一、LDHs纳米材料在塑料中的应用——LDHs纳米母料分散性能初探(论文文献综述)
罗丹[1](2021)在《碳酸氢钠改性及其在聚烯烃材料中发泡行为的影响》文中认为碳酸氢钠(SB)为绿色环保型发泡剂,但由于分解温度低,分解温度区间宽,不能满足聚烯烃材料的功能化、轻量化的需求,限制其推广应用。本文通过单次包覆及多次包覆的改性方法制备碳酸氢钠胶囊,优选出最佳改性工艺,分解温度提高,分解温度区间变窄,为拓展环保型碳酸氢钠发泡剂在聚烯烃材料中的应用提供理论和实验指导,主要结论如下:以碳酸氢钠为核,环氧树脂(EP)为壳,制备碳酸氢钠胶囊(EP@SB)。发现碳酸氢钠颗粒过大或过小都不利于碳酸氢钠胶囊的制备,当碳酸氢钠为200目,环氧树脂与碳酸氢钠的质量比为1:5时,环氧改性的碳酸氢钠胶囊的分解温度从119℃提高到155℃;分解温度区间从67℃降到25℃;经过环氧改性的碳酸氢钠具有较好的热稳定性能和分散性。为了进一步提高碳酸氢钠的分解温度,增强包覆层的强度,提高外壳层对核芯碳酸氢钠的保温阻隔作用,从而达到改善分解温度的目的。采用柠檬酸(CA),软脂酸(PA),硬脂酸(SA)为改性剂,对碳酸氢钠进行二次包覆改性,制备出SA/EP@SB胶囊。结果表明,有机酸的引入,能有效改善碳酸氢钠的分解温度和分解温度区间;当改性剂为软脂酸、溶液p H为2、质量比(EP@SB:PA)为1:1.5时,碳酸氢钠胶囊的分解温度高达178℃。成功实现云母(SER)、水滑石(LDHs)、蒙脱土(MMT)和二氧化硅(Si O2)成核剂包覆在EP@SB胶囊表面。发现成核剂包覆的EP@SB比表面积大,分散性能较好,加入成核剂使EP@SB的初始分解温度有较小降低。将单次改性和多次改性后的碳酸氢钠胶囊应用于聚丙烯材料(PP)中发泡。结果表明:改性后碳酸氢钠的发泡效果得到明显改善,泡孔平均直径减小,泡孔密度明显增大;多次改性的碳酸氢钠制备出发泡制品泡孔结构优于环氧树脂单次改性碳酸氢钠,泡孔直径从163μm减小到108μm,泡孔密度从8.72×105个/cm3增加到1.31×106个/cm3。利用EP@SB和PA/EP@SB复合成核剂制备发泡聚丙烯材料,与成核剂和发泡剂单独加入聚丙烯发泡后材料进行对比探究。结果显示,经过成核剂修饰后EP@SB和PA/EP@SB,在聚丙烯中的发泡行为明显优于传统成核剂直接混合的发泡行为。其中,加入SER的发泡聚丙烯材料效果较理想,泡孔形态规整,发泡倍率较高,泡孔密度从8.72×105个/cm3增加到2.06×106个/cm3,泡孔直径从163μm减小到94μm。成核剂包覆在发泡剂表面制备的聚丙烯发泡产品,其冲击性能比成核剂和发泡剂单独添加到聚丙烯中的发泡制品好,冲击强度从4.12 KJ/m2提升到6.11 KJ/m2。
李雪梅[2](2021)在《MXene/NF载体上三维花状NiCo-LDH的制备及其电催化性能研究》文中进行了进一步梳理氢气因为能量密度大且环境友好而备受关注。电解水是目前制备高纯度氢气最清洁、最高效的方法之一,发生在阳极上的析氧反应(OER)的高过电位是影响电解水产氢效率的关键。层状双氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)以其本身具有的优良OER催化活性而受到广泛关注,但是LDHs存在导电性差、易团聚的缺点,影响了其催化活性的释放。本文以MXene/NF复合物作为载体,采用水热法在其上生长NiCo-LDH,得到NiCo-LDH/MXene/NF复合催化剂,以提高LDHs的分散性和导电性,最终提高其OER催化性能。获得的成果如下:(1)以MXene(Ti3C2Tx)为载体,用水热法制备了NiCo-LDH/MXene复合催化剂。在电流密度50 mA/cm2时,其过电位和塔菲尔斜率分别为358 mV和30.86 mV dec-1,表现出比NiCo-LDH(391 mV,81.6 mV dec-1)更优秀的催化活性。显示MXene能够有效地促进NiCo-LDH分散,提高其OER催化活性。(2)以泡沫镍(NF)为载体,用水热法在其上自生长NiCo-LDH,得到了具有花球状结构的NiCo-LDH/NF,并在氮气保护下对NiCo-LDH/NF进行煅烧改性,得到负载于泡沫镍载体上的混合金属氧化物(MMOs)。通过煅烧使LDHs发生拓扑转变以后得到的MMOs不仅继承了LDHs的大比表面积层状结构特征,还促进了电荷分离和电子转移,提高了NiCo-MMOs/NF的催化活性。在电流密度100 mA/cm2时,过电位为320 mV,塔菲尔斜率为53.1 mV dec-1。(3)以泡沫镍(NF)为骨架,MXene(Ti3C2Tx)为中间体,用自然沉积的方法在泡沫镍骨架获得MXene涂覆层,通过水热法在MXene/NF载体表面生长三维花状的NiCo-LDH。获得的NiCo-LDH/MXene/NF复合催化剂结合了NiCo-LDH、MXene和NF在催化电解水反应中的优势,在电流密度100 mA/cm2时,过电位低至223 mV,塔菲尔斜率也仅有47.2 mV dec-1。
史会丽[3](2020)在《铋基阻燃剂的制备及其在软质聚氯乙烯中的性能研究》文中研究表明近年来,二维层状材料由于在聚合物燃烧的过程中能够阻隔热质传输,在阻燃领域受到广泛研究。氯氧化铋(BiOCl)纳米片具有二维层状结构,并且铋与锑同族,具有相似的化学性质,期望氯氧化铋能够取代三氧化二锑(Sb2O3),作为一种新型绿色的阻燃剂用在聚氯乙烯(PVC)中。本论文制备了几种BiOCl纳米片阻燃剂,并研究其在PVC中的阻燃性能和阻燃机制。首先,通过水热法制备了BiOCl纳米片,并用硅烷偶联剂(KH570)对BiOCl纳米片进行改性处理,与市售Sb2O3对比,其阻燃性能优于Sb2O3。其次,为了解决PVC/BiOCl复合材料燃烧后形成的炭层不稳定的问题,引入含磷量高的生物质植酸(PA)和壳聚糖(CS)制备了BiOCl@CS-PA复合阻燃剂,进一步提高其阻燃性能。最后,基于组内先前研究结果,采用掺杂方式在BiOCl纳米片中引入Fe和Sn,利用协同作用提升BiOCl的阻燃性能。主要研究内容如下:1.氯氧化铋纳米片的制备及其在PVC中的性能研究通过水热法制备了BiOCl纳米片,并用硅烷偶联剂(KH570)对氯氧化铋纳米片进行了改性处理。X-射线粉末衍射仪(XRD)结果显示制备的BiOCl具有较高的结晶度;扫描电镜(SEM)显示氯氧化铋的尺寸是从纳米到微米的连续结构,厚度在30-40 nm左右;红外(IR)和热重(TG)结果表明,KH570通过化学键合方式修饰在BiOCl纳米片表面,残炭量由76%提高到84%。拉伸测试及拉伸断面结果显示,KH570的引入能够提高BiOCl纳米片在PVC中的分散性和力学性能。阻燃性能结果显示:3 wt.%的PVC/KH570-BiOCl复合材料的极限氧指数(LOI)值由25.1%(纯PVC)提高到28.7%,达到了难燃等级。锥形量热测试结果表明,修饰后的BiOCl纳米片能够进一步降低峰值热释放速率(PHRR),并且大幅降低总烟产生量(TSP)。与Sb2O3相比,具有较低的PHRR、峰值烟释放(PSPR)、TSP,展现了良好的阻燃性能。通过对PVC/KH570-BiOCl的残炭形貌、结构以及其热解产物分析可知,KH570-BiOCl能够促进PVC脱氯化氢反应,形成更多的石墨化程度高的保护性炭层,并且能够有效地抑制有机挥发物的释放,减少有毒气体的释放。2.壳聚糖和植酸包覆氯氧化铋复合阻燃剂的制备及其在PVC中的性能研究尽管KH570-BiOCl能增强PVC的阻燃性能,但是我们发现复合材料的残炭不稳定,针对此问题,我们采用高含磷的生物质PA和CS作为联接剂、成炭剂包覆改性BiOCl纳米片,利用PA增强残炭的稳定性。XPS、EDS和SEM结果显示:相比于未包覆的BiOCl纳米片,包覆后的BiOCl纳米片出现了P和N元素的特征峰,并且其表面粗糙不平,明显有一层沉积物,说明CS-PA包覆在BiOCl表面,形成了BiOCl@CS-PA复合阻燃剂。当3 wt.%的BiOCl@CS-PA添加到PVC基体中时,在垂直燃烧(UL-94)试验中,PVC/BiOCl@CS-PA复合材料通过了V-0等级。此外,锥形量热测试结果显示,BiOCl@CS-PA与BiOCl纳米片相比,降低了PVC的第一个峰放热速率,而且还能抑制PVC在300~400 s之间的峰值放热速率,表明PVC/BiOCl@CS-PA复合材料的阻燃性能进一步提高。通过对PVC/BiOCl@CS-PA残炭的微观结构和形貌的分析,揭示其阻燃机理。结果表明,PVC/BiOCl@CS-PA复合材料形成了更致密更完整的残炭,且具有较高的石墨化程度。这表明PA和CS的共同作用提高了炭层的质量,有助于提高凝聚相的阻燃性能。拉伸测试结果表明,与PVC/BiOCl相比,PVC/BiOCl@CS-PA复合材料拉伸强度和断裂伸长率均有明显的提升。3.铁、锡金属离子掺杂氯氧化铋纳米片的制备及其在PVC中的性能研究采用水热法分别制备了铁掺杂(Fe-BiOCl)和锡掺杂(Sn-BiOCl)的BiOCl纳米片。XRD、SEM结果显示:制备的Fe-BiOCl和Sn-BiOCl具有BiOCl的特征衍射峰且没有其他化合物衍射峰;其尺寸大小在100-200 nm,厚度在十几纳米左右。热重结果表明,Fe、Sn元素的引入,其初始热分解温度提高,且800℃时,阻燃剂的残炭量能够明显提升。阻燃性能结果显示:与PVC/BiOCl相比,当添加量为3 wt.%的Fe-BiOCl和Sn-BiOCl时,LOI由28.5%分别提升到31.5%和30.1%,并能通过垂直燃烧V-0等级,具有更低的PHRR、THR以及TSP;此外PVC/Fe-BiOCl复合材料具有优于PVC/Sn-BiOCl复合材料的阻燃性能。凝固相结果分析显示:Fe、Sn的引入形成了双固相协效阻燃机制。气相结果分析显示,Fe、Sn元素的引入,不仅能够促进PVC早期脱卤炭化,而且能够明显的降低热解过程中有机烃类和芳香族化合物的释放。拉伸测试结果表明,所制备的阻燃剂的加入,PVC复合材料的拉伸强度均有不同程度的提升,拉伸模量的增加说明了PVC复合材料的刚性增加。与纯PVC相比,Fe-BiOCl的加入提高了PVC复合材料的断裂伸长率。
