最新刊期
      2016 年 第 29 卷 9 期

        庆祝中国科学院化学研究所建所60周年专辑

      • 赵莹,王笃金
        2016, 29(9): 6-7.
          
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      • 李永舫
        2016, 29(9): 10-26. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.001
        摘要：本文简要回顾了本人在中科院化学所30年的研究历程，重点介绍了在共轭高分子（包括导电聚吡咯电化学、聚合物发光电化学池(LEC)和共轭聚合物给体光伏材料）方面的研究成果。在导电聚吡咯电化学方面，对导电聚吡咯的电化学制备和电化学性质进行了深入研究，阐明了各种电化学聚合条件对制备的导电聚吡咯电导和力学强度等的影响，发现电解液溶剂给电子性(Donor number)对吡咯电化学聚合制备的导电聚吡咯电导的影响：溶剂Donor number越小制备的导电聚吡咯电导越高；使用非离子表面活性剂添加剂在水溶液中制备出表面非常光滑和高力学强度的导电聚吡咯薄膜；对于吡咯电化学聚合提出了电解液阴离子参与的阳离子自由基聚合机理，并推到出吡咯电化学聚合反应的动力学方程；发现在NaNO3水溶液中电化学聚合制备的导电聚吡咯除存在主链氧化、对阴离子掺杂结构外，还存在质子酸掺杂结构；阐明了导电聚吡咯在水溶液中电化学还原和再氧化的机理及其电化学过程的可逆性和稳定性，以及导电聚吡咯在有机电解液中特殊的第一次还原和再氧化的机理。在LEC方面，通过交流阻抗法确认了 LEC的电化学掺杂机理和p-i-n结构，合成了多种适用于LEC的主链带离子导电单元的兼具离子导电性的发光嵌段共聚物，避免了 LEC活性层中存在的发光聚合物和离子导电聚合物的分相问题；使用离子液体作为电解质制备了室温准冷冻p-i-n结LEC，改善了 LEC 的电致发光性能。在共轭聚合物给体光伏材料方面，我们提出了通过共轭侧链来拓宽聚合物吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想，设计和合成了一系列带共轭侧链的二维共轭聚噻吩衍生物以及基于二噻吩取代苯并二噻吩的窄带隙高效二维共轭聚合物给体光伏材料。我们使用烷硫基取代进一步降低了这类二维共轭聚合物的HOMO能级从而进一步提高了其光伏性能。最后介绍了本组二维共轭聚合物给体光伏材料在非富勒烯聚合物太阳能电池方面的最新研究进展。  
        关键词：共轭高分子;导电聚吡咯;电化学聚合;聚合物发光电化学池;共轭聚合物光伏材料   
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      • 沈衡,赵宁,徐坚
        2016, 29(9): 27-33. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.002
        摘要：电子信息产业的高速发展，使得电子装置或装备在使用过程中产生的热量越来越剧烈，需要及时导出以保证其正常运行，聚合物基导热复合材料由于其优异的加工性和较低的成本得到了应用。六方氮化硼(h-BN)兼具优异的导热性和绝缘性，因此作为导热填料在导热绝缘聚合物复合材料领域受到越来越多的关注。本文主要从氮化硼填料尺寸、表面性质、取向结构以及杂化等方面综述了近年来氮化硼/聚合物导热复合材料的研究进展。  
        关键词：氮化硼;导热;复合材料   
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      • 杨东,张莉,刘鸣华
        2016, 29(9): 34-44. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.003
        摘要：凝胶作为一种半固态的软物质材料近年来得到很多关注。高分子和小分子都可以作为凝胶的胶凝剂，但是由于在形成过程中两者形成的结构交联与否对形成的凝胶影响很大，表现出了明显的不同。而小分子高分子混合凝胶能整合两者的优势，使混合凝胶兼具小分子凝胶的刺激响应性和高分子凝胶的力学性能。本文从高分子凝胶与小分子凝胶的差异化和互补性方面人手，总结了小分子和高分子的混合凝胶的研究进展。  
        关键词：高分子凝胶;小分子凝胶;混合凝胶;自组装   
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      • 梁福鑫,刘冰,杨振忠
        2016, 29(9): 45-51. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.004
        摘要：Janus复合材料基本特征在于其微尺度空间具有明确分区的化学和功能。关键问题在于发展新方法，精确控制形貌、微结构、和表面化学和功能严格分区。本文主要总结了本课题组的有关点滴成果，指出了存在的重要问题及发展方向，展望了近期有望突破领域。  
        关键词：Janus;两亲性;功能;复合材料;界面调控   
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      • 王一清,黄传兵,张文娟,孙文华
        2016, 29(9): 52-62. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.005
