最新刊期
      2018 年 第 31 卷 8 期

        综述

      • 罗恒,栾晓琳,赵宁,徐坚
        2018, 31(8): 1-8. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.001
        摘要：在目前水处理方法中，吸附法以其吸附剂来源多样、成本低、效率高、操作容易、环境友好等优点而被广泛研究和应用。聚合物海绵吸附剂不仅具有高分子链分子设计的多样性，还因存在羟基、羧基、氨基等活性基团而具有金属配位能力，同时兼具海绵这一软质泡沫材料的多孔性和高弹性，这些特点赋予其高的吸附容量和优异的可回收性。通过物理共混或化学改性的方法引入纳米材料（如纳米颗粒、纳米线等），可以极大地改善聚合物海绵吸附剂的力学性能和吸附性能。本文介绍了聚合物海绵吸附剂的分类及制备原理，重点综述了其在重金属、油及有机溶剂、染料等水中污染物去除领域的应用，最后对其不足和发展前景作出了展望。  
        关键词：吸附;聚合物;海绵;水处理   
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      • 蔡灯亮,温向宁,周臣旭
        2018, 31(8): 9-13. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.002
        摘要：聚酰亚胺(PI)作为高性能聚合物之一，广泛应用于许多高科技领域，包括航空航天耐高温材料、柔性显示器、太阳能电池以及微电子制造等方面。由于聚酰亚胺在大多数有机溶剂中溶解度低，只能溶于少数高沸点极性有机溶剂，导致传统聚酰亚胺难以加工，限制了其应用，因此，提高聚酰亚胺的可溶性对于实现聚酰亚胺低成本化就显得尤为重要。本文主要概述了近几年来针对聚酰亚胺可溶性的研究进展，主要包括引入脂肪族基团和大体积三芳基咪唑单元、引入卤化单元、共聚等方法，并对聚酰亚胺溶解性能进行了总结。  
        关键词：聚酰亚胺;聚酰亚胺可溶性;引入官能团   
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      • 范武升,陈杰,吴瑞凯,郭存悦,陈光明
        2018, 31(8): 14-17. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.003
        摘要：热电材料是一种能够实现热能和电能直接相互转化的新型环保材料。无机热电材料是当前热电性能最好的材料，然而资源较少、价格昂贵和加工性较差等因素限制了无机热电材料大规模工业化。近年来，有机导电聚合物作为热电材料已经日益受到人们的关注。其中，聚（3，4-二氧乙撑噻吩）（PEDOT）热电材料以其优良的热电性能引起了人们的浓厚兴趣。本文首先介绍了 PEDOT热电性能改善的方法，并结合该领域近年来的研究成果，对提高PEDOT热电性能的研究进展进行了论述。  
        关键词：聚（3，4-二氧乙撑噻吩）;热电材料;热电性能   
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      • 张英团,徐兵兵
        2018, 31(8): 18-24. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.004
        摘要：质子交换膜是燃料电池中的核心组件，起着分隔阴极阳极、传导载流子等作用。然而，目前的膜材料在质子传导率、尺寸稳定性等方面仍有较大不足。有机-无机杂化材料兼备了有机、无机材料各自的优点，作为质子交换膜具有良好的应用前景。本文综述了近年来有机-无机杂化材料在燃料电池质子交换膜方面的研究进展，介绍了金属盐、金属纳米粒子掺杂、二氧化硅及硅氧烷掺杂，以及氧化石墨烯或粘土掺杂等三种方法制备的质子交换膜，并从制备方法、性能等方面分析了每种质子交换膜的优缺点。  
        关键词：有机-无机杂化材料;质子交换膜;质子交换膜燃料电池   
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      • 杨萌,赵宁,徐坚
        2018, 31(8): 25-32. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.005
        摘要：超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene， UHMWPE)因其特有的简单规整长线性结构，分子链易于紧密堆砌与缠结。这虽然使其不能通过一般热塑性塑料加工方法成型，但也为材料结构设计和功能化带来契机。大量研究表明，利用UHMWPE分子量的多分散性、软硬相与物理交联密度的可调节性、拉伸条件下的致孔和诱导结晶效应，以及易于实现结晶相分离等特点，均可进行功能化及复合材料设计。本文综述了近年来UHMWPE功能复合材料研发及其应用进展，展望了其在电磁屏蔽、智能响应、生物医用、热管理等领域的独特优势和广阔发展前景。  
        关键词：UHMWPE;功能化;复合材料;分隔结构;多孔;分散   
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      • 魏游超,许庆斗,张凯