李凯涛[4](2019)在《原子经济反应制备水滑石的机理、结构调控与性能研究》文中认为水滑石(LDHs)是一种结构、组成具有丰富可调变性的阴离子层状结构功能材料,已在PVC热稳定剂、抑烟剂以及紫外阻隔材料等领域得到了大规模应用。目前工业制备LDHs基本都采用共沉淀法,在制备过程中会产生大量副产物盐,原子利用率低,需要用大量水对产物进行洗涤,浪费了大量资源与能源,不符合绿色化学的发展趋势。本实验室前期以金属氢氧化物为原料,发明了原子经济反应制备MgAl LDHs的新路线,原子利用率100%。但由于不能有效控制产物的颗粒尺寸和形貌,且在制备其他层板组成水滑石时易出现杂晶相,产品应用性能较差,限制了其产业化实施。针对上述问题,本论文通过实验手段和反应动力学计算相结合的方式研究了原子经济反应制备LDHs的合成机理,提出了原料颗粒尺寸影响LDHs生长过程的新理论,并实现了对MgAl LDHs颗粒尺寸的控制。在此基础上,通过调控原料颗粒尺寸和工艺参数,首次实现了原子经济反应可控制备ZnAl LDHs。发现了ZnAl-CO3 LDHs在水热条件下具有的独特的热稳定性,并进一步利用原子经济反应,揭示了 ZnAl LDHs水热条件下分解产物不存在结构记忆效应的原因。将原子经济反应制备的系列LDHs在PVC、EVA和PP中开展了分散性和应用性能研究,结果表明,产品在树脂中分散性良好,性能达到且部分指标超过了传统共沉淀工艺产品。本论文基于反应机理研究,实现了对LDHs组成、形貌等微观和介观结构的调控,为采用原子经济反应制备LDHs的基础研究以及产业化实施提供了理论和技术基础。本论文主要的研究内容和取得的研究成果如下:1.原子经济反应制备MgAl LDHs的机理研究与颗粒尺寸控制首先调变拟薄水铝石颗粒尺寸,利用原子经济反应制备了MgAl-CO3 LDHs,结合实验手段与反应动力学计算,探究了原子经济反应制备MgAl LDHs的合成机理以及反应物颗粒尺寸对反应成核方式和晶体生长的影响。研究表明该反应过程为:Mg(OH)2与拟薄水铝石在水热条件下解离产生Mg2+和Al(OH)4-,这些离子在Mg(OH)2表面反应形成LDHs晶核,晶核逐渐长大形成晶体结构完整的MgAl LDHs,且受原料颗粒尺寸影响,表现出两种反应控制机理:1)当反应物拟薄水铝石颗粒尺寸为微米级时,该反应为一维扩散反应控制整个反应进程;2)当拟薄水铝石颗粒尺寸下降至纳米级时,由于原料离解产生的离子浓度增大,扩散速率提高,该反应由一维扩散反应转变为二维相界面反应控制。根据上述机理研究,本论文进一步调控Mg(OH)2颗粒尺寸,制备了不同颗粒尺寸的MgAl LDHs,实现了原子经济反应制备MgAl LDHs的可控合成。2.原子经济反应制备ZnAl LDHs及机理研究基于上述对MgAl LDHs成核、生长和颗粒尺寸控制的研究,本论文采用颗粒尺寸为30 nm的ZnO、拟薄水铝石以及CO2为原料,调控反应温度、反应压力等合成条件,首次实现了原子经济反应制备ZnAl LDHs,确定了制备工艺条件。同时结合实验研究与反应动力学计算对反应过程进行研究分析,揭示了原子经济反应制备ZnAl LDHs的溶解-成核-扩散并受一维扩散过程控制的反应机理。具体反应过程为:1)纳米ZnO、拟薄水铝石和CO2在水热环境中离解生成Zn2+、OH-、Al(OH)4-和 CO32-;2)Zn2+、Al(OH)4-、CO32-和 OH-发生碰撞,在ZnO颗粒表面反应生成LDHs晶核;3)形成的LDHs晶核在ZnO表面沿着LDHs与ZnO的界面以一维扩散方式不断生长,逐渐形成晶体结构完整的ZnAl-C03 LDHs。其中第三步的扩散反应过程为该反应进行的主要控制步骤。本论文进一步采用不同颗粒尺寸的ZnO为原料,在120℃条件下研究了 ZnAl LDHs的生长过程,结果表明由于受ZnO表面成核和一维扩散过程控制,随着ZnO颗粒尺寸增大,LDHs与ZnO界面之间的扩散反应速率降低,导致LDHs的生长速率变慢,使ZnO不能完全发生反应,不能得到纯净的ZnAl LDHs晶体。这也为原子经济反应制备其它组成LDHs提供了理论基础。3.ZnAl LDHs水热条件下的热稳定性与结构记忆效应研究本论文研究发现ZnAl LDHs水热条件下热稳定性较差,在大于150℃时就易发生分解。分析结果表明,ZnAl LDHs在170℃水热条件下分解时生成了 ZnO和类似ZnAl204尖晶石结构的锌铝混合氧化物ZnAl-MMO(ZnAl1.603.4)。进一步利用原子经济反应,对其分解产物的性质进行了研究,结果表明,分解产生的ZnO仍具有反应活性,可与外加铝源反应重新生成ZnAl LDHs;分解产生的ZnAl-MMO由于具有类似尖晶石结构,失去反应活性,不能通过结构记忆效应重新生成LDHs,揭示了 ZnAl LDHs水热条件下分解产物不存在结构记忆效应的原因,丰富了 LDHs的结构理论。4.原子经济反应制备LDHs的应用性能研究本论文将原子经济反应制备的具有不同组成和颗粒尺寸的MgAl-CO3 LDHs 和ZnAl-CO3 LDHs 应用到 PVC、EVA、PP 等塑料中,采用聚集诱导发光(AIE)分子荧光探针标定技术研究了 LDHs在PVC中的分散性,同时研究了产品的PVC热稳定性、抑烟以及紫外阻隔等性能。结果表明,采用原子经济反应制备的420 nm的MgAl-CO3 LDHs在PVC中具有良好的分散性,进而提升了其对PVC的热稳定性;制备的MgAl-CO3 LDHs与ZnAl-CO3 LDHs在EVA和PVC材质中均表现出了优异的抑烟性能,其中MgAl-CO3 LDHs对EVA的最大烟密度下降幅度可达到70%以上,超过了共沉淀工艺制备LDHs的性能;制备的ZnAl-CO3 LDHs由于具有更多的表面缺陷,对PP的紫外阻隔性能优于共沉淀工艺产品。综上所述,通过本论文研究,实现了 LDHs原子经济反应制备在组成和形貌等微观和介观结构方面的控制,使LDHs表现出了优异的分散性能和应用性能,扩大了产品应用范围,为LDHs原子经济反应制备的产业化发展提供了理论和技术支持。
马若愚[5](2019)在《Mg基层状复合氢氧化物抗光老化材料组装及性能研究》文中认为聚丙烯(PP)具有价格低廉、耐腐蚀、力学性能优异等优点,在轻工业、汽车制造业、航空航天等众多行业有广泛应用。但PP易发生光老化,生产过程中需加入光稳定剂以提高PP的抗光老化能力。常用的光稳定剂多为小分子有机物,存在热稳定性差、易挥发迁移等缺点,限制了其在PP中的应用。层状双金属氢氧化物(LDH)是典型的层状阴离子型黏土,拥有层间阴离子可调控的特点。将光稳定剂插层组装至LDH层间,可形成无机-有机复合功能材料,在增强光稳定剂的热稳定性和耐迁移能力的同时,亦能强化光稳定剂对PP的抗光老化性能。受到层间客体自身性能的限制,光稳定剂单客体插层LDH往往只能吸收特定波段的紫外线,抗光老化性能不足,作为抗光老化助剂在PP中的应用受到限制。为了进一步提高光稳定剂插层LDH的抗光老化性能,本文基于LDH具有组成可调控性和可插层组装性,提出将两种吸收波段互补的紫外吸收剂共插层组装到LDH层间,利用层间两客体协同作用拓宽紫外吸收范围,得到热稳定性高、紫外阻隔能力强的新型光稳定剂;利用LDH层间客体普遍存在的分子间作用力,将无法直接插层的光稳定剂中性分子与表面活性剂共同组装至LDH层间,增强其耐迁移能力;最后,对LDH绿色制备工艺条件进行优化,实现了纳米尺寸LDH的常压绿色制备,具有潜在的工业应用价值。论文的主要研究内容和结论如下:1.采用改进的共沉淀法制备了层间客体摩尔比为1:1的UV-284(HMBA)与肉桂酸(CA)共插层Mg2ZnAl-LDH,得到一种新型紫外阻隔材料HMBA-CA-LDH。多种表征手段表明Mg2ZnAl-LDH主体层板与层间客体HMBA/CA存在主-客体相互作用,且HMBA与CA客体间也存在着客-客体相互作用。与HMBA单插层LDH(HMBA-LDH)和 CA 单插层 LDH(CA-LDH)相比,HMBA-CA-LDH具有更宽泛的紫外吸收范围和更强的紫外吸收性能。LDHs不仅提高了 PP的热稳定性能,使热分解温度提高了 25℃以上,而且显着提高了 PP的光稳定性能。与HMBA-LDH和CA-LDH相比,由于HMBA与CA存在协同抗光老化作用,HMBA-CA-LDH具有更优异的抗光老化能力,可显着降低PP的光老化程度。2.采用共沉淀-离子交换法合成了高纯度的十二烷基硫酸钠(SDS)插层Mg3Al-LDH(SDS-LDH),再利用SDS与紫外吸收剂UV-531分子间的相互作用力,将紫外吸收剂UV-53]中性分子引入LDH层间,制备了 UV与SDS共插层LDH。研究表明,UV在SDS-LDH层间可有效发挥其紫外吸收性能,大幅增强了 SDS-LDH的紫外屏蔽性能;LDH层板的物理阻隔作用提高了 UV-531在PP中的耐迁移能力。UV-SDS-LDH显着提高PP的紫外光屏蔽性能和热稳定性,进而提高了 PP的抗光老化性能。3.采用改进的共沉淀法合成了高纯度的硬脂酸(STA)插层Mg3Al-LDH(STA-LDH),将受阻胺光稳定剂770中性分子与STA共同组装至LDH层间制备了 HALS与STA共插层结构LDH。研究表明,HALS与HALS-STA-LDH的紫外屏蔽能力很弱,不能提高PP的紫外阻隔性能;HALS-STA-LDH可有效增强PP的抗光老化能力,原因是LDH层间的HALS分子可发挥光稳定作用。4.以青海盐湖丰富的MgCl2为镁源,廉价的Ca(OH)2为碱源制备纳米Mg(OH)2,以制备的纳米Mg(OH)2和拟薄水铝石为原料,通过绿色工艺制备镁基LDH。研究结果表明,Mg/Al摩尔比为2.5-3:1,反应温度为95℃,晶化6 h即可得到结构完整、晶相纯净、结晶度高的紫外吸收剂插层LDH;并将该方法扩展至表面活性剂插层LDH、CO32-插层LDH和NO3-插层LDH的制备,说明该方法具有普适性,具有潜在的工业应用价值。
田维亮[6](2017)在《蛭石复合功能材料设计合成与性能研究》文中进行了进一步梳理科学技术快速发展,纳米技术有望推动下一次科技革命的诞生。鉴于独特物理与化学性质,二维结构材料仍然是科技前沿热点。蛭石作为天然层状材料,在建筑和农业等领域具有广泛应用。但是蛭石功能单一,一直限制其进一步发展,其真正潜力并没有凸显。目前,材料科学研究重心已经转移到原子、分子以及超分子层次上的纳米科学,对纳米材料结构与功能的精准调控是关键。本论文研究重心放于蛭石结构基本单元蛭石纳米片,构建具有不同功能的宏观组装体,有助于发现新材料;同时,将利用膨胀蛭石层状结构,从微观上构建具有特定尺寸与形貌的微纳结构复合功能材料,并通过杂原子掺杂,实现对材料表面结构调控,实现功能多样化。本论文主要研究内容如下:(1)首先以原矿为原料制备膨胀蛭石。采用离子溶剂剥离法对膨胀蛭石进行剥离,制备多层或少层蛭石纳米片,Zeta电位在-40左右,带负电,其胶体具有良好的稳定性。构建蛭石和水滑石自支撑薄膜,实验结果显示蛭石自支撑薄膜具有良好的微纳结构,但是在溶液中往往被溶胀所破坏。通过热淬火处理,在200℃时可以有效抑制其溶胀效应。同时,制备类水滑石CoAl-LDHs纳米片胶体溶液,采用LBL方法,实现带负电天然蛭石和带正电类水滑石两类粘土的组装。(2)充分利用蛭石层板带负电荷特征,发挥表面平衡离子Mg2+,Al3+,Ni2+和Ti3+的桥梁作用,在蛭石((Si,Al)O4)四面体和水滑石(AlO6)八面体中间通过氧原子链接成键(M1-O-M2 (M1 = Mg, Al, Ni or Ti和M2 = Si orAl)),首次实现阳离子型黏土水滑石在阴离子型黏土蛭石表面原位生长,构建多级结构材料。通过第一性原理对其生长机理进行分析,发现水滑石与蛭石是以晶格匹配方式进行匹配的,且类水滑石将以倾斜方向进行原位生长,这与实验结果相吻合。源于三维多级结构能够显着提高比表面积和传输通道,MgAl-LDHs/蛭石复合材料吸附性能显着提升,与MgAl-LDHs相比,对Cr(Ⅵ)的吸附量提高了 20%; NiTi-LDHs/蛭石复合光催化剂将蛭石强吸附性能和钛的强催化性能相结合,蛭石的硅基半导体上缺陷位抑制光激发电子与空穴复合,提高光电子催化效率,加快光电子转移,降低电子空穴出现几率,提高可见光的光子吸收,其对亚甲基蓝的清除率达到96%,并且它们都具有强的循环再生性能,其再生率超过90%。(3)采用气相CVD法,利用碳源和催化剂共裂解,在层状蛭石层板间原位生长碳纳米管,制备具有三明治结构的蛭石/碳纳米管复合材料。鉴于碳纳米管一般是疏水的,使用前都需要改性,限制了其应用范围。然而,实验首次发现可以在碳纳米管制备时,通过改变杂原子掺杂方式,直接调控碳纳米管表面原子结构,调节其亲疏水性。研究结果表明,使用二甲苯或三甲苯为碳源,可以制备超疏水碳纳米管(CA=158.1),使用吡啶作为碳源,可以制备超亲水碳纳米管(CA=0)。(4)以制备的超亲水性碳纳米管为原料,利用简单的自吸附和冷冻干燥辅助固定方法,在其表面上均匀负载Co3O4纳米颗粒,构建双功能催化剂。杂原子掺杂碳纳米管和均匀分布的氧化钴纳米颗粒赋予所获得的Co3O4/碳纳米管复合材料具有良好的OER和ORR性能。在此基础上,以均匀负载CoFeOx纳米颗粒的碳纳米管为原料,利用上面负载的CoFeOx作为催化剂,采用双氰胺为碳源和氮源,通过固体CVD法在其上生长高氮含量的碳纳米管和石墨烯,制备碳纳米管/石墨烯/过渡金属组成的复合功能材料。关键是在制备过程中过渡金属氧化物纳米颗粒直接转化为金属,并且其均匀地分散在该复合材料中,并被薄碳膜包裹,能提供更多活性位点。碳纳米管/石墨烯/过渡金属组成的复合功能材料的ORR(-3 mA/cm2)和OER (10 mA/cm2)之间的过电压之差为0.845,因此该材料是一种优异的双功能催化剂。(5)实验研究发现掺杂的碳纳米管和石墨烯,其结构和表面会产生很多晶格缺陷,少层碳包裹的金属纳米颗粒,会改变原有sp2杂化碳层的结构,加速电子转移,都会促进形成催化活性位点。本实验结果显示,随着掺氮含量增加,不仅可以用于OER和ORR的电催化性能,其电容性能也在增加。
