聚硅氧烷侧链液晶聚合物(Polysiloxane side-chain liquid crystalline polymers, PSLCPs)是一种将液晶单体、特殊功能基团等通过交联反应接枝到硅氧烷主链上形成的液晶聚合物。凭借硅氧烷主链的软性和柔性及功能基团的光热电等响应特性, 硅氧烷侧链液晶聚合物在光信息储存、非线性光学、图像显示、色谱、电流变等领域具有很重要的应用价值。本文对硅氧烷侧链液晶聚合物在宽波反射、柔性光响应器件、柔性应力响应器件、电响应器件和柔性涂料等领域取得的研究进展进行了总结, 并对硅氧烷侧链液晶聚合物未来需解决的问题及发展趋势做了一定的展望。
硅氧烷侧链液晶聚合物 宽波反射 软执行器 柔性涂料 应力响应 polysiloxane side-chain liquid crystalline polymer wide-band reflection soft actuators flexible optical paints strain response
1 北京大学 1. 化学与分子工程学院
2 前沿交叉学科研究院, 北京 100871
水解制氢是一种常温常压下的现场制氢方式。由于水解制氢材料氢含量高, 储存容易, 运输方便, 安全可靠, 一直受到研究者们的关注。本文综述了近年来水解制氢材料的总体发展情况, 介绍了三类主要的水解制氢材料, 包括硼氢化物(NaBH4, NH3·BH3)、金属(Mg, Al)以及金属氢化物(MgH2), 对不同材料的制氢原理、主要问题、催化剂与材料设计进行了详细介绍, 比较了不同体系的特点与制氢成本, 并对水解制氢及水解制氢材料的现状和商业化面临的困难做了评价, 最后对未来的发展方向进行了展望。
制氢 水解 金属 金属氢化物 硼氢化物 制氢成本 hydrogen generation hydrolysis metal metal hydride borohydride cost of hydrogen
1 兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室, 甘肃 兰州 730050
2 兰州理工大学 理学院, 甘肃 兰州 730050
3 兰州理工大学 机电工程学院, 甘肃 兰州 730050
采用水热法和热处理技术制备了不同掺杂比例的Zn1-xCuxAl2O4(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)纳米颗粒, 通过X射线衍射(XRD)、场发射透射电子显微镜(FETEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)对样品的晶体结构、形貌、元素分布、结合能和光学性能进行表征, 并通过第一性原理计算得到了ZnAl2O4结构中存在的各种缺陷的能带结构。实验结果表明本方法制备的Zn1-xCuxAl2O4纳米颗粒为尖晶石结构, XPS能谱说明Zn0.9Cu0.10Al2O4样品中Cu2+全部占据了四面体位置, PL光谱显示Cu2+掺杂的样品出现了猝灭现象, 紫外光谱表明Cu2+掺杂后样品出现了新的吸收峰。并结合第一性原理计算对样品的光学性质给出了合理解释。
掺杂 第一性原理计算 光学性能 doped ZnAl2O4 ZnAl2O4 first-principle calculations optical properties
1 兰州理工大学 理学院, 甘肃 兰州730050
2 兰州理工大学 甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室, 甘肃 兰州730050
采用水热法成功制备了不同掺杂浓度的Zn1-2xFexNixO(x=0,0.025,0.05,0.1)稀磁半导体材料,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能量色散分析仪(XEDS)对样品进行表征,并结合拉曼(Raman)光谱、光致发光光谱(PL)和振动样品磁强计(VSM)研究样品的光学性能和磁学性能。结果表明,水热法制备的样品具有结晶性良好的纤锌矿结构,没有杂峰出现,形貌为纳米棒状结构,分散性良好。Fe2+、Ni2+是以替代的形式进入ZnO晶格中,Fe和Ni的掺杂使得晶体中的缺陷和应力增加,拉曼光谱峰位发生红移,光致发光光谱发生猝灭现象。另外,共掺杂样品在室温条件下存在明显的铁磁性,饱和磁化强度随着掺杂量的增加而增强。
共掺杂ZnO 水热法 光学性能 铁磁性 co-doped ZnO hydrothermal method optical properties ferromagnetism
1 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃 兰州730050
2 兰州理工大学理学院, 甘肃 兰州730050
3 甘肃 兰州730050
利用水热法制备了Zn1-xFexO(x=0, 0.01, 0.05, 0.10和0.20)纳米稀磁半导体材料。 由X射线衍射图谱的结果表明, 制备的Zn1-xFexO样品为纤锌矿结构, 没有金属铁等第二相出现; 高分辨透射电子显微镜的结果表明, 形貌为分散性良好的纳米颗粒, 晶格清晰; 拉曼光谱结果表明(E2High)峰位向高频移动, 半高宽宽化, 峰强减弱; 光致发光光谱结果表明, 随着Fe离子的掺入, 紫外峰向低能移动, 光致发光光谱发生了猝灭现象; UV-Vis光谱可看出, 光学带隙减小, 发生了红移现象。 这些结果表明Fe3+成功替代Zn2+进入到ZnO晶格。
稀磁半导体 掺杂 光学性能 Dilute magnetic semiconductors ZnO ZnO Doping Optical properties 光谱学与光谱分析
2013, 33(8): 2035
1 北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京100083
2 北京大学 工学院, 北京100871
合成了大螺旋扭曲力的手性化合物4,4′-2(戊基-环己基)苯甲酸异山梨醇酯(ISBB)。对60.0 μm厚ISBB/液晶性单体/向列相液晶/光引发剂复合体系的液晶层的上、下表面温度施加不同温度, 液晶层中形成了温度梯度。由于高温区域的液晶溶解ISBB的能力强, 低温区域的ISBB会向高温区域扩散, 从而在液晶薄层中形成了ISBB的浓度梯度与螺距梯度。紫外光聚合复合体系中的光可聚合单体, 单体间交联聚合形成网络固定住了液晶层内的螺距梯度, 从而制备出反射可见光波段的右旋圆偏振光的宽波反射液晶薄膜。
液晶 手性 宽波反射 温度梯度 liquid crystal chiral broadband reflection temperature gradient