本發明提供了一種硅錳酸鋰/碳復合材料及制備方法,材料中摻有硼元素,碳占材料總質量的5%~20%;材料為正交晶系,晶格常數b值大于基本采用溶膠—凝膠法制備得到前驅體材料,之后再熱處理該前驅體材料得到,在制備溶膠過程中將硼的化合物加入。與現有技術相比,本發明制備的硼摻雜硅酸錳鋰/碳復合正極材料,在硅酸錳鋰中摻雜硼系聚陰離子,使得晶體結構發生擇優生長,由于硼系聚陰離子的支柱效應使準層狀材料硅酸錳鋰的電化學循環穩定性得到了大幅提升。
本發明公開了一種利用硅酸鎂?水熱碳復合材料修復重金屬土壤的方法,包括以下步驟:將硅酸鎂?水熱碳復合材料與重金屬污染土壤充分混合,使硅酸鎂?水熱碳復合材料與土壤中的重金屬發生反應,使重金屬形成穩定的化學形態,完成對重金屬土壤的修復;所述硅酸鎂?水熱碳復合材料包括塊狀多孔的硅酸鎂和球狀多孔的水熱碳,所述水熱碳負載在硅酸鎂的表面及孔隙內。該方法具有低成本、簡單、高效、環境友好等優點,對單一鎘污染以及復合重金屬污染土壤均具有良好的修復效果。
制備cBN?高速鋼復合材料的高速鋼前軀體粉末混合物,所述高速鋼前軀體粉末混合物包括質量分數為3~15%的Co粉、32~75%的Fe粉、20~50%的選自元素周期表第4族、第5族和第6族的金屬的碳化物粉、0~2%的C粉。cBN?高速鋼復合材料包括質量分數為1~30%的cBN、2.7~13.5%的Co、1.7~5.4%的C、14~45%的選自元素周期表第4族、第5族和第6族的金屬、40.6~67.5%的Fe。通過采用非霧化的粉末代替霧化粉末,可避免出現的局部共晶液相,防止局部共晶液相對cBN產生侵蝕,使cBN保持穩定,從而提升最終cBN?高速鋼復合材料的使用性能。
本發明提供了一種酸酐酯化改性纖維素的制備方法,包括步驟:S1,將乙二胺四乙酸和乙酸酐在吡啶中進行合成反應,得乙二胺四乙酸酸酐;S2,將纖維素和所述乙二胺四乙酸酸酐在N,N?二甲基甲酰胺中進行酯化改性反應,得酸酐酯化改性纖維素。本發明還提供了一種纖維素納米銀復合材料的制備方法,包括:將所述酸酐酯化改性纖維素的水溶液加入硝酸銀溶液中進行鰲和反應,然后加入還原劑進行還原反應,得纖維素納米銀復合材料。本發明能夠對纖維素進行有效的改性,使納米銀在改性纖維素上具有高分散性和高結合性,從而更加完全地發揮出纖維素和納米銀的優勢;本發明所提供的纖維素納米銀復合材料能夠高效催化還原有機污染物,且具有廣譜抗菌作用。
本發明公開了一種鋰離子電池用硅/碳/空腔/碳復合材料及其制備方法和應用,該硅/碳/空腔/碳復合材料具有核殼結構;核殼結構包括由碳構成的外殼、由碳包覆納米硅顆粒構成的內核;外殼和內核之間具有空隙層;其制備方法是在納米硅顆粒表面依次包覆碳層I、二氧化硅層、碳層II,再通過刻蝕法去除二氧化硅層,即得;該制備方法簡單、成本低,制備的硅/碳/空腔/碳復合材料作為負極材料應用于鋰離子電池電化學表現出高循環穩定性和高庫倫效率等優點。
本發明涉及一種生物炭負載TiO2復合材料的制備方法與用途,該復合材料以生物炭為基體,基體表面負載焙燒的TiO2。制備的具體步驟為:制備的順序是先將生物質粉末浸入到鈦酸四正丁酯和無水乙醇水溶液中,再制備含生物質的凝膠,最后通過管式氣氛爐在N2氛圍下將凝膠熱解得到所述產品。本發明的生物炭負載TiO2復合材料的制備過程中,生物質的熱解和TiO2的焙燒在同一個熱處理過程中進行,縮減了制備費用和時間。該產品對廢水中的染料具有良好的降解效果。