        2018, 31(8): 33-36. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.006
        摘要：金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks， MOFs)是近二十年来发展迅速的一类以金属离子为中心、有机物为配体的新型自组装骨架材料，由于其具有多孔性、大比表面积、结构与功能的多样性等特点而被广泛研究。基于这些特性，MOFs材料在气体的吸附与分离、催化等领域具有广阔的应用前景。材料研究的第一步是材料的制备与合成，因此，对于MOFs制备方法的研究备受关注。本文综述了近年来新兴MOFs材料的制备方法，主要可分为“由下至上”法和“由上至下”法两大类，并对其发展趋势进行了展望。  
        关键词：金属有机框架;功能材料;制备方法   
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      • 林新璐,李辉
        2018, 31(8): 37-42. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.007
        摘要：钙钛矿太阳能电池具有制备工艺简单、制造成本低廉、载流子寿命长、光电转换效率高、能带可调等诸多优点，最近几年得到迅猛发展。目前，实验室制备的小面积钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经超过22% ,但其稳定性仍是有待解决的问题，如果稳定性不能得到有效解决，必然会阻碍其产业化进程。本文归纳了钙钛矿电池稳定性研究的最新进展，重点讨论了提高钙钛矿太阳能电池稳定性的四种方法，最后总结了钙钛矿太阳能电池目前存在的问题并展望了其产业化的前景。  
        关键词：钙钛矿材料;太阳能电池;稳定性;光电转换效率   
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      • 李思敏,尚颖超,胡继文,廖兵,林树东,庞浩
        2018, 31(8): 43-47. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.008
        摘要：由于质脆及成本昂贵等缺点，传统的透明导电材料铟锡氧化物(ITO)已不能满足柔性电子设备的需求。银纳米线具有高导电率、良好柔软性以及高透明度，被公认为是最具前景的ITO替代材料。它可以广泛应用于柔性透明电子设备，如可拉伸太阳能电池、可折叠智能手机以及有机发光二极管的透明导电薄膜(TCF)材料。以提高TCF透明度、降低薄层电阻为目标，本文从控制纳米银线的长径比、纳米线之间的接触电阻以及网络结构等几个方面，归纳总结了性能优良、工艺简单、可大规模制备Ag NWs的方法。  
        关键词：银纳米线;电极;透明;柔性;薄层电阻   
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      • 肖运彬,石红义,文富彬,王斌
        2018, 31(8): 48-52. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.009
        摘要：光声成像是一种新兴医学影像成像技术。作为一种非侵入式和非电离式的成像技术，光声成像具有高分辨率、高对比度和穿透深度高的特点。这种成像技术在对组织进行诊断时需要加入造影剂与组织相结合才能产生显著的光声信号。然而，目前光声成像技术仍缺乏合适的造影剂，制约了其在生物医学领域的应用。共轭聚合物因其具有优异的光热性能和良好的生物相容性，被广泛应用于光声成像领域。本文综述了共轭聚合物作为外源性造影剂在光声成像领域的应用的研究进展，并对共轭聚合物光声造影剂的发展进行了展望。  
        关键词：光声成像;共轭聚合物;造影剂   
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      • 刘恒豪,刘凌利
        2018, 31(8): 53-58. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.010
        摘要：碳纳米管(Carbon nanotubes，CNTs)因其独特的一维纳米结构和优异的物理、化学性质，将其掺杂于聚合物基体中制备防腐涂料，可显著提升涂层的防腐性能。本文综述碳纳米管掺杂于不同聚合物基体制备防腐涂料的最新研究进展，主要概述了聚苯胺复合型、聚吡咯复合型、聚氨酯复合型和环氧树脂复合型四大类，总结了碳纳米管掺杂不同聚合物制备防腐涂料的特点，分析了碳纳米管复合制备防腐涂料当前所面临的问题与挑战，并展望其今后在防腐涂料工业化生产的应用前景。  
        关键词：CNTS;防腐涂料;高分子复合   
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      • 李宋,曲春辉,邵明超,王超,王齐华,王廷梅
        2018, 31(8): 59-62. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.011
