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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 利用近红外激光快速自加热的硼掺杂单壁碳纳米管形状记忆聚氨酯纳米复合材料

    摘要： 在本研究中，采用硼酸前驱体和单壁碳纳米管（SWCNTs）通过高温热处理（1300°C）替代传统化学掺杂工艺合成了硼掺杂单壁碳纳米管（B-SWCNTs）。随后将这些硼掺杂单壁碳纳米管添加到聚氨酯中，制备出具有优异热学和力学性能的聚氨酯纳米复合材料。随着纳米填料添加量的增加，研究了复合材料内部结构变化引起的性能改变。特别地，直接用近红外（NIR）激光（808 nm）照射纳米复合薄膜以诱导B-SWCNTs表面产生光热效应。当填料含量为3 wt%时，成功开发出能在10秒内快速升温至250°C的自加热薄膜材料。该新型材料可通过模压工艺应用于电子设备与产品作为发热涂层材料、飞机除冰、散热器以及生物传感等领域。

    关键词： 硼掺杂、光热、热电、碳纳米管、聚氨酯

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 基于聚(偶氮甲烯-聚氨酯)的聚合物荧光薄膜传感器：离子传感与表面特性

    摘要： 采用浸涂技术轻松制备了含聚(偶氮甲亚胺-聚氨酯)的聚合物薄膜传感器，并研究了该薄膜对不同金属阳离子的传感性能。荧光测量显示，该荧光薄膜传感器在540和582纳米处呈现双发射波长，利用这两个波长研究了其金属阳离子传感行为。该荧光薄膜传感器在去离子水中对铁(III)离子表现出优异的选择性、灵敏度及光稳定性，测得该聚合物传感器在这两个波长下的检测限分别为86.15和28.90微摩尔。结果表明该化学传感器可成功用于去离子水中铁(III)离子的检测。同时通过测定薄膜探针的接触角评估了其表面亲水性/疏水性。

    关键词： 聚(偶氮甲碱-聚氨酯)，铁(III)传感器，薄膜传感器，表面性质

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 聚氨酯中石墨烯-碳纳米管二维重入式微蜂窝结构：高拉伸性、优异的电/热导率及改善的形状记忆性能

    摘要： 软电子和可穿戴技术的快速发展对兼具机械变形与电子功能的材料提出了需求。特别是那些同时具备形状记忆特性（能随刺激反复发生机械变形）、高拉伸性及优异电/热传导特性的材料，有望成为未来应用中的智能驱动材料。我们以石墨烯-碳纳米管为材料，构建了具有回弹式微蜂窝结构的功能平台——其手风琴状的回弹结构赋予体系结构拉伸性，而纵横交错的连续导电通路则保障了导电性能。通过将形状记忆聚氨酯（SMPU）简单浸润至稳定的石墨烯/碳纳米管骨架中，我们制备出具有形状记忆功能的复合材料。最终获得的回弹式微蜂窝石墨烯-碳纳米管/SMPU复合材料同时展现出：5Ω·cm的较低电阻率、50%拉伸/释放状态下电阻变化小于10%、长期稳定性，以及卓越的拉伸形状记忆性能（包括95.6%的形状固定率和90.6%的回复率）。规则分布的石墨烯-碳纳米管结构为纯净SMPU柱体提供了异相成核位点并维持了晶体生长完整性，从而赋予材料优异的形状记忆特性。我们还搭建了便携电池供电电路，证实该回弹式石墨烯-碳纳米管/SMPU复合材料可作为应急断路器具有实际应用潜力。

    关键词： 形状记忆、聚氨酯、回缩型石墨烯-碳纳米管、复合材料、冰模板自组装

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 氧化锌阵列/聚氨酯纳米复合涂层：制备、表征与耐蚀性

    摘要： 在不锈钢基底上通过简单工艺制备了新型氧化锌（ZnO）阵列/聚氨酯（PU）纳米复合涂层。采用硝酸锌和六亚甲基四胺通过种子生长法制备ZnO阵列，随后进行PU旋涂。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、表面接触角、纳米压痕和红外辐射测试对形貌、结构、润湿性、机械性能和红外辐射特性进行表征。通过电化学测试评估ZnO阵列/PU纳米复合涂层的耐腐蚀性能。结果表明：ZnO阵列为六方纤锌矿结构且在复合涂层中分散良好，使亲水性略有提升；随着ZnO阵列含量增加，涂层机械性能得到改善。所制备的ZnO阵列/PU纳米复合涂层展现出优异的耐腐蚀性，其红外辐射性能也略有提高。这种独特的有机/无机纳米复合涂层为设计具有优良耐腐蚀性和机械性能的功能涂层提供了有效策略，在各类聚合物体系中具有潜在应用价值。