徐圣[7](2016)在《含磷双金属氢氧化物材料的制备及其阻燃聚丙烯性能》文中研究指明聚丙烯(PP)由于其价廉和良好加工性能被广泛地应用于交通、建筑、电线电缆行业。然而,因其自身的易燃性在应用中受到很大的限制。因此,兼具良好物理性能和阻燃性能的聚丙烯材料的开发和应用一直是学界重点关注的课题。镁铝层状双金属氢氧化物(LDH-C)具独特的层状结构以及层间阴离子与层板阳离子的可调变性,且由于其阻燃效率高、无毒和环境友好己成为无机阻燃领域研究的热点。但存在LDH-C与PP相容性差,添加量大和PP材料的力学性能破坏较大的缺陷。改善LDH-C表面化学性能特别是其疏水性是解决LDH-C所存在的缺陷最有效途径之一。本论文的研究包括以下内容:以三聚磷酸钠(STPP)和稀土偶联剂La OT为改性剂对LDH-C进行改性,制备P3O105–插层双金属氢氧化物(LDH-P)和La OT改性的LDH-P(La-LDH-P);采用熔融法分别制备LDH-P和La-LDH-P与PP的复合材料(PP/LDH-P和PP/La-LDH-P),依次研究PP/LDH-P和PP/La-LDH-P的阻燃性能;以多聚磷酸铵(APP)为协效剂,La-LDH-P和PP熔融共混制备阻燃复配体系(PP/La-LDH-P/APP),重点研究APP与La-LDH-P协同阻燃性能;分别研究PP/LDH-P、PP/La-LDH-P和PP/La-LDH-P/APP三体系的结晶性能、热力学稳定性能、力学性能和阻燃性能。主要结论如下:1.以Mg Al-CO32-双金属氢氧化物(LDH-C)为前体,采用焙烧复原法对LDH-C进行P3O105–插层改性,制备P3O105–插层双金属氢氧化物(LDH-P),采用响应面分析法优化P3O105–插层反应参数。调控插层反应温度,随温度的升高,P3O105–插层量增多,LDH-P碱性增强,疏水性增高,在70oC时为最大。2.研究LDH-P和LDH-C对PP材料的力学性能、阻燃性能、热稳定性及与PP基体相容性的影响。在添加量相同的条件下,LDH-P性能均优于LDH-C性能,其主要原因可能与表面化学性质和分散性有关,即LDH-P粒子疏水性增强。3.在N2气氛下,采用热重分析法对纯PP和PP/LDH-P进行热力学特性及其热分解动力学分析。相比于纯PP,PP/LDH-P的热解失重温度区间变宽。利用Kissinger法、Flynn-Wall-O zawa法对PP/LDH-P进行非等温动力学分析,得到PP/LDH-P热解动力学参数。在此基础上重点提出最概然Málek分析法,结合?atava-?esták、Mac Callum-Tanner、Coats-Redfern和Achar法对不同机理模型进行判定,确定PP/LDH-P复合材料热解机理为化学反应(F3)模型,机理函数为f(α)=1/2(1-α)3。这些方法计算表明,PP/LDH-P的活化能平均值E为231.1 k J?mol-1,指前因子A为1015.11min-1,指前因子A和活化能E存在明显补偿效应。PP/LDH-P热分解动力学方程为:4.热分析和热动力学研究发现,相比于PP/LDH-C复合材料,在PP/LDH-P复合材料中引入磷可提高其热稳定性,热失重速率降低,600oC的残炭率高于PP/LDH-C的残炭率。LDH-P中的磷可促进热解过程中PP基体成炭,说明LDH-P除气相阻燃作用外,其主要起凝聚相作用。5.采用稀土偶联剂La OT对LDH-P粒子进行表面改性,以活化指数、接触角作为表面改性效果评价指标,优化表面改性条件,制得La-LDH-P粒子。经XRD、FT-IR、TG-DTG、接触角等分析,表明La OT并未破坏LDH-P晶体结构,La OT包覆在LDH-P粒子表面,使得La-LDH-P粒子由亲水性转为疏水性。6.采用熔融共混法制备PP/La-LDH-P阻燃复合材料,通过XRD、TG-DTG、SEM等表征以及LOI、UL-94、力学性能测试手段,对PP/La-LDH-P的相容性、热性能、燃烧性能和机械性能进行研究。研究发现,稀土偶联剂La OT能改善LDH-P在PP基体的分散性,La-LDH-P与PP基体的相容性较LDH-P大有提高,且La-LDH-P对PP材料力学性能的影响也较小,同时其阻燃性能有较大的改善。7.选用膨胀阻燃剂APP为协效剂,与La-LDH-P复配,制备阻燃PP复合体系(PP/La-LDH-P/APP),考察APP协效剂对燃烧和热降解行为的影响,提出了协效作用机理。研究表明,APP协效剂可提高阻燃PP的氧指数LOI,提高残炭量。La-LDH-P和APP的加入可有效促进PP基体燃烧时成炭,同时,APP可释放含氮不燃性气体促使炭层膨胀发泡得到致密炭层,从而有效保护内层PP基体不被燃烧。8.以TG-DTG为手段,研究PP/La-LDH-P/APP复合体系在空气气氛的热分解动力学,利用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法对PP/La-LDH-P/APP复合体系进行了动力学分析,求出其热分解动力学参数。用最概然Málek法对不同机理模型进行判定,确定PP/LDH-P的热分解机理函数,通过?atava-?esták和Achar法验证了该机理函数的准确性。PP/La-LDH-P/APP热分解遵循二维扩散(圆柱形对称)模型。该复合体系的表观活化能为219.1 k J?mol-1,指前因子A为1010.80min-1。活化能和指前因子变化趋势相同,指前因子A和活化能E呈正相关线性关系,且线性关系良好,活化能E与指前因子A间存在“动力学补偿效应”。复合体系非等温热分解动力学方程为:
王雪松[8](2014)在《水镁石基结构增效型阻燃剂的制备和应用研究》文中研究指明在阻燃剂无卤化的进程中,水镁石/氢氧化镁阻燃剂因其原料丰富、无毒、抑烟等优点而备受重视。然而由于其存在阻燃效率低、所需填充量大,导致高分子复合材料力学性能恶化等问题,限制了其应用范围。针对以上问题,本论文以微米级水镁石为原料,在低成本纳米化基础上,从阻燃机理角度出发,提出了用“结构增效”解决阻燃效率低和填充量大等问题的新思路,设计合成出一系列以水镁石为核,以不同协效组分为壳的“结构增效”型核壳结构一体化阻燃剂,并对其性能和增效机理进行了深入的研究,主要内容和结果如下:(1)水镁石阻燃剂诱导转晶纳米化及应用性能研究。采用水热法制备了氢氧化镁纳米针和纳米片;考察了水镁石、氢氧化镁纳米针和纳米片应用到乙烯-醋酸乙烯酯嵌段共聚物(EVA)中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,纳米化能显着提升复合材料拉伸强度,但对断裂伸长率影响不大,复合材料的极限氧指数也有较大提高,但仍需要60wt%的填充量才能达到UL94级别,成炭性能较差是其阻燃效率低的根本原因。(2)硅镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究。采用溶胶凝胶法包覆水镁石制备了核壳结构的水镁石@Si02复合阻燃剂;考察了水镁石、物理混合的水镁石和Si02、水镁石@Si02复合阻燃剂应用到EVA塑料中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,水镁石@Si02复合结构能在一定程度上提升复合材料的力学性能,同时强化成炭,提高复合材料的阻燃性能,在50wt%填充量时就能满足材料应用性能要求。(3)多级结构锌镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究。采用逐步沉积法制备了具有表面纳米多级结构的水镁石@Zn6O(OH)(BO3)3复合阻燃剂;考察了水镁石、物理混合的水镁石和Zn6O(OH)(BO3)3、水镁石@Zn6O(OH)(BO3)3复合阻燃剂应用到EVA塑料中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,表面纳米多级结构能增强阻燃剂粒子与EVA基体的相互作用,从而显着提升复合材料的力学和阻燃性能,在45wt%填充量时就能满足材料应用性能要求。(4)界面性能可控的氮磷镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究。采用逐层接枝法制备了界面性能可控的水镁石@聚磷酸胺一体化阻燃剂;考察了水镁石、物理混合的水镁石和聚磷酸胺、水镁石@聚磷酸胺复合阻燃剂应用到EVA塑料中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,水镁石@聚磷酸胺复合结构能实现复合材料力学性能调控,并通过快速炭化提升材料的阻燃性能,在40wt%填充量时就能满足材料应用性能要求。