本發明公開了一種雙金屬共摻雜碳納米復合材料及其制備方法,該復合材料包括碳基底以及通過非共價鍵共組裝在所述碳基底上的二茂鐵?苯丙氨酸和另一種除鐵以外的過渡金屬,所述二茂鐵?苯丙氨酸、另一種除鐵以外的過渡金屬、碳基底共同形成樹莓狀納米球結構。本發明還公開了一種由該復合材料與雙氰胺混合,然后碳化得到的雙金屬?氮?碳納米催化劑及其制備方法,并且提供了該雙金屬?氮?碳納米催化劑在催化氧氣還原反應中的應用。該復合材料及催化劑的制備方法步驟簡單、成本低,適合于大規模應用。該雙金屬?氮?碳納米催化劑的電化學性能優異,具有良好的抗甲醇毒性和穩定性,在催化氧氣還原反應領域具有良好的應用前景。
一種納米過渡金屬?納米氧化鋰?多孔碳復合材料的制備方法,包括以下步驟:將金屬鋰粉、納米金屬氧化物和多孔碳材料混合均勻得到混合物,在惰性氣氛下,緩慢加熱混合物并保溫,再冷卻至室溫得到納米過渡金屬?納米氧化鋰?多孔碳復合材料。本發明還提供一種鋰離子電容器的制備方法。本發明中納米過渡金屬?納米氧化鋰?多孔碳復合材料對環境要求不苛刻,可以和正極材料一起進行涂覆,操作簡單,負極極片的預鋰化程度可控,效果明顯,并且可在現有鋰電制造條件下實現,可大大降低生產成本。
本發明公開了一種利用茶皂素?還原氧化石墨烯復合材料處理重金屬廢水的方法,包括以下步驟:在重金屬廢水中加入茶皂素?還原氧化石墨烯復合材料,置于恒溫水浴鍋中振蕩1h~2h,振蕩溫度為20~30℃,振蕩速率為170rpm~190rpm,完成對重金屬廢水的處理;所述茶皂素?還原氧化石墨烯復合材料為茶皂素吸附于還原氧化石墨烯表面,并與還原氧化石墨烯以化學鍵方式結合形成的具有光滑表面的層狀多孔納米結構。該處理方法具有與處理效果好、吸附過程無二次污染,易于固液分離等優點。
本發明公開了一種黃鐵礦直接制備焦磷酸磷酸鐵鈉復合材料的方法、焦磷酸磷酸鐵鈉復合材料及其應用,本發明以黃鐵礦作為鐵源,與磷源、鈉源和碳源直接經混合、燒結得到具有碳包覆層的焦磷酸磷酸鐵鈉復合材料。本發明實現了礦物材料到電池材料的直接合成,有效降低了生產成本、縮短了工藝流程,具有制備方法簡單、原料成本低、理論容量高、電壓理想、循環穩定的特點,具有良好的商業化前景。
本發明公開了一種二硒(硫)化鉬(鎢)/碳復合材料及其制備方法和應用;該復合材料是由二硒化鉬、二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鎢中至少一種與碳復合構成多孔泡沫結構;其制備方法是將鉬源和/或鎢源、硒源和/或硫源、碳源和二氧化硅模板劑加入水中后,加熱攪拌,形成溶膠;所述溶膠經過烘干后,置于惰性氣氛中煅燒;煅燒產物通過腐蝕去除二氧化硅模板劑,即得復合材料,該方法實現了二硒(硫)化鉬(鎢)活性物質和碳合成、復合,以及造孔同步進行,大大簡化工藝,有利于工業化生產,制備的復合材料具有特殊多孔狀泡沫狀結構,具有高比容量以及能有效緩解充放電過程的體積膨脹的特性,用于鋰離子電池或鈉離子電池,表現出優異循環性能、高比容量等優點。