    关键词： 聚氨酯，复合材料，腐蚀，氧化锌阵列

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 用于选择性激光烧结的动态可修复聚氨酯

    摘要： 选择性激光烧结（SLS）是主流的3D打印技术之一。该技术面临的主要挑战在于缺乏具有更高Z向强度的新型聚合物粉末材料。本研究采用动态聚合物来解决这一SLS技术难题。为验证该构想，我们考察了含有动态卤代双酚氨基甲酸酯键的新型交联聚(氯酚-聚氨酯)(PCP-PU)和聚(溴酚-聚氨酯)(PBP-PU)。所获得的动态聚氨酯不仅具备优异的机械强度与自修复效率，还保持了SLS加工性能。小分子模型研究证实了氯代双酚氨基甲酸酯的动态可逆特性——其在120°C解离为异氰酸酯和羟基，在80°C重新结合（通过核磁与红外光谱验证）?；谧灾瓶尚薷碢BP-PU粉末成功实现了SLS三维打印。通过动态化学键连接（而非传统物理缠结）显著改善了相邻SLS层间的界面相互作用，从而提升Z向力学强度。经SLS加工的PBP-PU样品X轴拉伸强度约23MPa，断裂伸长率约600%，Z轴拉伸强度达到X轴的88%，远高于对照TPU样品（约56%）。

    关键词： 3D打印、自修复、选择性激光烧结、聚氨酯

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 飞秒激光诱导弹性体表面亚微米形貌的抗生物污损性能

    摘要： 抗菌涂层常用于弹性体表面以抑制细菌附着，但这类方法可能导致抗生素耐药性增加。表面微/纳纹理化作为被动降低细菌黏附的方法，近年来备受关注。本研究旨在评估飞秒激光诱导的亚微米拓扑结构在生物医用弹性体表面的抗生物污染功能。通过飞秒激光加工在不锈钢基底上制备了两种拓扑结构：高度规则的单尺度亚微米激光诱导周期性表面结构（LIPSS）和包含亚微米与微米级特征的多尺度结构（MS）。随后将这些拓扑结构复制到聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚氨酯（PU）弹性体上，评估其细菌滞留特性。亚微米纹理化的PDMS和PU表面在浸没条件下表现出长达100小时的长期疏水耐久性。PDMS和PU弹性体表面的LIPSS与MS拓扑结构均能显著减少（>89%）革兰氏阴性大肠杆菌的黏附，且其抗生物污染性能与润滑剂浸润表面相当。研究还阐明了纹理表面物理缺陷对细菌黏附行为的影响。本研究成果意义重大，因为通过复刻工艺可经济高效地生产聚合物生物医用组件，同时通过飞秒激光对相应复制母模进行表面改性可提升其生物相容性。

    关键词： 抗生物污损、聚氨酯、生物医学弹性体、聚二甲基硅氧烷、飞秒激光、润滑剂浸渍表面、激光诱导周期性表面结构

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过用稠合杂环和嘧啶环修饰发色团来增强聚氨酯的非线性和热性能

    摘要： 本文描述了基于取代三唑并[3,4-b]噻二唑杂环的非线性光学（NLO）响应生色团的合成。为增强生色团的非线性光学性能，通过引入具有适当π键合的嘧啶环进行结构修饰。利用这些生色团与甲苯-2,4-二异氰酸酯及3,3'-二甲氧基-4,4'-二苯基二异氰酸酯缩聚，制备了不同系列的聚氨酯材料。采用傅里叶变换红外光谱、质子核磁共振及碳氢氮元素分析仪对所得生色团和聚氨酯的结构进行了表征。乌氏粘度计测得聚氨酯的特性粘度（ηinh）范围为0.2324–0.2760 dl/g。通过差示扫描量热法和热重分析研究了聚氨酯的热行为。采用电晕极化法诱导聚氨酯薄膜中的分子取向，并通过紫外-可见分光光度计和原子力显微镜进行验证。椭偏仪测定了薄膜厚度与折射率。这些聚氨酯在大多数常见有机溶剂中表现出优异溶解性。极化聚氨酯在532 nm波长下的二次谐波产生（SHG）系数（d33）介于63.20至95.32 pm/V之间。所有聚氨酯样品在100°C以下均未出现SHG衰减，且在500小时内仍保持95%的信号强度。其增强的非线性光学效率与更长的时间稳定性，使这些聚氨酯成为光子器件的理想候选材料。