刘喜山[9](2013)在《纳米粒子及其协同阻燃聚丙烯的研究》文中认为众所周知,聚丙烯作为五大通用塑料之一,由于其低廉的价格和良好的加工性能而被广泛地应用于建筑、交通、电线电缆行业。但是聚丙烯易燃烧且燃烧热大,其应用受到很大的限制。因此,在过去的三十多年里,越来越多的学者致力于研究聚丙烯的阻燃改性及应用。近年来,含有纳米粒子的聚合物纳米复合材料在改善聚合物热稳定性和燃烧性能方面表现良好,纳米粒子被认为是改善聚丙烯阻燃性能和热稳定性能的一种有效方法。膨胀阻燃体系由于其无卤环保特性吸引了学者的广泛关注。膨胀体系一般包含酸源、碳源和气源。与含卤阻燃体系相比其阻燃效率较低且热稳定性较差。膨胀阻燃体系的炭层能够隔热隔氧阻止材料内部剧烈燃烧,纳米粒子在较低添加量时能够明显提高膨胀阻燃体系的阻燃性能。本论文的研究内容主要包括以下三个部分:首先采用离子交换法成功制备了磷酸二氢根离子插层改性水滑石(M-LDHs)。结果表明,两种水滑石都能在聚丙烯中形成良好的分散结构,镁铝碳酸根水滑石(LDHs)在聚丙烯中形成插层结构,M-LDHs在聚丙烯中能形成剥离结构。采用热重分析(TGA)对复合材料的热行为进行了分析,发现两种水滑石都能提高聚丙烯的热分解温度,增加其残炭量,改善其热稳定性,且M-LDHs的表现要优于LDHs。极限氧指数(LOI),垂直燃烧(UL-94)和锥形量热(CONE)的结果表明,LDHs和M-LDHs都能改善聚丙烯(PP)的燃烧行为,且M-LDHs的效果更佳。二者都能提高PP的LOI值,虽然UL-94没有达到等级但是可以增加熔滴出现的时间,LDHs和M-LDHs都可以降低PP的热释放速率和总热释放量,降低火灾危险性系数,降低热失重速率与平均热释放速率。CONE测试后的残炭照片表明M-LDHs能促进形成更致密的炭层结构;对PP/12phr M-LDHs不同温度下的残炭FTIR分析结果表明,在400℃后复合材料中的含磷基团能促进聚合物形成更稳定的炭层,起到更好的阻隔作用。以上结果表明M-LDHs能够明显改善聚合物燃烧性能。采用X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了PP复合材料的结晶行为,结果表明,M-LDHs的存在能够起到成核剂的作用,形成β晶结构。DSC结果表明,M-LDHs时材料的结晶温度提前,熔点降低,过冷度减小,晶粒尺寸变大,与Derby-Scherrer公式计算的结果一致。其次以M-LDHs为协同剂,以膨胀阻燃剂(IFR:APP:PER=3:1)为阻燃剂,制备了PP/IFR/M-LDHs复合材料,CONE,LOI及UL-94结果表明少量添加M-LDHs能对复合材料的燃烧行为起到一定的协同作用。热分析表明,M-LDHs对聚合物的热分解温度没有明显的改变作用。锥形量热的残炭宏观数码照片和微观SEM照片表明M-LDHs加入后炭层结构更致密,孔洞较少,具有更好的阻隔作用。最后以高岭土(K-clay)为协同剂,制备了PP/IFR/K-clay复合材料,CONE,LOI及UL-94结果表明在少量添加K-clay能对复合材料的燃烧行为起到一定的协同作用。锥形量热测试的残炭宏观照片和微观SEM照片表明K-clay加入后炭层结构更稳定致密,孔洞较少,具有更好的阻隔作用。热分析表明K-clay对聚合物的热分解温度可以提高复合材料的初始降解温度,而且能够促进复合材料分解过程中成炭。以上实验结果表明,K-clay能够对PP/IFR体系起到明显的协同作用,且其综合效果要优于M-LDHs。
毛晓颖[10](2012)在《层状化合物(水滑石、锂皂石和磷酸锆)的制备及其在聚合物基纳米复合材料中的应用》文中研究说明本文采用微波技术制备了水滑石(LDHs)和锂皂石,用直接氟配位法制备磷酸锆(α-ZrP)等层状无机化合物,并将其作为纳米增强填料,通过聚合物插层技术制备了聚合物基纳米复合材料。同时研究了聚合物基纳米复合材料的性能与结构。研究表明,三种纳米增强填料具有良好的增强效应,同时也提升了复合材料的综合性能。本文的主要研究内容如下:(1)用微波辐照法分别制备了镁铝水滑石(Mg-Al-LDHs)和锌铝水滑石(Zn-Al-LDHs),并用十二烷基硫酸钠(SDS)和硬脂酸(SA)分别对其进行改性。以SDS改性镁铝水滑石(SDS-Mg-Al-LDHs)为增强组分通过溶液插层法制备了聚乳酸基纳米复合材料(PLA/SDS-Mg-Al-LDHs),并且测定材料的力学性能、热稳定性、降解性。结果表明:SDS-Mg-Al-LDHs用量达到3%时,PLA/SDS-Mg-Al-LDHs纳米复合材料的力学性能达到最大,同时加入SDS-Mg-Al-LDHs提高了PLA/SDS-Mg-Al-LDHs纳米复合材料的热稳定性。降解性研究表明SDS-Mg-Al-LDHs有利于提高PLA的可降解性。微观结构研究表明聚乳酸基纳米复合材料具有纳米插层结构,并具有良好的界面相容性。以Zn-Al-LDHs、SDS-Zn-Al-LDHs和SA-Zn-Al-LDHs为增强组分通过熔融插层法制备了聚氯乙烯(PVC)基复合材料,并且测定材料的力学性能。通过X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对材料进行表征和结构分析。结果表明水滑石含量达到4%时,PVC基复合材料的力学性能达到最大,同时组分的加入提高了PVC基纳米复合材料的热稳定性。(2)以新疆日月雷膨润土为原料,利用微波辐照法制备了锂皂石,以其为纳米增强组份通过溶液插层方法制备了聚乳酸基纳米复合材料。对材料进行性能分析表明,锂皂石含量达到2%时复合材料的力学性能达到最大。同时加入锂皂石提高了PLA纳米复合材料的热稳定性。降解性研究表明锂皂石有利于提高PLA的可降解性。(3)用改进的直接沉淀法制备α-ZrP,分别采用甲胺(MA)和十八烷基三甲基氯化铵对其进行预插层和有机改性制备有机改性磷酸锆(OZrP),以OZrP为纳米增强组分,用溶液插层法制备了聚乳酸基纳米复合材料(PLA-OZrP),并且测定材料的力学性能、热稳定性、降解性和抗菌性。结果表明:OZrP用量达到3%时,PLA/OZrP纳米复合材料的力学性能达到最大,同时加入OZrP提高了PLA纳米复合材料的热稳定性。降解性研究表明OZrP有利于提高PLA的可降解性。抗菌性研究表明OZrP有明显的抗菌性。微观结构研究表明聚乳酸基纳米复合材料具有纳米插层结构,并具有良好的界面相容性。
二、LDHs纳米材料在塑料中的应用——LDHs纳米母料分散性能初探(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、LDHs纳米材料在塑料中的应用——LDHs纳米母料分散性能初探(论文提纲范文)
(1)碳酸氢钠改性及其在聚烯烃材料中发泡行为的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 引言 |
1.3 发泡聚合物材料的概述 |
1.4 发泡剂及成核剂的研究进展 |
1.4.1 发泡剂分类及应用 |
1.4.2 成核剂研究进展 |
1.5 碳酸氢钠发泡剂的研究进展 |
1.5.1 碳酸氢钠发泡剂应用前景 |
1.5.2 碳酸氢钠发泡剂的改性进展 |
1.6 论文研究的目的及意义 |
1.7 论文的主要研究内容 |
1.8 技术路线 |
第二章 碳酸氢钠胶囊改性方法的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器设备 |
2.2.3 环氧树脂单次改性碳酸氢钠 |
2.2.3.1 不同目数的碳酸氢钠胶囊的制备 |
2.2.3.2 不同质量比制备碳酸氢钠胶囊 |
2.2.3.3 不同工艺制备碳酸氢钠胶囊 |
2.2.4 碳酸氢钠胶囊的二次改性 |
2.2.5 环氧树脂与有机酸复合物的制备 |
2.3 表征与测试 |
2.3.1 红外测试 |
2.3.2 水溶解度测试 |
2.3.3 比表面积测试 |
2.3.4 DSC测试 |
2.3.5 TG测试 |
2.3.6 SEM表征 |
2.3.7 TEM测试 |
2.3.8 外壳层导热性能测试 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 环氧改性碳酸氢钠的形貌结构、热性能及水溶性分析 |
2.4.1.1 EP@SB胶囊的FTIR的分析 |
2.4.1.2 不同粒径的碳酸氢钠对EP@SB热性能的影响 |
2.4.1.3 不同配比对EP@SB热性能的影响 |
2.4.1.4 不同工艺对EP@SB热性能的影响 |
2.4.1.5 EP@SB胶囊的SEM的分析 |
2.4.1.6 EP@SB胶囊的BET分析 |
2.4.1.7 EP@SB胶囊的水溶性分析 |
2.4.2 二次改性碳酸氢钠胶囊的分析 |
2.4.2.1 p H值对硬脂酸改性EP@SB胶囊的影响 |
2.4.2.2 不同质量配比对EP@SB胶囊的影响 |
2.4.2.3 不同改性剂对改性EP@SB胶囊的影响 |
2.4.2.4 有机酸二次改性碳酸氢钠胶囊的红外分析 |
2.4.2.5 环氧和有机酸外壳层对碳酸氢钠胶囊热性能的影响 |
2.4.2.6 有机酸二次改性碳酸氢钠胶囊的形貌分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 成核剂负载碳酸氢钠胶囊的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料和仪器 |
3.2.2 实验制备 |
3.2.2.1 成核剂的改性 |
3.2.2.2 成核剂和碳酸氢钠胶囊的发泡母粒的制备 |
3.3 测试与表征 |
3.3.1 红外测试 |
3.3.2 SEM测试 |
3.3.3 TG测试 |
3.3.4 EDS测试 |
3.3.5 BET测试 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 热失重分析 |
3.4.2 红外分析 |
3.4.3 微观结构分析 |
3.4.4 EDS能谱分析 |
3.4.5 比表面积分析 |
3.5 本章结论 |
第四章 微发泡聚丙烯材料发泡行为及冲击性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验主要原料和设备 |
4.3 表征与测试 |
4.3.1 材料的制备 |
4.3.1.1 PP复合样条的制备 |
4.3.1.2 发泡母粒的制备 |
4.3.1.3 PP复合材料的制备 |
4.3.1.4 发泡PP复合材料的制备 |
4.3.2 流变性能测试 |
4.3.3 冲击性能的测试 |
4.3.4 泡孔结构表征 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 PP复合材料流变性能分析 |
4.4.2 碳酸氢钠微胶囊对发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响 |
4.4.2.1 发泡PP复合材料减重量的分析 |
4.4.2.2 发泡PP复合材料发泡质量的影响 |
4.4.3 成核剂负载EP@SB对发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响 |
4.4.3.1 聚丙烯材料发泡质量的分析 |
4.4.3.2 发泡PP复合材料减重量的分析 |
4.4.3.3 发泡PP复合材料冲击性能的分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(2)MXene/NF载体上三维花状NiCo-LDH的制备及其电催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 电解水反应概述 |
1.1.1 析氢(HER)反应原理 |
1.1.2 析氧(OER)反应原理 |
1.1.3 析氧(OER)反应催化剂发展现状 |
1.2 层状双氢氧化物 |
1.2.1 层状双氢氧化物的组成和结构 |
1.2.2 层状双氢氧化物的性能 |
1.2.3 层状双氢氧化物的制备方法 |
1.2.4 层状双氢氧化物的应用 |
1.2.5 层状双氢氧化物催化剂 |
1.3 MXene概述 |
1.3.1 MXene的结构和组成 |
1.3.2 MXene的性能 |
1.3.3 MXene的制备方法 |
1.3.4 MXene的应用 |
1.4 本论文的目的和意义 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验药品与仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 材料的制备 |
2.2.1 载体材料的制备 |
2.2.2 NiCo-LDH/MXene复合催化剂的制备及其电解水OER催化性能的研究 |
2.2.3 NiCo-LDH/MXene复合催化剂的制备及其电解水OER催化性能的研究 |