        摘要：石化工业最重要的产品是聚烯烃，其中大部分与聚乙烯相关，α-烯烃不仅是重要的共聚单体，也是精细化工的基本原料，乙烯工业发展程度代表了一个国家石化技术的水平。后过渡金属催化剂作为新型催化体系，能够高效催化乙烯齐聚和聚合，并且乙烯聚合可制备新型聚乙烯树脂。通过对配体的修饰，提高后过渡金属配合物催化活性，增加催化体系的热稳定性，仍然是当前催化剂设计的重要课题；实现对所得聚乙烯微观结构的控制，提高聚烯烃宏观性质是产业化的重要基础。本文基于配合物催化剂配体骨架设计为基础，集中讨论了铁、钴和镍配合物用于乙烯聚合和齐聚的性质比较；特别是集中展示了我们近期研究工作，综述了后过渡金属催化剂的新进展。  
        关键词：后过渡金属催化剂;乙烯齐聚;乙烯聚合;铁配合物;钴配合物;镍配合物   
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      • 梁丽荣,陈光明,郭存悦
        2016, 29(9): 63-70. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.006
        摘要：聚吡咯（PPy)以其环境稳定性好、低毒、可调的导电性等优点，在热电材料研究方面日益受到人们的关注。采用纳米结构导电聚合物或将有机导电聚合物材料与高导电性的碳纳米粒子进行复合制备聚合物/碳纳米粒子复合材料，可以有效地改善其热电性能。本文结合该领域近年来的研究进展，重点讨论了 PPy及其复合热电材料的研究结果，对一维纳米结构PPy的制备也进行了论述。  
        关键词：聚吡咯;碳纳米粒子;复合材料;热电性能   
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      • 李婉宁,姚惠峰,侯剑辉
        2016, 29(9): 71-86. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.007
        摘要：聚合物太阳能电池因其易于加工、可制备成柔性器件、材料来源广泛等优点得到材料界和能源界的广泛关注。有机太阳能电池效率的不断提高主要得益于材料的发展和电池器件结构的优化。从材料设计角度考虑，种类众多的给体和受体单元被开发用来构建有机共轭分子，其中，苯并噻二唑单元由于共轭平面较大和吸电子性较强的特性被广泛用于构建高性能的有机太阳能电池材料。基于此，本文首先介绍了苯并二噻吩单元及其衍生物常见的合成方法，随后总结了其在构建聚合物给体方面的应用，最后对其后续发展方向和前景提出了展望。  
        关键词：苯并噻二唑;聚合物太阳能电池;光伏性质   
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      • 康宏亮,刘瑞刚,黄勇
        2016, 29(9): 87-98. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.008
        摘要：纤维素是自然界中最为丰富的可再生天然高分子材料，价格低廉，可生物降解，是最有潜力的绿色材料之一。纤维素分子链上含有大量羟基，形成分子间与分子内强烈的氢键网络，使得纤维素难于溶解在普通的溶剂中，难于加工，极大地限制了它的广泛应用。本文从纤维素的衍生物、接枝共聚物及凝胶的制备三方面，介绍了纤维素基功能材料的研究进展情况。通过化学改性的方法，减弱了纤维素分子间的氢键作用，得到结构与功能多样的纤维素材料，拓宽了纤维素的应用领域。  
        关键词：纤维素;功能材料;衍生物;接枝共聚物;凝胶   
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      • 刘鹏,王峰,陈娟,丁艳芬,张世民,阳明书
        2016, 29(9): 99-114. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.009
        摘要：聚合物的老化行为及防老化研究是聚合物材料的基础科学问题和热点领域之一。本文详细介绍了聚合物材料常见的热氧老化和光氧老化的过程和机理、防老化原理和方法、各种抗老化助剂的种类以及评价方法等，重点介绍了本课题组近几年来使用纳米粒子作为抗老化助剂的研究成果，主要包括纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化锌等。  
        关键词：热氧老化;光氧老化;纳米二氧化硅;纳米二氧化钛;纳米氧化锌;复合材料   
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      • 郑柳春,李春成,吴绍华,张栋,肖耀南,张博,朱文祥
        2016, 29(9): 115-125. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.010
        摘要：聚丁二酸丁二酯（PBS)因具备良好的物理性能和加工性能而备受关注，是最具有前途的生物降解材料之一。本文总结了 PBS材料合成、共聚改性及其功能化方面的研究进展。无规共聚、嵌段共聚等方法可以调节材料的力学性能、生物降解性能、热性能和结晶行为。通过与聚富马酸丁二酯无规共聚或者嵌段共聚，可以利用分子链上的双键高效引入磺酸根、羧酸、氨基等基团，提高材料的亲水性和生物相容性能，并制备PH响应性的电荷翻转胶束，拓展PBS在生物医药领域的应用。  
