因素.通过观察降温过程中平均原子体积随温度的变化,以及300 K下构型的可视化分析中非晶结构比例的变化,发现Ni-Zr合金非晶形成能力在Ni含量占比60％～90％区间,非晶形成能力出现显著下降后又回升的情况.混合焓、混合熵、混合自由能等热力学参数未表现出与非晶形成能力有明显相关性,混合自由能二阶偏导数的变化,体现出热力学因子的变化显著影响非晶形成能力.双体分布函数,配位数等与非晶形成能力密切相关的结构参数呈现较弱相关性.Warren-Cowley参数,及键长分析,发现Ni-Zr键的变化表现出与非晶形成能力相同的变化趋势.此项研究有利于加深对合金高温熔体与非晶形成能力间关系的理解.

    非晶合金分子动力学模拟原子结构热力学参数

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    建筑用CA-SA@SiO2相变微胶囊制备及其性能优化研究

    刘凤利李俏莉白建侠王亚光...
    8096-8102页
    查看更多>>摘要：为解决脂肪酸相变温度高于建筑应用要求,以及已有脂肪酸相变微胶囊包覆率和相变潜热低的问题,首先制备了二元相变材料癸酸-硬脂酸,热性能结果表明,癸酸-硬脂酸相变温度和相变潜热为24.28 ℃和178.21 J/g,满足建筑应用要求.在此基础上以SiO2为壁材,采用溶胶凝胶法对癸酸-硬脂酸进行封装,制备不同芯壁比的CA-SA@SiO2相变微胶囊,并对其微观形貌、粒径大小、热性能、化学稳定性及抗渗漏性能进行表征.结果表明,芯壁比直接影响相变微胶囊的各项性能,其中最优芯壁比为50:50,此时微胶囊呈球形且光滑致密,粒径范围为2～500μm,主要集中于50 μm以下,壁材仅靠物理作用包覆芯材,微胶囊化后壁材可以提高芯材热稳定性,且热分解温度明显高于墙体材料使用环境,平衡渗漏率仅为4.53％,相变温度为24.63 ℃,处于人体舒适范围内,相变潜热和包覆率为138.16 J/g和77％,有效解决了相变温度高和包覆率、相变潜热低的问题,为相变储能建筑围护结构提供适宜温区、高能效密度与高稳定性兼容的新材料.

    二元脂肪酸溶胶凝胶法相变微胶囊微观特性热性能

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    MOF衍生的Fe-N-C电催化剂,用于高效氧还原反应

    张景涛王奎刘乐任杰...
    8103-8110,8127页
    查看更多>>摘要：由于传统能源的大量消耗与环境污染等问题,探索高效清洁的新型能源显的越来越重要.锌空电池作为一种绿色清洁能源受到了广泛的关注,然而其阴极氧还原(ORR)反应较为缓慢限制了其大规模应用.因此开发一种高效、绿色经济的非贵金属催化剂对氧还原反应至关重要.以金属-有机骨架(MOF)作为前驱体,通过高温热解合成了铁基氮掺杂碳电催化剂(Fe-N-C).Fe-N-C催化剂由于其较强的金属-氮配位结构可以避免金属原子的聚集和溶解,使金属原子均匀分散在氮掺杂的碳载体上,实现较高的ORR性能.制备的Fe-N-C-2催化剂具有丰富的孔隙结构和大量的Fe-Nx活性位点.其在碱性电解质中半波电位为0.91 V,在酸性电解质中半波电位为0.75 V.同时将其应用于锌空电池具有高达1.47 V的开路电压和163.1 mW/cm2的功率密度.该策略为设计二维结构以构建高性能电催化剂提供了一种有前途的方法.