2.2.4 在MXene涂层的泡沫镍上生长三维花状NiCo-LDH以增强析氧性能 |
2.3 材料结构表征方法 |
2.3.1 X射线衍射(XRD) |
2.3.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.3.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.4 材料电化学测试 |
2.4.1 线性伏安测试(LSV) |
2.4.2 循环伏安测试(CV) |
2.4.3 电化学交流阻抗测试(EIS) |
2.4.4 计时电流测试(CA) |
第3章 NiCo-LDH/MXene复合催化剂的制备及其电解水OER催化性能的研究 |
3.1 前言 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 MXene的结构特征 |
3.2.2 NiCo-LDH/MXene的表征 |
3.2.3 NiCo-LDH/MXene的电催化性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 以NiCo-LDH/NF为前驱体合成混合金属氧化物及其电解水OER催化性能的研究 |
4.1 前言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 混合金属氧化物的结构特征 |
4.2.2 电化学性能 |
4.3 本章小结 |
第5章 在MXene涂层的泡沫镍上生长三维花状NiCo-LDH及电解水OER催化性能 |
5.1 前言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 MXene以及MXene/NF的结构特征 |
5.2.2 LDHs金属离子组成对催化性能的影响 |
5.2.3 Ni/Co比例对NiCo-LDH/MXene/NF结构和催化性能的影响 |
5.2.4 NiCo-LDH形貌对NiCo-LDH/MXene/NF结构和催化性能的影响 |
5.2.5 NiCo-LDH/MXene/NF的结构与OER催化作用 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 下一步工作计划 |
参考文献 |
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
个人简历 |
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(3)铋基阻燃剂的制备及其在软质聚氯乙烯中的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRUCT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 阻燃改性技术 |
1.3 常用阻燃剂及其阻燃机理 |
1.3.1 卤系阻燃剂 |
1.3.2 无卤阻燃剂 |
1.4 纳米阻燃添加剂 |
1.4.1 二维层状化合物的研究进展 |
1.5 氯氧化铋的研究进展 |
1.5.1 氯氧化铋的结构与性能 |
1.5.2 氯氧化铋作为阻燃剂的潜在优势 |
1.6 本论文主要研究内容 |
第二章 氯氧化铋纳米片的制备及其在PVC中的性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料与实验设备 |
2.2.2 BiOCl和 KH570-BiOCl阻燃剂的制备 |
2.2.3 PVC复合材料的制备 |
2.2.4 测试方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 BiOCl纳米片的表征 |
2.3.2 PVC及其复合材料结构和形貌的表征 |
2.3.3 PVC和 PVC复合材料的热稳定性分析 |
2.3.4 PVC和 PVC复合材料的阻燃性能评价 |
2.3.5 阻燃和抑烟机理探讨 |
2.3.6 PVC及其复合材料的力学性能评价 |
2.4 本章小结 |
第三章 壳聚糖和植酸包覆氯氧化铋复合阻燃剂的制备及其在PVC中的性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料与试验设备 |
3.2.2 BiOCl@CS-PA复合材料的制备 |
3.2.3 样品检测及复合材料性能表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 BiOCl@CS-PA的表征 |
3.3.2 阻燃剂的热稳定性 |
3.3.3 PVC复合材料的热稳定性 |
3.3.4 PVC复合材料的阻燃性能 |
3.3.5 阻燃和抑烟机理探究 |
3.3.6 机械性能分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 铁、锡金属离子掺杂氯氧化铋纳米片的制备及其在PVC中的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料与设备 |
4.2.2 金属离子掺杂氯氧化铋阻燃剂的制备 |
4.2.3 PVC复合材料的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 掺杂BiOCl的表征 |
4.3.2 阻燃剂热稳定性 |
4.3.3 PVC复合材料热稳定性分析 |
4.3.4 PVC复合材料阻燃性能评价 |
4.3.5 阻燃和抑烟机理探讨 |
4.3.6 机械性能分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新性 |
5.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(4)原子经济反应制备水滑石的机理、结构调控与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 LDHs的概述 |
1.2 LDHs的性质 |
1.2.1 主体层板的可调变性 |
1.2.2 层间客体的可调变性 |
1.2.3 颗粒尺寸与形貌的可调变性 |
1.2.4 LDHs的结构记忆效应 |
1.3 LDHs的制备技术 |
1.3.1 共沉淀法 |
1.3.1.1 高饱和度沉淀法 |
1.3.1.2 低饱和度沉淀法 |
1.3.1.3 成核/晶化隔离法 |
1.3.2 焙烧还原法 |
1.3.3 离子交换法 |
1.3.4 原子经济反应制备 |
1.3.4.1 原子经济性 |
1.3.4.2 原子经济反应制备LDHs |
1.4 LDHs的应用 |
1.4.1 PVC热稳定剂 |
1.4.2 抑烟材料 |
1.4.3 紫外阻隔材料 |
1.4.4 其他应用 |
1.5 本论文研究内容、目的与意义 |
1.5.1 目的与意义 |
1.5.2 本论文研究内容 |
第二章 原子经济反应制备MgAl-CO_3 LDHs的机理研究与可控合成 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料与试剂 |
2.2.2 反应物的处理 |
2.2.3 原子经济反应制备MgAl-CO_3 LDHs |
2.2.4 材料表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 拟薄水铝石颗粒尺寸对原子经济反应制备MgAl-CO_3 LDHs机理的影响 |
2.3.1.1 微米级拟薄水铝石制备MgAl-CO_3 LDHs的反应机理研究 |
2.3.1.2 纳米级拟薄水铝石制备MgAl-CO_3 LDHs的反应机理研究 |
2.3.2 Mg(OH)2颗粒尺寸对原子经济反应制备MgAl-CO_3 LDHs可控合成的影响 |
2.3.2.1 Mg(OH)2颗粒尺寸及晶体结构表征 |
2.3.2.2 不同颗粒尺寸MgAl-CO_3 LDHs的晶体结构表征 |
2.3.2.3 不同颗粒尺寸MgAl-CO_3 LDHs的形貌分析 |
2.4 小结 |
第三章 原子经济反应制备ZnAl-CO_3 LDHs及机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 原子经济反应制备ZnAl-CO_3 LDHs系列样品的合成 |
3.2.3 材料表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 原子经济反应制备ZnAl-CO_3 LDHs研究 |
3.3.1.1 反应温度对原子经济反应制备Zn_2Al-CO_3 LDHs的影响 |
3.3.1.2 CO_2压力对原子经济反应制备Zn_2Al-CO_3 LDHs的影响 |
3.3.2 原子经济反应制备ZnAl-CO_3 LDHs的机理研究 |
3.3.2.1 LDHs合成过程中的晶体结构演变 |
3.3.2.2 LDHs合成过程中的表面结构演变 |
3.3.2.3 LDHs合成过程中Al的结构演变 |
3.3.2.4 LDHs合成过程中形貌变化 |
3.3.2.5 原子经济反应制备ZnAl-CO_3 LDHs的反应动力学研究 |
3.3.2.6 ZnO颗粒尺寸对原子经济反应制备Zn_2Al-CO_3 LDHs的影响 |
3.4 小结 |
第四章 ZnAl-CO_3 LDHs水热条件下的热稳定性及结构记忆效应研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料与试剂 |
4.2.2 ZnAl-CO_3 LDHs的制备 |
4.2.3 ZnAl-CO_3 LDHs分解产物以及二次反应制备 |
4.2.4 材料表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 加热温度对ZnAl-CO_3 LDHs水热条件下热稳定性的影响 |
4.3.1.1 样品晶体结构分析 |
4.3.1.2 样品形貌分析 |
4.3.2 ZnAl-CO_3 LDHs水热条件下分解产物分析 |
4.3.2.1 晶体结构分析 |
4.3.2.2 元素分析 |
4.3.2.3 形貌表征 |
4.3.3 ZnAl-CO_3 LDHs水热条件下分解产物的结构记忆效应研究 |
4.3.3.1 热分解产物中ZnO晶相对结构记忆效应的影响 |
4.3.3.2 热分解产物中ZnAl-MMO晶相对记忆效应的影响 |
4.4 小结 |
第五章 原子经济反应制备LDHs的应用性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 材料与试剂 |
5.2.2 ZnAl-CO_3 LDHs的制备 |
5.2.3 MgAl-CO_3 LDHs的制备 |
5.2.4 LDHs/PVC复合材料的制备 |
5.2.5 MgAl LDHs/EVA复合材料的制备 |
5.2.6 ZnAl LDHs/PP复合薄膜的制备 |
5.2.7 材料表征与性能测试 |
5.2.7.1 材料表征 |
5.2.7.2 LDHs分散性能测试 |
5.2.7.3 LDHs/PVC热老化性能测试 |
5.2.7.4 LDHs/PVC与LDHs/EVA抑烟性能测试 |
5.2.7.5 LDHs/PP紫外老化实验 |
5.2.8 模型构建与计算 |
5.2.8.1 模型构建 |