        关键词：聚丁二酸丁二酯;共聚;力学性能;降解;功能化   
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      • 周倩,秦亚伟,李化毅,张辽云,董金勇
        2016, 29(9): 126-139. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.011
        摘要：作为Ziegler-Natta催化剂的重要组成部分，载体对催化剂的性能调控和聚合物形态控制以及结构与性能等都有重要影响，载体技术的发展对Ziegler-Natta催化剂的技术进步以及聚烯烃的高性能化起到有力的推动作用。本文对近年来Ziegler-Natta催化剂载体技术的进展进行了总结，包括醇镁载体体系、MgCl2/无机盐掺杂复合载体体系、MgCl2杂化复合载体体系和纳米粒子负载体系等，并对本课题组在此领域的相关工作亦进行了简要介绍。  
        关键词：Ziegler-Natta催化剂;聚烯烃;载体技术;进展   
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        发布时间：2022-09-12
      • 余坚,米勤勇,袁斌,吕玉霞,张军
        2016, 29(9): 140-148. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.012
        摘要：纤维素基气凝胶材料的研究在近年来吸引了人们极大的关注，这是因为这类新型材料具有通常无机气凝胶的典型结构特点，如超轻、高孔率、高比表面积等，同时具有天然生物质材料的原料丰富、可再生、可生物降解的优点。本文首先简要介绍了纤维素基气凝胶材料及其发展概况，进而主要介绍了以离子液体为溶剂制备再生纤维素基气凝胶的研究进展，包括纤维素基气凝胶的制备方法、结构及其功能性。最后对离子液体法制备的纤维素基气凝胶材料的前景进行了简要的展望。  
        关键词：纤维素;离子液体;气凝胶;溶解-再生   
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      • 王林豪,罗永明,徐彩虹,王西新
        2016, 29(9): 149-155. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.013
        摘要：选用过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈（AIBN)分别引发含乙烯基液态聚碳硅烷（VHPCS)聚合。采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究VHPCS/DCP、VHPCS/AIBN两种体系的固化反应动力学，通过Kissinger方程和Crane方程确定相关动力学参数，并由此得出体系的n级固化模型。同时通过β-T外推法确定体系的固化工艺温度，并对体系交联机理及产物热性能进行分析。研究结果表明：VHPCS/DCP、VHPCS/ AIBN 二体系的活化能分别为72. 17kJ/mol、94. 11kJ/mol，反应级数分别为0. 92、0. 93。β-T外推法确定：当升温速率为0 ℃ /min时二体系的近似凝胶化温度均为55 ℃，峰值温度分别为110℃、107℃ ，终止温度分别为129. 5℃、134℃。FTIR结果表明，VHPCS的交联固化主要是通过双键的自聚合实现，交联后样品的陶瓷产率有所提高。  
        关键词：聚碳硅烷;引发剂;DSC反应动力学;固化工艺   
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      • 薛涵,贺志远,吴书旺,吕健勇,王健君
        2016, 29(9): 156-161. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.014
        摘要：研究了聚丙烯酸、聚丙烯胺、聚乙烯醇三种亲水性高分子对冰重结晶过程的影响。结果表明，随着溶液浓度的增加，三种高分子对冰重结晶的抑制作用均逐渐增强。不同侧链基团会影响高分子对冰重结晶过程的调控效果，聚丙烯胺和聚丙烯酸没有明显抑制冰重结晶的效果，而聚乙烯醇具有很强的抑制冰重结晶的能力。对不同醇解度的聚乙烯醇研究发现，聚乙烯醇抑制冰重结晶的效果会随着醇解度的提高而不断增强。通过研究水分子的质子自旋-自旋弛豫时间(T2）发现：高羟基含量的聚乙烯醇可以更加有效地限制水的扩散运动，从而抑制冰重结晶。  
        关键词：亲水性高分子;冰重结晶抑制;水分子动力学   
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      • 莫高明,王艳菲,张若愚,杨建行,何流
        2016, 29(9): 162-170. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.015
        摘要：碳纤维是非常重要的增强材料，在军工以及高档民用产品中用途广泛。因为聚丙烯腈原丝的结构会“遗传”到最终的碳纤维结构中，因此原丝结构对碳纤维的性能影响很大。原丝的结构是纺丝液在凝固浴中的相分离和凝胶化两个过程决定的，因此研究这两个过程的规律并进一步控制它们的进程，达到调控原丝结构的目的是非常重要的。本文介绍了本课题组利用流变学及光学的方法研究PAN/DMSO/H2O体系凝胶化及相分离行为的最新研究成果，主要探索了PAN/DMSO/H2O浓溶液中凝胶化行为，发现了二次自相似结构的形成并对其机理进行了分析，并对PAN/DMSO/H2O亚浓溶液中凝胶化与相分离的耦合过程进行了研究，分析了最终凝胶的结构特性及Winter-Chambon模型在此过程中的适用性。最后，对PAN/DMSO/H2O体系凝胶化及相分离行为的下一步研究进行了展望。  