    非贵金属催化剂金属-有机框架Fe-N-C氧还原反应锌空气电池

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    玉米秸秆纤维素的提取及其对沥青性能影响的研究

    程培峰张雪李艺铭王洋弘历...
    8111-8119页
    查看更多>>摘要：纤维素作为秸秆的重要组成部分,是决定其力学强度的关键.若将其应用于沥青路面中,有望改善路面的性能并解决秸秆在路面中易产生降解、老化等问题.研究首先利用星点设计-效应面法,探究了秸秆中纤维素的提取工艺对沥青性能的影响,并确定了纤维素的最佳提取工艺;然后,通过流变性能试验、离析试验以及红外光谱试验分析,研究了纤维素对沥青高温稳定性、低温抗裂性及储存稳定性的影响.结果表明,在NaOH浓度为2.5％,HNO3浓度为4.3％的条件下所提取的纤维素对沥青物理性能的改善效果最佳,同时,玉米秸秆纤维素的掺入提高了沥青的高温稳定性、低温抗裂性以及在高速车辆荷载剪切作用下的抗变形能力.当玉米秸秆纤维素的掺量为7％时,沥青的综合性能最佳,未产生严重的离析现象.与基质沥青相比,纤维素掺量在7％时的高温连续分级温度(TLH)提升了 13 ℃,低温性能提升了 49.3％.此外,纤维素仅以物理增强作用互相粘结改善沥青的性能,并未发生化学反应.

    道路工程纤维素的提取改性沥青流变性能红外光谱

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    W-VO2@SiO2热致相变材料的制备及性能研究

    吴娇孟晓荣刘党豪饶锐...
    8120-8127页
    查看更多>>摘要：为在降低VO2(M)相变温度的同时提升其稳定性,以五氧化二钒(V2O5)为钒源,水合肼(N2H4·H2O)为还原剂,优化了 VO2(M)的水热合成工艺.通过W6+掺杂和表面沉积SiO2,在保证相变性能的同时提升稳定性.结果表明:水热过程中存在VO2(A)-VO2(M)相互转变的过程,调整水热反应条件可得到结晶度良好,相变温度为66.3 ℃、热滞回宽为9.2 ℃的VO2(M).随着W掺杂量(原子分数表示)的增大,W-VO2(M)@SiO2的Tc降低,在W掺杂量为1.0％(原子分数)时ΔT=7.2 ℃;加速试验后 W-VO2@SiO2复合材料的VO2仍以V4+存在,具有良好的热稳定性.

    二氧化钒水热法钨掺杂二氧化硅热稳定性

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    B掺杂对单层g-C3N4光催化性能调控机制的第一性原理研究

    谭秀娟杨烁张旭阳张旭昀...
    8128-8134页
    查看更多>>摘要：光催化技术以太阳能为驱动,在环境治理、氢能制备等领域具有十分广阔的应用前景.g-C3N4是一种极具潜力的绿色光催化剂,但其有限的可见光响应范围以及较宽的能隙限制了其光催化性能的进一步提高.非金属元素掺杂是一种有效提升g-C3N4光催化活性的方法,采用第一性原理计算的方法研究了 B元素掺杂对g-C3N4光催化活性的影响机理,考察了掺杂前后的电子结构以及光学性能.结果表明,g-C3N4(001)表面的H位点是B原子掺杂的最稳定位点,掺杂能为-7.81 eV,B元素的加入使g-C3N4(001)表面的能隙从未掺杂的1.468 eV降低到了 0.732 eV,功函数从4.055 eV降低到3.108 eV,并提高了表面C原子的反应活性,从而使得g-C3N4(001)表面的光催化活性得到了有效地提高.光学性质研究表明,B元素的加入使得g-C3N4(001)表面发生了明显的"红移"现象,使表面的光响应能力得到了提高,从而获得了更高的光催化能力.

    g-C3N4光催化掺杂第一性原理

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    氢氟酸法合成Mo2Al1-xB2(MBene)及电化学性能研究