5.2.8.2 计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 AIE荧光探针标定技术对MgAlLDHs在PVC中的分散性研究 |
5.3.1.1 不同颗粒尺寸MgAlLDHs在PVC中的分散性研究 |
5.3.1.2 MgAl LDHs分散性对PVC热稳定性能的影响 |
5.3.2 原子经济反应制备LDHs的抑烟性能研究 |
5.3.2.1 原子经济反应制备MgAl LDHs对EVA的抑烟性能研究 |
5.3.2.2 原子经济反应制备ZnAl LDHs对PVC的抑烟性能研究 |
5.3.3 原子经济反应制备ZnAl LDHs对PP的紫外阻隔性能研究 |
5.4 小结 |
第六章 结论 |
本论文创新点 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(5)Mg基层状复合氢氧化物抗光老化材料组装及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 聚丙烯的光老化 |
1.1.1 聚丙烯简介 |
1.1.2 聚丙烯的光老化机理 |
1.1.3 聚丙烯光老化的影响因素 |
1.2 光稳定剂简介 |
1.2.1 光稳定剂的分类 |
1.2.2 光稳定剂实际应用的影响因素 |
1.3 水滑石概述 |
1.3.1 水滑石的结构 |
1.3.2 水滑石的性质 |
1.3.3 水滑石的制备方法 |
1.3.4 水滑石在塑料中的应用 |
1.4 本论文的研究目的和意义 |
1.5 本论文的研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验内容 |
2.2.1 紫外吸收剂共插层LDH的组装 |
2.2.2 UV-SDS共插层LDH的制备 |
2.2.3 HALS-STA共插层LDH的制备 |
2.2.4 绿色工艺制备插层结构LDH |
2.2.5 LDH/PP复合材料的制备 |
2.3 仪器与表征 |
第三章 插层结构宽谱紫外阻隔材料的构筑及性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 插层结构LDH的结构组成和形貌分析 |
3.2.1 插层结构LDH的结构组成分析 |
3.2.2 插层结构LDH的形貌分析 |
3.3 插层结构LDH的UV-Vis光谱分析 |
3.4 LDH/PP复合材料的UV-Vis光谱分析 |
3.5 LDH/PP复合材料的热重分析 |
3.6 LDH/PP复合材料的光老化分析 |
3.7 小结 |
第四章 UV与SDS共插层LDH的构筑与性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 插层结构LDH的结构组成和形貌分析 |
4.3 样品的UV-Vis光谱分析 |
4.3.1 LDH的UV-Vis光谱分析 |
4.3.2 LDH/PP的UV-Vis光谱分析 |
4.4 UV-SDS-LDH/PP的耐迁移性能测试 |
4.5 UV-SDS-LDH/PP的热重分析 |
4.6 UV-SDS-LDH/PP的光老化测试 |
4.7 小结 |
第五章 HALS与STA共插层LDH的构筑与性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 插层结构LDH的结构和形貌分析 |
5.3 LDHs与LDHs/PP的UV-Vis光谱分析 |
5.4 HALS-STA-LDH/PP的热重分析 |
5.5 HALS-STA-LDH/PP的光老化测试 |
5.6 小结 |
第六章 插层结构LDH绿色制备工艺研究 |
6.1 前言 |
6.2 反应条件对HMBA-LDH制备的影响 |
6.2.1 原料和混合方式对HMBA-LDH制备的影响 |
6.2.2 Mg/Al摩尔比对HMBA-LDH制备的影响 |
6.2.3 反应温度对HMBA-LDH制备的影响 |
6.2.4 晶化时间对HMBA-LDH制备的影响 |
6.3 其他客体插层LDH绿色制备研究 |
6.3.1 表面活性剂插层LDH制备研究 |
6.3.2 CO_3~(2-)插层LDH制备研究 |
6.3.3 NO_3~-插层LDH制备研究 |
6.4 小结 |
第七章 结论 |
本论文创新点 |
参考文献 |
发表论文、申请专利情况及获奖情况 |
致谢 |
论文作者及导师介绍 |
附件 |
(6)蛭石复合功能材料设计合成与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 纳米功能材料 |
1.2 层状功能材料 |
1.3 蛭石——天然二维材料 |
1.3.1 蛭石概况、结构和性质 |
1.3.2 蛭石在膨胀性能方面研究现状与趋势 |
1.3.3 蛭石在改性方面研究现状与趋势 |
1.3.4 蛭石在吸附方面研究现状与趋势 |
1.3.5 蛭石在催化方面研究现状与趋势 |
1.3.6 蛭石在有机无机复合材料方面研究现状与趋势 |
1.3.7 蛭石在储能方面研究现状与趋势 |
1.3.8 蛭石在分子容器方面研究现状与趋势 |
1.4 类水滑石概况 |
1.5 碳纳米管概况 |
1.6 论文选题思路、研究目的意义和内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 主要原料与试剂 |
2.2 主要表征手段 |
2.3 实验制备与测试 |
2.3.1 气相化学沉积法碳纳米管制备 |
2.3.2 电化学性能测试 |
第三章 层状结构蛭石剥离和组装性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 膨胀蛭石制备 |
3.2.2 膨胀蛭石剥离 |
3.2.3 类水滑石制备 |
3.2.4 蛭石和水滑石自支撑薄膜制备 |
3.2.5 蛭石与水滑石组装薄膜 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 蛭石剥离与组装原理 |
3.3.2 形貌与结构 |
3.3.3 膨胀蛭石剥离 |
3.3.4 蛭石自支撑膜构建与性能 |
3.3.5 蛭石与CoAl-LDHs组装 |
3.4 总结 |
第四章 膨胀蛭石表面类水滑石薄膜原位生长与机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 MGAL-LDHs薄膜原位生长调控与机理研究 |
4.2.1 前言 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.2.1 MgAl-LDHs/蛭石制备 |
4.2.2.2 MgAl-LDHs/蛭石吸附实验 |
4.2.2.3 MgAl-LDHs/蛭石脱附实验 |
4.2.2.4 理论计算 |
4.2.3 结果和讨论 |
4.2.3.1 MgAl-LDHs/蛭石形貌与结构 |
4.2.3.2 MgAl-LDHs在膨胀蛭石层板生长机理研究 |
4.2.3.3 MgAl-LDHs/蛭石吸附性能研究 |
4.2.3.4 MgAl-LDHs/蛭石循环性能研究 |
4.2.4 小结 |
4.3 膨胀蛭石表面NiTi-LDHs薄膜构建与光催化性能研究 |
4.3.1 前言 |
4.3.2 实验方法 |
4.3.2.1 NiTi-LDHs/蛭石制备 |
4.3.2.2 NiTi-LDHs/蛭石光催化实验 |
4.3.2.3 NiTi-LDHs/蛭石再生实验 |
4.3.3 结果与讨论 |
4.3.3.1 NiTi-LDHs/蛭石形貌与结构 |
4.3.3.2 NiTi-LDHs/蛭石光催化性能研究 |
4.3.3.3 NiTi-LDHs/蛭石循环性能研究 |
4.3.4 小结 |
4.4 总结 |
第五章 蛭石/碳纳米管复合材料设计合成与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 可调节亲疏水性碳纳米管阵列制备和电催化性能研究 |
5.2.1 前言 |
5.2.2 实验方法 |
5.2.2.1 碳纳米管阵列和氮掺杂碳纳米管阵列制备 |
5.2.2.2 过渡金属氧化物负载N-CNTAs |
5.2.2.3 电催化性能测试 |
5.2.2.4 ORR反应电子数计算 |
5.2.2.5 锌-空气电池测试 |
5.2.2.6 第一性原理计算 |
5.2.3 结果与讨论 |
5.2.3.1 三明治结构碳纳米管阵列/蛭石设计原理 |
5.2.3.2 结构与形貌 |
5.2.3.3 碳纳米管亲疏水性调控 |
5.2.3.4 过渡金属氧化物与N-CNTAs复合材料构建 |
5.2.3.5 Co_3O_4/N-CNTAs复合材料电催化性能 |
5.2.3.6 Co_3O_4/N-CNTAs锌-空气电池性能 |
5.2.4 小结 |
5.3 多级结构碳纳米管/石墨烯/过渡金属功能材料构建和电催化性能 |
5.3.1 前言 |
5.3.2 实验方法 |
5.3.2.1 氮掺杂碳纳米管阵列制备 |
5.3.2.2 过渡金属氧化物负载N-CNTAs |
5.3.2.3 多级碳纳米管/石墨烯/过渡金属复合材料制备 |
5.3.2.4 电催化性能测试 |
5.3.2.5 ORR反应电子数计算 |
5.3.2.6 锌-空气电池测试 |
5.3.3 结果与讨论 |
5.3.3.1 多级结构CNTs/G/过渡金属复合材料设计原理 |
5.3.3.2 结构与形貌 |
5.3.3.3 H-NCNTs复合材料电催化性能 |
5.3.3.4 催化剂负载量对电流密度影响 |
5.3.3.5 H-NCNTs锌-空气电池性能 |
5.3.4 小结 |
5.4 掺杂结构碳纳米管复合功能材料储能性能 |
5.5 总结 |
第六章 结论 |
本论文的创新点 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(7)含磷双金属氢氧化物材料的制备及其阻燃聚丙烯性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 高分子材料无机阻燃剂 |
1.2.1 无机磷系阻燃剂 |
1.2.2 金属氢氧化物阻燃剂 |
1.3 MgAl双金属氢氧化物阻燃剂研究动态 |
1.3.1 MgAl金属氢氧化物结构特征 |
1.3.2 MgAl金属氢氧化物性质 |
1.4 聚丙烯/双金属氢氧化物阻燃剂 |
1.4.1 聚丙烯 |
1.4.2 聚丙烯/双金属氢氧化物复合材料 |
1.5 本论文研究思路及内容 |
1.5.1 研究思路 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 含磷插层双金属氢氧化物可控制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验药品和仪器 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验内容 |
2.3.1 含磷插层双金属氢氧化物的制备 |
2.3.2 材料的表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 P_3O_(10)~(5–)插层双金属氢氧化物工艺参数优化 |
2.4.2 反应温度对LDH-P微观结构、形貌及表面性质的影响 |
2.4.3 LDH-P的微观结构与表面性质 |
2.5 本章小结 |