本發明公開了一種具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@氧化石墨烯復合材料及其制備方法和應用,該復合材料由表面均勻分布有碳包覆焦磷酸錳鈉顆粒的氧化石墨烯片堆疊構成。在溶有磷源、鈉源、錳源及絡合劑的水溶液中加入氧化石墨烯后,依次進行超聲處理、液氮冷凍及冷凍干燥,得到前驅體;所述前驅體置于保護氣氛下,進行熱處理,即得具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@氧化石墨烯復合材料,其作為鈉離子電池正極材料具有優良的電化學性能,且“Na?Mn?P?O”體系資源豐富,成本低廉,且該制備方法操作簡單,商業應用前景廣闊。
本發明公開了一種茶皂素?還原氧化石墨烯復合材料及其制備方法,所述茶皂素?還原氧化石墨烯復合材料為茶皂素吸附于還原氧化石墨烯表面,并與還原氧化石墨烯以化學鍵方式結合形成的具有光滑表面的層狀多孔納米結構。制備方法包括以下步驟:將硼氫化鈉和茶皂素加入氧化石墨烯的分散液中,在加熱條件下進行攪拌,生成沉淀反應物;將生成沉淀反應物的反應液進行后處理,得到茶皂素?還原氧化石墨烯復合材料。該茶皂素?還原氧化石墨烯復合材料對廢水中金屬陽離子具有高吸附能力且生物毒性低,該制備方法操作簡單、成本低廉,適于工業化生產。
本發明提供了一種氮化物包覆復合材料的制備方法、復合材料及鋰離子電池。復合材料的制備方法為:在保護氣氛下,向過渡金屬氧化物中以100-1000sccm的流量通入NH3,在純NH3氣氛下以升溫速率為10-25℃/min加熱,加熱至溫度為400-650℃,保溫10-100min,然后迅速冷卻至室溫,得到氮化物包覆復合材料。通過控制通入氨氣的流量、保溫時間、保溫溫度等,制備得到氮化物包覆材料,提高電極材料的最高比容量、容量保持率,并增加電池的循環穩定性和倍率性能。
本發明提供了一種高性能銅/碳復合材料及其制備方法。該制備方法包括以下步驟:對碳材料依次進行除油處理、粗化處理,再加入高壓反應釜中,然后加入強碳化物形成元素的氧化物,再通入過水氫氣,進行反應,得到改性碳材料;將改性碳材料加入鍍銅液中,然后再加入還原劑,進行反應,得到復合金屬層鍍覆的銅/碳復合材料前驅體;將前驅體進行燒結,得到高性能銅/碳復合材料。該方法利用高壓反應釜制備包覆粉,具有操作簡便、易于控制、成本低廉的特點,適合大規模工業化生產。該銅/碳復合材料具有優異的力學性能、電學性能及耐磨性能,其抗壓強度≥120MPa,致密度≥96%,電阻率≤0.35uΩ.m,摩擦系數小于0.35。
本發明提供一種納米羥基磷灰石-聚酰胺醫用復合材料及其制備方法,該制備方法包括以下步驟:(1)將3重量份的納米羥基磷灰石HAP粉末添加到含聚乙二醇的乙醇溶液中超聲分散,得到羥基磷灰石分散液;(2)將2~7重量份的高強度PA添加到含CaCl2的無水乙醇溶液中,攪拌,加熱溶解后滴加乙醇的水溶液,得到聚酰胺溶液;所述高強度PA為PA6或/和PA66;(3)將所述羥基磷灰石分散液加入所述聚酰胺溶液中,加水攪拌,析出粉末,固液分離后干燥、過篩得到所述納米羥基磷灰石-聚酰胺醫用復合材料。