    关键词： 聚氨酯，二次谐波产生，发色团，热稳定性，非线性光学材料

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 填充剂改性的蓖麻油基聚氨酯泡沫用于去除水中的重金属——采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术进行检测

    摘要： 聚合物材料用于废水重金属去除正成为趋势。工业过程废水中重金属的去除对绿色/可持续制造至关重要。利用天然原料生产工业废水吸附材料的应用日益增多。本研究采用可再生原料制备了聚氨酯泡沫（PUF）——一种工业界用于吸附废水中重金属的吸附剂。研究以蓖麻油为基体制备了聚氨酯泡沫（COPUF），并通过添加填料进行改性以提升吸附性能，采用激光诱导击穿光谱（LIBS）进行分析。所添加的填料（沸石、膨润土和活性炭）改变了COPUF基体的表面形貌与电荷特性。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析（TGA）对材料进行表征，并通过对比LIBS光谱研究其吸附性能。结果表明：膨润土改性COPUF（B/COPUF）的标准化铅I线（405.7 nm）强度值最高（2.3），其次为沸石改性COPUF（Z/COPUF）（1.9）和活性炭改性COPUF（AC/COPUF）（0.2），这反映了各材料对Pb2?的吸附性能。B/COPUF对重金属离子的吸附主要源于静电吸引作用。本研究证实了B/COPUF在水体重金属离子吸附及LIBS定量分析中的潜在应用价值。

    关键词： 激光诱导击穿光谱、聚氨酯、表征、蓖麻油、吸附

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 不同聚苯胺表面改性纳米二氧化硅含量掺入聚氨酯基准固态电解质对染料敏化太阳能电池的影响

    摘要： 将聚苯胺表面修饰的纳米二氧化硅（S-PANi）掺入聚氨酯（PU）中，形成一种能够包埋液态电解质并作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）准固态电解质（QSE）的聚合物基质。首先通过溶胶-凝胶技术合成纳米二氧化硅，随后用苯胺进行后修饰制得S-PANi。采用透反射光显微镜、热重分析（TGA）和X射线粉末衍射法，分析了不同S-PANi含量（5%、10%、15%和20%重量比）对纳米颗粒分布、表面形貌、表面孔隙率、热稳定性及PU基质结构的影响。此外，通过电子分析天平、交流阻抗法和循环伏安法，研究了所配制QSE的聚合物基质吸光度、导电性及离子扩散性能。最后将所有配制的准固态电解质应用于DSSCs，测定其电荷复合、光伏性能及使用寿命?；?5%重量比S-PANi的准固态电解质（PU-15%S-PANi）展现出最高的光电转换效率3.17%，开路电压为708 mV，短路电流为4.13 mA cm?2，填充因子为0.65。

    关键词： 薄膜、溶胀、纳米粒子、纳米线和纳米晶体、光学与光伏应用、聚氨酯

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 光热石墨烯网络与聚合物链的相互作用及形状记忆聚氨酯/环氧树脂/环氧功能化氧化石墨烯纳米复合材料的激光驱动光致动行为

    摘要： 本研究展示了双酚A二缩水甘油醚功能化氧化石墨烯（DGEBA-f-GO）基聚氨酯（PU）/环氧纳米复合材料的制备及其近红外激光驱动的形状恢复驱动行为。通过两步法用羧基化氧化石墨烯处理DGEBA合成了作为光热填料的DGEBA-f-GO。通过PU基体中DGEBA与DGEBA-f-GO之间的共价交联，设计了光热填料均匀分散的网络。交联的DGEBA-f-GO网络作为近红外激光收集框架，实现高效传热，并在远程驱动时触发形状恢复。从结构上分析了DGEBA-f-GO的光热网络与聚合物链之间的相互作用，揭示了纳米复合材料中的DGEBA-f-GO网络通过与PU硬段形成氢键相互作用，刺激基体中集成网结框架的形成。因此，用GO网络增强的形状记忆复合材料表现出更高的激光驱动光致驱动应力，以及热稳定性、光热行为和机械性能。

    关键词： 聚氨酯，形状恢复，氧化石墨烯

    更新于2025-09-12 10:27:22