    陈逸钊茅婷婷崔帅甫廖松义...
    8135-8142页
    查看更多>>摘要：由块状三元金属硼化物(MAB相)制备的MBene作为一种新型的二维材料,其大规模发展受到了越来越多的关注,但其制备策略受到了限制.工作详细探索了采用氢氟酸法从MoAlB中刻蚀Al层的最佳制备工艺条件,并成功合成了具有典型手风琴结构的Mo2Al1-xB2(MBene)二维材料.此外,使用X射线衍射仪和XPS详细分析了 MBene晶体结构和表面化学状态.扫描电子显微镜结合能谱仪分析了 MBene的微观形态.结果表明,在60 ℃下刻蚀72 h(简称60-72 h)合成的MBene具有清晰手风琴层状结构特征.当用作LIBs阳极时,60～72 h样品具有出色的电化学性能,在1 A/g电流密度下循环500次后的可逆比容量为228.0 mAh/g.其优异的电化学性能主要归因于二维MBene良好的导电性及快速锂离子扩散通道,由此而带来高的赝电容效应,即在2 mV s-1扫描速率下,赝电容贡献达到～86.7％.

    Mo2Al1-xB2(MBene)氢氟酸法刻蚀锂离子电池负极材料

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    双金属Co/Fe-N-C催化剂合成及氧还原性能研究

    张俊龙涛李广环侯亚庆...
    8143-8147,8169页
    查看更多>>摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其铂基催化剂昂贵和资源稀缺,未能得到大规模应用,过渡金属氮掺杂碳(M-N-C,M=Fe,Ni,Mn,Co)单原子催化剂被认为是有潜力的氧还原反应(ORR)催化剂,其中Fe-N-C催化剂在酸性介质下具有较高的氧还原催化活性,成本低,受到广泛关注,被认为是最具有前途替代铂基催化剂的燃料电池催化剂,然而,大多数报道的Fe-N-C催化剂在燃料电池中的性能仍不如铂基催化剂,并且在酸性介质下稳定性差,而不能被广泛应用,在此,我们报道了一种以ZIF-67为前驱体,在具有稳定高石墨化NC载体上构建Fe-Nx和Co-Nx双活性位点,得到的Co/Fe-N-C双原子催化剂实现了 0.96V(vs.RHE)的起始电位(Eoneset)和0.79 V(vs.RHE)的半波电位(E1/2),对比Fe-N-C和Co-N-C催化剂有着更显著的稳定性和更优异的ORR活性,为提高Fe-N-C催化活性和耐久性提供一条新思路.

    质子交换膜燃料电池氧还原反应双金属催化剂氮掺杂碳活性位点

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    氧化石墨烯增强多孔结构磁性天然橡胶的制备及性能研究

    王妍高妙马迅波解永强...
    8148-8154页
    查看更多>>摘要：磁性橡胶具有优异的磁控力学性能,在军事、医疗等领域具有广泛的应用前景.然而,磁性橡胶面临的磁流变效应较低且与机械力学性能相矛盾的难题,极大地阻碍了其工程化应用.为此,采用机械共混法,选取羰基铁粉为磁性粒子,制备了 GO含量分别为0 phr、0.5 phr、0.8 phr、1.1 phr和1.4 phr的多孔结构磁性天然橡胶(PMR),并对其微观形貌、磁性能、磁流变性能和机械力学性能进行了系统研究.结果表明,PMR具有圆形闭孔的多孔结构,该结构特征的基体弹性模量较低,利于基体中的磁性粒子在磁场作用下沿磁场方向移动,从而使PMR具有高磁流变效应.随着GO含量的上升,PMR的拉伸强度先升高后降低,当GO含量为0.8 phr时,PMR孔洞壁的破洞现象最少、拉伸强度最大(5.02 MPa)且磁流变效应较高(422％).适量GO的掺杂不仅完善了PMR的孔洞结构,而且提升了其机械力学性能,发挥了补强剂的作用.该研究为设计并制备具有高磁流变效应和优异机械力学性能的磁性橡胶提供了新思路.

    天然橡胶多孔结构氧化石墨烯机械力学性能磁流变效应

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