本發明公開了一種MgH2基儲氫復合材料及其制備方法。該儲氫復合材料是以鐵基金屬有機骨架化合物Fe?Mill?88B?NH2作為添加劑,將其與鎂基氫化物MgH2復合而成,其化學成分為MgH2?(xwt%Fe?Mill?88B?NH2),其中,x=5~15。其制備方法主要是:將Fe?Mill?88B?NH2與MgH2按質量比5 : 100~15 : 100的比例混合,采用高能球磨法在真空、惰性氣體保護或氫氣氛條件下對混合物進行球磨,球磨機轉速為800~1000r/min,球料比為30 : 1~50 : 1,球磨時間為4~6h,每球磨1h,球磨機停歇15~30min。本發明所獲得的MgH2基儲氫復合材料綜合利用了Fe?Mill?88B?NH2對MgH2結構限域以及金屬Fe離子對MgH2催化釋氫的雙重效應,使得MgH2顆粒/晶粒細化,釋氫溫度顯著降低,且其制備工藝與設備簡單,能耗少,成本低,具有理想的應用前景。
一種碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料及其制備方法,所述材料由以下方法制成:(1)將NH4VO3溶液和Fe(NO3)3溶液分別同時滴加入連續反應釜中,攪拌反應,滴加完畢后,再陳化,過濾,洗滌濾渣,得水合釩酸鐵;(2)在空氣氣氛下燒結,得釩酸鐵;(3)將釩酸鐵與NaH2PO4·2H2O、葡萄糖和草酸置于球磨罐中,再加入乙醇,球磨,烘干;(4)返磨;(5)在惰性氣氛下煅燒,得碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料。本發明碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉電化學性能優異,可作為二次鈉離子電池的正極材料,具有較高的克容量,安全性高,可應用于儲能設備、后備電源、儲備電源等;本發明制備方法合成溫度低,工藝簡單。
本發明公開了纖維增強復合材料制備方法,其包括以下步驟:S1、在熱壓機中的模具上涂抹脫模蠟/脫模劑;S2、在所述模具中依次放置一層脫模布、至少兩層纖維增強預浸帶以及一層脫模布;S3、設置熱壓機工藝參數并啟動熱壓機,所述熱壓機中的模具合模后到達預設溫度后進行保溫,并在所述預設溫度下進行保壓,最后以預設冷卻速率進行冷卻得到所述纖維增強復合材料;通過熱壓機實現所述纖維預浸帶的熱模壓成型,從而使得該復合材料的內部組織均勻且拉伸應力分布均勻,且力學性能高;同時,在熱模壓之前對所述模具進行涂刷脫模劑或脫模蠟,并上、下鋪設所述脫模布,使得成型后的復合材料容易脫模。
本發明公開了一種基于金屬有機框架的非貴金屬/碳復合材料的制備方法,包括以下步驟:(1)制備金屬有機框架配合物;(2)將步驟(1)中得到的金屬有機框架配合物與非貴金屬化合物和/或雜原子化合物分別置于敞口容器中,再將敞口容器共同放置于一密閉容器中進行熱處理,得到金屬有機框架配合物復合材料;(3)將步驟(2)中得到的金屬有機框架配合物復合材料在惰性氣氛下碳化處理即得到非貴金屬/碳復合材料。本發明還相應提供一種上述制備方法得到的非貴金屬/碳復合材料及其應用。本發明的制備方法可保證金屬或金屬化合物的高度分散性,大大提高了金屬的利用率,催化活性高。