        摘要：多孔聚合物自润滑复合材料作为一种新型功能材料，具有良好的机械性能和优越的自润滑性，在航空航天、石油化工和机械工程等领域受到了广泛关注。利用常态下材料孔结构存储润滑油脂，工作状态下润滑油渗出形成连续稳定的润滑转移膜，可以起到减摩耐磨作用。本文主要介绍了聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等自润滑材料在摩擦学上的最新研究进展，提出了当前多孔聚合物自润滑材料面临的问题，并对自润滑复合材料的发展趋势作了展望。  
        关键词：多孔聚合物;自润滑材料;摩擦;磨损   
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      • 柯朵,刘圣男,郭坤
        2018, 31(8): 63-69. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.012
        摘要：导电高分子材料因具备良好的导电性、质轻和易加工特性而被广泛应用于航空、生物医学设备、化学生物传感器和能源等领域。然而，导电高分子材料在使用过程中不可避免地会产生微裂纹，从而破坏导电通路并使整个电子设备瘫痪。受生物体启发，设计和构筑具备自修复功能的导电高分子材料是研究的热点。本文介绍了导电自修复材料的最新研究动态，综述了自修复机理和材料的制备方法及应用前景，最后简要分析导电自修复材料目前存在的主要问题并展望其发展方向。  
        关键词：自修复;导电;外援型;本征型   
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      • 王艺璇,杨晓涛,颜成虎,丛威
        2018, 31(8): 70-74. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.013
        摘要：膜分离技术具备高效、节能的优势，广泛应用于生物、水处理、仿生等领域。然而，选择性分离膜在使用过程中产生的膜污染会导致分离效率显著降低，成本提高。膜污染是指微粒及大分子在膜孔吸附、沉积，使膜通量变小的过程。通过对膜结构及膜表面电荷、亲水性、粗糙度的调控可以有效降低膜污染程度，提高分离膜的处理效率。本文总结了近期膜表面改性方法研究进展，重点介绍了化学接枝、物理涂覆、聚合反应改性以及表面分离的防污改性方法。  
        关键词：膜污染;表面改性;聚合改性   
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      • 张礼强,丁清然,郝宝一,吴立新
        2018, 31(8): 75-80. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.014
        摘要：石墨烯是一种具有蜂窝状结构的二维纳米碳材料，具有高的比表面积、优异的导电／热性和理想的机械强度，因而被广泛用作聚合物基复合材料的增强填料。将二维石墨烯片构筑成三维石墨烯，既能充分发挥二维石墨烯片的性质，又能具备三维材料的特性。聚合物填充三维石墨烯制备的实心三维石墨烯-聚合物复合材料（Three-Dimensional Graphene-Polymer Composites，3DGPCs) ，可实现石墨烯在基体中的均匀分散，制备具有优异力学性能的导电、导热复合材料。以石墨烯三维网络为骨架制备的多孔3DGPCs具有高孔隙率、大比表面积和高电子传输能力等特性，可广泛应用于能量存储、环境保护、传感、电磁屏蔽和油污清理等领域。本文综述了 3DGPCs的制备方法，并评述了制备3DGPCs所面临的挑战及发展前景。  
        关键词：三维石墨烯;聚合物;复合材料;制备方法   
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      • 梁云,章宇冲,马超,肖鹏
        2018, 31(8): 81-86. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.015
        摘要：润滑对维持生物体的日常活动和机械设备的正常工作有着十分重要的意义。聚合物刷因其优异的润滑性、良好的可控性和刺激响应性而受到极大关注。研究人员从结构仿生出发，利用高分子的结构可设计性制备出多种拓扑结构的聚合物刷，实现了线性聚合物刷结构和功能的优化。本文介绍了聚合物刷的润滑机理及其研究进展，并比较了几种不同拓扑结构的聚合物刷的润滑效果，包括线形、环状、瓶刷状和颗粒状的聚合物刷，最后对聚合物刷润滑剂的应用前景进行了展望。  
        关键词：聚合物刷;拓扑结构;润滑   
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      • 董文凯,王文波,王爱勤
        2018, 31(8): 87-98. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.016