        关键词：聚丙烯腈;凝胶化;相分离;流变;光学显微镜   
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      • 朱平,董侠,王笃金
        2016, 29(9): 171-181. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.016
        摘要：长碳链聚酰胺基热塑性弹性体（LCPAE)是一种高性能热塑性弹性体，它是由长碳链聚酰胺(LCPA) 硬段以及聚醚软段构成的一种嵌段共聚物，通过调节聚酰胺硬段以及聚醚软段的分子量以及相对含量，可以获得一系列的嵌段共聚物，邵氏硬度从25D到70D。由于两种链段在热力学上互不相容，使得该类弹性体具有微相分离的聚集态结构，同时具备LCPA树脂耐磨、强度高、热稳定性好、加工性好以及聚醚材料的低温柔软性、回弹性高等诸多优点。本文综述了 1970年以来LCPAE的发展历程、市场现状、国内外研究进展以及相关专利分析，并简要总结了借助原位X射线衍射技术研究ICPAE微观结构与性能的部分进展，其在单轴拉伸外场作用下的聚集态结构演化对于理解其结构性能关系、指导分子结构设计有着重要意义。本文还简要介绍了本实验室使用具有自主知识产权的长碳链聚酰胺PA1012原料设计合成系列LCPAE的工作。文章最后结合已有研究进展，对LCPAE面临的重要科学问题以及产学研协作实现国产化所需解决的实际问题进行了总结与展望。  
        关键词：长碳链聚酰胺;热塑性弹性体;原位X射线衍射;微相分离   
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      • 李爱玲,任辉辉,田耘,崔杨,邱东
        2016, 29(9): 182-188. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.017
        摘要：牙科复合树脂由于色泽美观，在口腔临床上具有广泛的应用。但其仍然存在边缘缝隙的问题，从而导致继发龋的发生。再矿化复合树脂中的生物活性填料会释放能够再矿化的钙、磷离子，促使材料表面形成矿化层，能够抑制二次龋的发生。本文介绍了不同种类、含量、粒径大小和表面改性的生物活性填料对复合树脂物理、机械性能的影响，分析了再矿化复合树脂的再矿化行为，提出了再矿化复合树脂亟待解决的问题和研究难点，展望了复合树脂的研究方向。  
        关键词：复合树脂;生物活性填料;再矿化;机械强度   
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      • 左云飞,王星,杨飞,沈红,吴德成
        2016, 29(9): 189-195. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.018
        摘要：树枝状大分子是一种具有精确三维结构的纳米材料。目前，对于树枝状大分子的研究，逐渐从合成和表征各式各样的树枝状大分子转向到对其特殊功能和应用的研究。传统的荧光成像探针大多数为小分子化合物，其发展受到特异性低、稳定性差、停留时间短、可修饰基团少和毒性大等缺点的限制。树枝状大分子具备独特的分子结构如大量可设计性的末端官能团和广阔的分子内空腔以及选择多样化的优势，使其在荧光生物成像领域中有良好的应用前景。本文重点介绍了基于树枝状大分子的有机荧光探针和量子点探针在生物成像方面最新的研究进展。  
        关键词：树枝状大分子;荧光探针;生物成像   
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        发布时间：2022-09-12
      • 石恒冲,殷敬华
        2016, 29(9): 196-202. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.019
        摘要：医疗器械在介（植）入体内后，在其表面滋生细菌是引发院内感染的最主要原因，给病患带来重大的经济损失，甚至危及生命安全。细菌首先在材料/器械表面粘附，进而形成生物膜，生物被膜一旦形成，会引起细菌持续性感染。为了赋予材料表面抗菌性能，有针对性地进行抗菌表面的构建，其策略主要为：抗细菌粘附策略、杀菌策略、抗细菌粘附-杀菌（抗-杀）结合策略和抗细菌粘附-杀菌转化策略。结合本课题组近年来在抗菌医用高分子材料及医疗器械的研究成果，简单介绍了国内外其抗菌表面构建及在医疗器械中应用的研究进展。  
        关键词：生物医用高分子材料;医疗器械;抗菌;生物相容性   
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        发布时间：2022-09-12
      • 华修芳,李川阳,崔冬梅
        2016, 29(9): 203-226. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.020