本發明公開了一種在水環境下具有優良減摩耐磨性能的銅?石墨復合材料的制備方法,屬于粉末冶金技術領域,包括以下步驟:(1)銅石墨基體的制備;(2)對銅石墨基體進行打磨并拋光;(3)采用調制好的K2Cr2O7?H2SO4溶液對拋光后的銅石墨基體進行化學刻蝕;(4)將刻蝕后的銅石墨基體浸泡于十六烷基苯磺酸的乙醇溶液中,得到疏水性的銅?石墨復合材料。本發明疏水性銅?石墨復合材料具有良好的導電導熱性能,無論在干摩擦條件下還是在水環境中摩擦磨損時,均表現出優異的減摩耐磨性能,可減少磨損量,提高工件使用壽命;采用化學刻蝕法、十六烷基苯磺酸的乙醇溶液處理,獲得疏水性表面,工藝簡單,成本低廉,一步到位,制備周期短,生產效率高。
本發明公開了一種具有室內光催化降解甲醛的木基復合材料的制備方法,包括以下步驟:(1)將氟鈦酸銨、尿素和銅鹽加入水溶液中,攪拌均勻得到反應液;(2)將步驟(1)中的反應液與木質基底材料混合,在密閉條件下進行恒溫加熱處理,得到改性木質基底材料;(3)將步驟(2)得到的改性木質基底材料自然冷卻至室溫,進行洗滌、干燥即得到負載有Cu/TiO2光催化劑的木基復合材料。本發明還提供一種由上述的制備方法制備得到的負載有Cu/TiO2光催化劑的木基復合材料及其應用。本發明的負載有Cu/TiO2光催化劑的木基復合材料在密閉條件下通過特定的一步水熱反應,有利于復合材料可循環使用性的提高。
本發明公開了通過噴霧干燥法制備核?殼鈉離子電池正極復合材料Na2CoP2O7@C的方法:將鈷源、鈉源,磷源按照計量比分別溶解于去離子水中,之后加入一定質量的碳源于上述溶液中。攪拌均勻后用噴霧干燥機進行噴霧干燥得到前驅體,最后在保護性氣體下對前驅體進行燒結,得到碳/氮摻雜碳包覆的鈉離子電池復合正極材料Na2CoP2O7@C。此外,本發明還公開了采用所述的制備方法制得的鈉離子電池正極復合材料。本發明制備方法簡單,條件溫和。所制備的同心球狀鈉離子電池正極材料粒度均勻,形貌良好,該材料用于鈉離子電池,具有高比容量、高電壓,并且展示了良好的循環穩定性能。
本發明公開了一種含Ti3SiC2界面層的SiCf/SiC復合材料的制備方法,采用磁控濺射的方法對SiC纖維編織件進行沉積Ti3SiC2,獲得含Ti3SiC2界面層的SiC纖維編織件,然后通過樹脂浸漬碳化獲得SiCf/C多孔體,再通過氣相滲硅獲得SiCf/SiC復合材料;所述磁控濺射為先采用TiC靶進行磁控濺射,在SiC纖維束或SiC纖維編織件表面獲得0.1~0.2μm的TiC過鍍層,然后再采用TiC靶材與Si靶雙靶共濺射獲得Ti3SiC2,所述Ti3SiC2的厚度控制為0.6~1.0μm;本發明首創的采用磁控濺射的方法獲得了含Ti3SiC2界面層的SiCf/SiC復合材料,有效降低了沉積溫度,避免了纖維的損傷,所得界面層在抗氧化性能方面優于現有技術常用的C、BN等界面層。同時本發明采用非接觸式氣相滲硅法進行陶瓷化,有效的降低了密度梯度,且可保證100%的合格率。