第三章 含磷插层双金属氢氧化物阻燃聚丙烯研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料和仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验内容 |
3.3.1 含磷插层双金属氢氧化物与聚丙烯复合材料的制备 |
3.3.2 PP/LDHS复合材料的性能测试 |
3.3.3 PP/LDHS复合材料的表征 |
3.3.4 PP/LDHS复合材料燃烧残炭物 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 LDH-P添加量对复合材料性能的影响 |
3.4.2 PP/LDHS复合材料的表征 |
3.4.3 PP/LDHS复合材料燃烧残炭物的表征 |
3.4.4 LDH-P阻燃PP的机理 |
3.5 本章小结 |
第四章 PP/LDH-P非等温降解动力学及热力学研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料和仪器 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验仪器 |
4.3 实验内容 |
4.3.1 PP/LDH-P复合材料的制备 |
4.3.2 PP/LDH-P复合材料的表征 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 PP和PP/LDH-P复合材料的热性能 |
4.4.2 升温速率对PP和PP/LDH-P热性能的影响 |
4.4.3 PP与PP/LDH-P热降解动力学 |
4.4.4 PP与PP/LDH-P热降解热力学 |
4.4.5 热解动力学参数的补偿效应 |
4.5 本章小结 |
第五章 含磷双金属氢氧化物的功能化改性 |
5.1 引言 |
5.2 实验药品和仪器 |
5.3 实验内容 |
5.3.1 稀土偶联剂功能化表面改性LDH-P |
5.3.2 PP与La-LDH-P复合材料制备 |
5.3.3 La-LDH-P表面性能评价 |
5.3.4 PP/La-LDH-P复合材料表征 |
5.3.5 PP/La-LDH-P复合材料的性能测试 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 含磷双金属氢氧化物功能化改性 |
5.4.2 La-LDH-P的表征与分析 |
5.4.3 复合材料表征与阻燃及力学性能 |
5.5 本章小结 |
第六章 APP协同La-LDH-P阻燃聚丙烯研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验药品和仪器 |
6.2.1 实验药品 |
6.2.2 实验仪器 |
6.3 实验内容 |
6.3.1 PP/La-LDH-P/APP复合体系 |
6.3.2 PP/La-LDH-P/APP复合体系表征 |
6.3.3 PP/La-LDH-P/APP复合体系的性能测试 |
6.3.4 PP/La-LDH-P/APP复合体系燃烧残炭物 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 APP添加量对PP/La-LDH-P复合体系阻燃性能影响 |
6.4.2 APP添加量对PP/La-LDH-P复合体系力学性能的影响 |
6.4.3 PP/La-LDH-P/APP复合体系表征 |
6.4.4 PP/La-LDH-P/APP复合体系的热降解动力学 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 建议与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A:41组常用的动力学机理函数 |
附录B:攻读博士期间取得的主要成果 |
(8)水镁石基结构增效型阻燃剂的制备和应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
TABLE OF CONTENTS |
图目录 |
表目录 |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 问题提出与研究意义 |
1.2 国内外相关研究进展 |
1.2.1 聚合物的燃烧和阻燃机理 |
1.2.2 阻燃剂的分类 |
1.2.3 氢氧化镁/水镁石阻燃剂 |
1.2.4 氢氧化镁/水镁石的阻燃增效探索 |
1.3 本文主要研究思路与设计思想 |
2 水镁石阻燃剂诱导转晶纳米化及应用性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 氢氧化镁纳米针和纳米片的制备 |
2.2.2 阻燃EVA复合材料的制备 |
2.2.3 样品表征 |
2.3 纳米氢氧化镁的制备与形成机理分析 |
2.3.1 氢氧化镁纳米针的合成及形成机理分析 |
2.3.2 氢氧化镁纳米片的制备及形成机理分析 |
2.4 纳米氢氧化镁在EVA塑料中的应用性能研究 |
2.4.1 EVA/纳米氢氧化镁复合材料的力学性能 |
2.4.2 EVA/纳米氢氧化镁复合材料的阻燃性能 |
2.5 本章小结 |
3 核壳结构硅镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 水镁石@SiO_2复合阻燃剂的制备 |
3.2.2 水镁石与SiO_2物理混合样品的制备 |
3.2.3 阻燃EVA复合材料的制备 |
3.2.4 样品表征 |
3.3 水镁石@SiO_2复合阻燃剂的化学组成和结构分析 |
3.4 水镁石@SiO_2复合阻燃剂在EVA塑料中的应用性能研究 |
3.4.1 EVA复合材料的力学性能 |
3.4.2 EVA复合材料的阻燃性能 |
3.4.3 水镁石@SiO_2复合阻燃剂的阻燃机理分析 |
3.5 本章小结 |
4 多级结构锌镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 水镁石@Zn_6O(OH)(BO_3)_3复合阻燃剂的制备 |
4.2.2 水镁石与Zn_6O(OH)(BO_3)_3物理混合样品的制备 |
4.2.3 阻燃EVA复合材料的制备 |
4.2.4 样品表征 |
4.3 水镁石@Zn_6O(OH)(BO_3)_3复合阻燃剂的化学组成和结构分析 |
4.4 水镁石@Zn_6O(OH)(BO_3)_3复合阻燃剂在EVA塑料中的应用性能研究 |
4.4.1 EVA复合材料的力学性能 |
4.4.2 EVA/水镁石@Zn_6O(OH)(BO_3)_3复合材料的增强机理 |
4.4.3 EVA复合材料的阻燃性能 |
4.4.4 水镁石@Zn_6O(OH)(BO_3)_3纳米多级结构的阻燃机理分析 |
4.5 本章小结 |
5 界面性能可控的氮磷镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 水镁石@聚磷酸胺复合阻燃剂的制备 |
5.2.2 水镁石与聚磷酸十二胺物理混合样品的制备 |
5.2.3 阻燃EVA复合材料的制备 |
5.2.4 样品表征 |
5.3 水镁石@聚磷酸十二胺复合阻燃剂的化学组成和结构分析 |
5.4 水镁石@聚磷酸十二胺复合阻燃剂在EVA塑料中的应用性能研究 |
5.4.1 EVA复合材料的力学性能 |
5.4.2 界面层的作用机理 |
5.4.3 EVA复合材料的阻燃性能 |
5.4.4 水镁石@聚磷酸十二胺复合阻燃剂的阻燃机理分析 |
5.4.5 界面性能的调控对应用性能的影响 |
5.5 水镁石@SiO_2、水镁石@Zn_6O(OH)(BO_3)_3和水镁石@聚磷酸胺三种复合阻燃剂的性能对比 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点摘要 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 实验药品与仪器 |
附录B 复合材料燃烧测试设备 |
作者简介 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
(9)纳米粒子及其协同阻燃聚丙烯的研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 聚丙烯的结构与性能特点 |
1.2.1 聚丙烯的结构 |
1.2.2 聚丙烯的结晶性能 |
1.2.3 聚丙烯的其他性能 |
1.3 塑料燃烧过程及阻燃机理 |
1.3.1 塑料的燃烧 |
1.3.2 阻燃机理 |
1.4 阻燃剂种类及选择 |
1.5 聚合物/无机物纳米复合材料 |
1.5.1 引言 |
1.5.2 层状硅酸盐概述 |
1.5.3 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料研究概述 |
1.5.4 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃机理 |
1.5.5 层状双氢氧化物概述 |
1.5.6 聚合物/层状双氢氧化物纳米复合材料研究概述 |
1.5.7 聚合物/层状双氢氧化物纳米复合材料阻燃机理 |
1.5.8 其他的聚合物/纳米粒子阻燃体系 |
1.6 聚合物纳米复合材料研究存在的诸多问题及发展展望 |
1.7 膨胀阻燃与纳米复合材料 |
1.7.1 引言 |
1.7.2 膨胀阻燃概述 |
1.7.3 膨胀阻燃剂的研究现状 |
1.7.4 膨胀阻燃机理 |
1.7.5 膨胀阻燃存在的问题及前景展望 |
1.8 本课题的研究意义及研究内容 |
1.8.1 本课题的研究意义 |
1.8.2 本课题的主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器和设备 |
2.3 实验制备 |
2.4 性能测试和表征 |
2.4.1 极限氧指数(LOI) |
2.4.2 水平垂直燃烧等级(UL-94) |
2.4.3 热失重分析(TGA) |
2.4.4 广角 X-射线衍射分析(WXRD) |
2.4.5 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.6 锥形量热分析(CONE) |
2.4.7 红外分析(FTIR) |
2.4.8 示差扫描量热分析(DSC) |
2.4.9 残炭形貌和组成分析 |
2.4.10 透射扫描电子显微镜(TEM) |
第三章 插层水滑石的制备及其对聚丙烯结构与性能的影响 |
3.1 磷酸二氢根插层改性镁铝水滑石(M-LDHs)的制备及表征 |
3.1.1 引言 |
3.1.2 改性水滑石(M-LDHs)的制备 |
3.1.3 LDHs 和 M-LDHs 的 XRD 分析 |
3.1.4 LDHs 和 M-LDHs 的 FT-IR 分析 |
3.1.5 LDHs 和 M-LDHs 的 TEM 分析 |
3.1.6 LDHs 和 M-LDHs 的 TG-DTG 分析 |
3.2 PP/LDH 纳米复合材料的制备及其对聚丙烯结构与性能的影响 |
3.2.1 PP/LDH 纳米复合材料的制备 |
3.2.2 PP/LDH 纳米复合材料的分散情况 |
3.2.2.1 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的 TEM 分析 |