        摘要：水污染问题已在全球范围内引起极大关注。然而，水体中污染物种类繁多、稳定性强且难降解，用传统处理方法如物理絮凝、自然沉降和过滤等，已难以高效、完全去除水中污染物。近年来，吸附法由于具有高效、低成本、易于操作、吸附剂易得等优势备受青睐。凹凸棒石是一种具有层链状结构和纳米棒状晶体形态的天然含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，具有较大的比表面积、丰富的纳米孔道和活性表面基团，因而表现出优异的吸附特性，同时兼有低成本、安全和环保等优势，作为天然吸附材料在环境修复领域展现出巨大应用前景。本文综述了凹凸棒石功能化改性及其在污染物吸附研究方面的最新研究进展。  
        关键词：凹凸棒石;吸附;改性;污染物;机理   
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      • 翁增胜,林秀菊
        2018, 31(8): 99-104. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.017
        摘要：量子点是准零维的纳米材料，其三个维度的尺寸都在lOOnm以下，内部电子在各方向上的运动都受到局限，具有强的量子限域效应。近年来，具有特殊光电性能的量子点在发光、电池等诸多领域中逐步得到了应用。本文首先概述量子点的电子和光学特性，然后以发光器件、太阳电池和场效应晶体管三个方向为代表介绍了量子点在光电器件领域应用的研究进展，并针对最新的量子点光电器件的性能及问题进行总结分析，最后对量子点在未来光电器的发展进行了展望。  
        关键词：量子点;光电器件;太阳能电池;场效应晶体管;发光器件   
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      • 冯雨轩,耿康,曹凯鹏
        2018, 31(8): 105-111. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.018
        摘要：传统的聚合物气体分离膜存在渗透系数和选择性之间的“trade-off”关系，即 Robeson上限，限制了其发展。而混合基质膜(MMMs)结合不同物质的优点，有望突破这一限制。近十多年来，关于诸如金属有机骨架材料(MOFs)、分子筛、氧化石墨烯(GO)、碳纳米管(CNTs)及其有关类似物材料的研究如火如荼。这些材料被广泛用作添加物，与聚合物制成MMMs，以期获得较强的CO2分离性能。但是，这些材料大多存在与聚合物的兼容性差和粒子团聚等问题。本综述以上述两个问题的解决方法为重点，总结了 MOFs基、碳纳米材料基以及分子筛基混合基质膜用于CO2气体分离的最新研究进展，并对CO2分离混合基质膜今后的发展进行了展望。  
        关键词：混合基质膜;二氧化碳分离;金属有机骨架材料;碳纳米材料;分子筛   
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      • 董生德,周园,海春喜
        2018, 31(8): 112-118. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.019
        摘要：镍钴锰三元材料作为一种重要的锂离子电池正极材料，与钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂相比，因其具有循环性能好、放电容量大、热稳定性好、成本低、结构比较稳定等优点受到学术界和产业界的广泛关注。目前，镍钴锰三元正极材料已经成功地应用于锂离子电池中，但也存在许多缺点，如在首次循环过程中的不可逆容量损失严重、在镍含量较高时循环性能和热稳定性变差、表面反应不均匀等，从而在一定程度上影响了锂离子电池的性能。本文主要综述了对镍钴锰三元正极材料的掺杂、包覆等改性的研究进展，并对镍钴锰三元正极材料的未来发展趋势做了展望。  
        关键词：锂离子电池;镍钴锰三元正极材料;掺杂;包覆   
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        发布时间：2022-09-05
      • 许如梦,张金明,张军
        2018, 31(8): 119-124. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2018.08.020
        摘要：作为地球上储量最为丰富的天然高分子，纤维素具有可再生、可生物降解、生物相容性好等诸多优点。纤维素基材料的研究与应用对环境与能源的可持续发展具有重要影响。近年来，关于纤维素基功能材料研究受到广泛关注，特别是纤维素新溶剂体系和活性可控聚合的发展，极大地促进了纤维素的功能化研究。刺激响应高分子材料能对外界刺激产生快速响应，在生物传感、检测、载药等领域具有很好的应用前景。本文简要综述了近年来基于纤维素的刺激响应性功能材料的研究进展，根据响应类型的不同进行了分类、总结与归纳，并对其发展趋势进行展望。  
        关键词：纤维素;刺激响应;功能高分子   
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        发布时间：2022-09-05
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