本發明公開了一種石墨烯?金屬有機框架復合材料及其制備方法和應用,該復合材料包括石墨烯和金屬有機框架化合物,所述石墨烯為三維多孔石墨烯,所述金屬有機框架化合物均勻生長于所述三維多孔石墨烯內部孔道結構中。制備方法包括以下步驟:(1)制備三維多孔石墨烯氣凝膠;(2)制備含金屬有機框架材料前驅體溶液的三維多孔石墨烯氣凝膠;(3)制備石墨烯?金屬有機框架復合材料。該應用包括作為電極材料、吸附劑或催化劑的應用。該石墨烯?金屬有機框架復合材料具有導電性好、電容性能佳、性質均勻、結構穩定和循環使用壽命高等優點。制備方法工藝簡單、成本低且可制備形狀和孔道結構可控、產品性能優異的石墨烯?金屬有機框架復合材料。
本發明公開了一種二硫化鉬?硫化銻復合材料及其制備方法和應用,該二硫化鉬?硫化銻復合材料包括二硫化鉬和硫化銻,二硫化鉬摻雜在硫化銻中。制備方法包括先用鉬酸鈉和硫代乙酰胺經水熱法合成二硫化鉬,將二硫化鉬超聲分散在氫氧化鈉溶液后緊接著加入九水硫化鈉,再將含氯化銻的鹽酸溶液逐滴加入含二硫化鉬和硫化鈉的氫氧化鈉溶液中形成前驅體,最后經加熱得到二硫化鉬?硫化銻復合材料。本發明的復合材料具有穩定性強、循環利用性高,具有高的光催化活性位點等優點,制備方法工藝簡單、操作性高、成本低,復合材料具有優越的光催化性能,可廣泛應用于光催化降解工業廢水領域。
本發明公開了一種壓電復合材料直升機槳葉結構及其控制方法,將壓電復合材料埋置在旋翼槳葉的復合材料層合結構中,并基于結構模型、氣動力模型和壓電復合材料模型等,能夠準確描述旋翼槳葉的運動規律,進而準確計算旋翼槳葉的動力學特性。本發明提出的采用控制器對旋翼槳葉進行控制,采用Kalman觀測器獲得白噪聲干擾情況下的旋翼槳葉數據,并將其作為控制的輸入變量,進而通過控制器對壓電復合材料的輸入電壓進行控制,最終達到控制槳葉動力學響應和變形的目的。本發明提出的模型建立方法及控制方法,具有較大的通用性和準確性,能夠準確獲得直升機旋翼槳葉的動力學特性,控制效率高。
本發明公開了一種鋰空氣電池用雙功能催化劑材料制備方法。所述空氣電極催化劑材料為氮化鈷納米立方?氮摻雜碳復合材料,其制備方法為將鈷鹽、聚乙烯吡咯烷酮分散在甲醇中得分散液,再將2?甲基咪唑溶于甲醇中得到另一分散液;隨后將兩種分散液混合,充分攪拌反應后靜置純化、洗滌得到納米級金屬有機框架配合物;將所述的配合物在300~400℃下進行分段熱處理,前段采用惰性氣氛,后段通入氨氣;最終得到所述的氮化鈷納米立方?氮摻雜碳復合材料。將該材料應用于鋰空氣電池催化劑,氮化物的高電子傳輸性及穩定的催化性能,可有效的降低鋰空氣電池充放電過電勢、提高電池雙程效率、延長電池的循環壽命。本發明的優點是,催化劑材料催化性能優異,制備方法簡單可控、操作性強、生產成本低廉。
本發明公開的一種Cu2ZnSnS4?FeBiO3復合材料及其制備方法和應用。包括以下步驟:1)將鐵源和鉍源溶于溶劑中,攪拌混勻,同時滴加酸性添加劑,得到穩定的溶膠,溶膠經過陳化、干燥后形成前驅體,前驅體經過焙燒制得FeBiO3納米晶;2)將銅源、鋅源、錫源和硫源依次溶于溶劑,再加入步驟1)制備得到的FeBiO3,攪拌混勻置入反應釜中進行溶劑熱反應,反應完成后,離心,洗滌,干燥,得到Cu2ZnSnS4?FeBiO3復合材料。本發明制備得到復合材料具有可見光活性能夠利用LED燈或太陽光,在60min內即可實現廢水中六價鉻離子98.2%的還原,其光催化活性優異,可見光利用率高,且穩定性好。
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