3.2.2.2 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的 XRD 分析 |
3.2.3 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的阻燃性能分析 |
3.2.3.1 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的 LOI 和 UL-94 分析 |
3.2.3.2 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的锥形量热分析 |
3.2.3.4 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的残炭结构分析 |
3.2.3.5 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的残炭形貌分析 |
3.2.3.6 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的残炭 SEM 分析 |
3.2.3.7 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的残炭 FTIR 分析 |
3.2.4 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的热性能分析 |
3.2.4.1 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的氮气气氛下的热性能分析 |
3.2.4.2 PP/LDHs 和 PP/M-LDHs 的空气气氛下的热性能分析 |
3.2.5 M-LDHs 对 PP 结晶性能影响分析 |
3.2.5.1 PP/M-LDHs 的 XRD 分析 |
3.2.5.2 PP/M-LDHs 的 DSC 分析 |
3.3 阻燃机理讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 改性水滑石对膨胀阻燃聚丙烯协同作用研究 |
4.1 引言 |
4.2 PP/IFR/M-LDHs 复合材料的制备 |
4.3 PP/IFR/M-LDHs 复合材料的阻燃性能分析 |
4.4 PP/IFR/M-LDHs 复合材料的热失重分析 |
4.5 PP/IFR/M-LDHs 复合材料的锥形量热数据分析 |
4.5.1 热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)分析 |
4.5.2 生烟速率(SPR)和生烟总量(TSP)分析 |
4.5.3 PP/IFR/M-LDHs 复合材料的残炭形貌分析 |
4.5.4 PP/IFR/M-LDHs 复合材料的残炭 SEM 分析 |
4.6 PP/IFR/M-LDHs 复合材料的阻燃机理讨论 |
4.7 本章小结 |
第五章 高岭土对膨胀阻燃聚丙烯协同作用研究 |
5.1 引言 |
5.2 K-clay 的形貌及结构分析 |
5.2.1 K-clay 的 FTIR 分析 |
5.2.2 K-clay 的 TG 分析 |
5.3 PP/IFR/K-clay 复合材料的制备 |
5.4 PP/IFR/K-clay 的分散状况 |
5.4.1 PP/IFR/K-clay 的 XRD 分析 |
5.4.2 PP/IFR/K-clay 的 SEM 分散照片 |
5.5 PP/IFR/K-clay 复合材料的热失重分析 |
5.6 PP/IFR/K-clay 复合材料的阻燃性能分析 |
5.7 PP/IFR/K-clay 复合材料的锥形量热数据分析 |
5.7.1 热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)分析 |
5.7.2 生烟速率(SPR)和生烟总量(TSP)析 |
5.7.3 PP/IFR/K-clay 复合材料的残炭形貌宏观分析 |
5.7.4 PP/IFR/K-clay 复合材料的残炭形貌 SEM 分析 |
5.7.5 PP/IFR/K-clay 复合材料的内外炭层 FTIR 分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(10)层状化合物(水滑石、锂皂石和磷酸锆)的制备及其在聚合物基纳米复合材料中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 聚合物基纳米复合材料的分类及制备方法 |
1.1.2 聚合物基纳米复合材料应用前景 |
1.2 LDHs 研究进展 |
1.2.1 LDHs 结构 |
1.2.2 LDHs 合成方法 |
1.2.3 LDHs 应用 |
1.3 锂皂石的合成及应用研究进展 |
1.4 磷酸锆研究进展 |
1.4.1 磷酸锆的结构 |
1.4.2 磷酸锆合成方法 |
1.4.3 磷酸锆的应用 |
1.5 选题依据、意义及内容 |
1.5.1 选题依据及意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 LDHs 微波合成、结构表征与应用研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 药品与仪器 |
2.2.2. Mg-Al-LDHs 微波合成 |
2.2.3 Zn-Al-LDHs 微波合成 |
2.2.4 SDS 改性 Mg-Al-LDHs、Zn-Al-LDHs |
2.2.5 SA 改性 Zn-Al-LDHs |
2.2.6 PLA/SDS-Mg-Al-LDHs 纳米复合材料制备 |
2.2.7 PVC 基纳米复合材料制备 |
2.2.8 测试与表征 |
2.2.8.1 力学性能测试 |
2.2.8.2 溶液降解性能测试 |
2.2.8.3 光降解性能测试 |
2.2.8.4 表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Mg-Al-LDHs 微波合成 |
2.3.1.1 XRD 分析 |
2.3.1.2 FT-IR 分析 |
2.3.2 Zn-Al-LDHs 微波合成 |
2.3.2.1 XRD 分析 |
2.3.2.2 FT-IR 分析 |
2.3.3 SDS- LDHs |
2.3.3.1 XRD 分析 |
2.3.3.2 FT-IR 分析 |
2.3.4 SA-LDHs |
2.3.4.1 FT-IR 分析 |
2.3.5 PLA 基纳米复合材料性能及结构表征 |
2.3.5.1 力学性能 |
2.3.5.2 热稳定性 |
2.3.5.3 紫外光降解性 |
2.3.5.4 溶液降解性 |
2.3.5.5 XRD 分析 |
2.3.5.6 FI-IR 分析 |
2.3.5.7 SEM 分析 |
2.3.5.8 复合材料的 TEM 分析 |
2.3.6 PVC 基纳米复合材料的性能及结构表征 |
2.3.6.1 PVC 基纳米复合材料的性能研究 |
2.3.6.2 PVC 基纳米复合材料的 XRD 分析 |
2.3.6.3 PVC 基纳米复合材料的 FI-IR 分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 锂皂石微波合成、表征与应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要实验药品与仪器 |
3.2.2 酸化膨润土 |
3.2.3 微波合成锂皂石 |
3.2.4 锂皂石的 CEC 的测定 |
3.2.5 聚乳酸/锂皂石纳米复合材料 |
3.2.6 测试与表征 |
3.2.6.1 力学性能测试 |
3.2.6.2 溶液降解性能测试 |
3.2.6.3 熔点测定 |
3.2.6.4 表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 XRD 分析 |
3.3.2 FT-IR 分析 |
3.3.3 锂皂石 CEC 测定结果 |
3.4 聚乳酸/锂皂石纳米复合材料性能与表征 |
3.4.1 力学性能 |
3.4.2 降解性 |
3.4.3 热稳定性 |
3.4.4 熔点的测定 |
3.4.5 XRD 分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 α-ZrP 合成、表征与应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 主要实验试剂与仪器 |
4.2.2 α-ZrP 制备 |
4.2.3 α-ZrP 离子交换容量(CEC)的测定 |
4.2.4 α-ZrP 的改性 |
4.2.5 PLA/OZrP 纳米复合材料的制备 |
4.2.6 测试与表征 |
4.2.6.1 力学性能测试 |
4.2.6.2 降解性能测试 |
4.2.6.3 光降解性能测试 |
4.2.6.4 热老化性能测试 |
4.2.6.5 抗菌性测试 |
4.2.6.6 表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 α-ZrP 合成及有机改性 |
4.3.1.1 XRD 分析 |
4.3.1.2 FI-IR 分析 |
4.3.2 OZrP 抗菌性研究 |
4.3.3 PLA 复合材料性能及结构表征 |
4.3.3.1 力学性能研究 |
4.3.3.2 复合材料的降解性 |
4.3.3.3 紫外光环境中降解性能研究 |
4.3.3.4 热稳定性 |
4.3.3.5 热老化性能研究 |
4.3.3.6 熔点测定 |
4.3.3.7 FT-IR 分析 |
4.3.3.8 XRD 分析 |
4.3.3.9 SEM 分析 |
4.3.3.10 TEM 分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间科研业绩 |
致谢 |
四、LDHs纳米材料在塑料中的应用——LDHs纳米母料分散性能初探(论文参考文献)
- [1]碳酸氢钠改性及其在聚烯烃材料中发泡行为的影响[D]. 罗丹. 贵州师范大学, 2021
- [2]MXene/NF载体上三维花状NiCo-LDH的制备及其电催化性能研究[D]. 李雪梅. 桂林理工大学, 2021(01)
- [3]铋基阻燃剂的制备及其在软质聚氯乙烯中的性能研究[D]. 史会丽. 河南大学, 2020(02)
- [4]原子经济反应制备水滑石的机理、结构调控与性能研究[D]. 李凯涛. 北京化工大学, 2019(06)
- [5]Mg基层状复合氢氧化物抗光老化材料组装及性能研究[D]. 马若愚. 北京化工大学, 2019(06)
- [6]蛭石复合功能材料设计合成与性能研究[D]. 田维亮. 北京化工大学, 2017(02)
- [7]含磷双金属氢氧化物材料的制备及其阻燃聚丙烯性能[D]. 徐圣. 湘潭大学, 2016(02)
- [8]水镁石基结构增效型阻燃剂的制备和应用研究[D]. 王雪松. 大连理工大学, 2014(07)
- [9]纳米粒子及其协同阻燃聚丙烯的研究[D]. 刘喜山. 北京化工大学, 2013(S1)
- [10]层状化合物(水滑石、锂皂石和磷酸锆)的制备及其在聚合物基纳米复合材料中的应用[D]. 毛晓颖. 新疆大学, 2012(01)