        摘要：硅氢化反应可以构建Si-C、Si-O、Si-N键，是有机硅化学中的重要反应，通过研究筛选合适的催化体系设计适当的单体进行硅氢化聚合来构建新型的大分子进而制备新的高分子材料是现在高分子化学发展的重要方向之一。本文综述了近几十年硅氢化聚合的研究进展，根据硅氢化聚合单体官能团的种类与数目，分为烯烃的硅氢化聚合、炔烃的硅氢化聚合、醛酮的硅氢化聚合以及非线性硅氢化聚合四个部分进行叙述，重点介绍不同结构的单体所得聚合物的分子量和性质的差异，通过对这方面的总结与分析，希望能够给予从事相关工作的科研工作者一定的思路和启发。  
        关键词：硅氢化聚合;聚碳硅烷;聚碳硅氧烷;聚硅醚;超支化含硅聚合物   
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        发布时间：2022-09-12
      • 范家起,尚文宇,阳明书,马永梅
        2016, 29(9): 227-240. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.021
        摘要：回顾了聚合物/粘土纳米复合材料中所用粘土的有机化方法与有机粘土的热稳定性，及其对复合材料性能的影响，指出在聚合物/粘土复合材料中粘土片层间距的变化同样有可能受到层间插层剂构象变化的影响、聚合物/粘土纳米材料的长期热氧稳定性与热失重结果可能不一致。  
        关键词：粘土;纳米复合材料;有机化;热稳定性   
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        发布时间：2022-09-12
      • 阮英波,刘琛阳
        2016, 29(9): 241-253. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.022
        摘要：聚合物接枝纳米颗粒(Polymer grafted nanoparticles， PGNPs)是一类重要的聚合物改性填料。由于表面聚合物链的存在，在一定条件下，PGNPs可以均匀地分散在聚合物基体中，形成“完全相容性”聚合物纳米复合材料。近年来,PGNPs填充聚合物体系的结构-性能关系研究已成为高分子学科的研究热点。本文主要概述了 PGNPs的制备及其填充聚合物体系的结构-性能关系。从PGNPs的设计制备、PGNPs在聚合物基体中的分散行为、PGNPs纳米复合体系流变行为和纳米复合材料力学性能4个方面介绍了该领域已经取得的研究进展和现状，并展望该领域今后的发展前景和研究方向。  
        关键词：聚合物接枝纳米颗粒;纳米复合材料;分散行为;流变行为;力学性能   
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      • 杨晴,傅寅翼,高爱林,薛立新
        2016, 29(9): 254-261. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.023
        摘要：油水分离是工业废水处理过程中的难点。近年来，随着水处理技术和新材料研究的发展，各类新型的油水分离材料层出不穷。本文在总结了各种含油污水的特征和不同油水分离过程的不同需求的基础上，结合目前所开发的油水分离材料包括无机膜材料、聚合物膜材料和改性聚氨酯海绵材料的性能特点，介绍了它们在处理含油废水中的应用的最新研究进展，并对含油废水处理方法发展趋势进行了展望。  
        关键词：油水分离;材料;分离膜;聚氨酯海绵;研究进展   
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      • 裴学良,季鹏,郑文革,何流
        2016, 29(9): 262-268. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.024
        摘要：气凝胶是轻质开孔的介孔材料，由于其特殊的性质，如低密度(0.003~0. 5g/cm3）、高孔隙率（70%~ 99. 8%)、低介电常数（~1. 1)、低热导率（最低为0. 012W/(m•K))和高比表面积(100~1600m2/g)，因此可应用于隔热材料、隔音材料、催化剂载体、药物缓释材料、低介电材料、吸附剂等。聚酰亚胺是一类重要的高性能聚合物，近些年，聚酰亚胺气凝胶备受重视。本文综述了现有多种聚酰亚胺气凝胶的制备方法及其优缺点，并对今后的研究工作进行了展望。  
        关键词：气凝胶;聚酰亚胺;制备方法   
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        发布时间：2022-09-12
      • 金熹高,杨振忠,徐坚
        2016, 29(9): 269-271.
          
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      • 杨士勇
        2016, 29(9): 272-274.
          
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        发布时间：2022-09-12
      • 阳明书,张军,王笃金,何嘉松
        2016, 29(9): 275-277.
          
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