二氧化硅基核壳型纳米复合电流变材料的研究

来源 :青岛科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yellowfly1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电流变材料作为一种对电场响应快速的新型智能材料,在电控制器件中显示出巨大的应用前景,近年来受到越来越多的关注和应用。电流变液由绝缘载液和可极化颗粒组成,未施加电场时,粒子随机分散,且表现出类似液体的性质。当施加电场时,使电流变液中的类液态快速转换为类固态,沿电场方向形成链状或柱状结构。当移除电场时,上述过程是可逆的,因此在减震结构、制动领域等方面的研究中具有广泛的现实意义。在众多的无机材料中,二氧化硅(SiO2)具有合成方法简单,形貌尺寸均匀且易调节控制等优点,在电流变学领域已被广泛应用。但SiO2本身具有介电常数低、极化能力低、导电性不强等缺陷,单独作为电流变材料会导致剪切应力值低,无法提高电流变效应,所以本文以二氧化硅为基,通过核-壳结构将二氧化硅作为壳层以提高复合材料的电流变效率。以下是实验内容以及结果:1:用水热法制备出空心管状的H2Ti2O5纳米粒子,以H2Ti2O5纳米管为模板,通过可控水解的方法将SiO2在制备的过程中涂覆到在H2Ti2O5纳米管上,形成H2Ti2O5@SiO2核-壳纳米粒子。利用其核壳结构降低了H2Ti2O5纳米管的漏电流密度,提高了粒子界面极化能力,一维的空心结构也极大地提高了电流变性能。并通过调节反应物用量与反应时间控制形貌和尺寸,极大程度改善了电流变性能,电流变效率可高达160.8。2:在二元组合的基础上,设计了三元复杂核壳结构。用水热法制备出蜂巢状的H2Ti2O5@MoS2复合颗粒,然后用控制水解法将SiO2涂覆在H2Ti2O5@MoS2复合颗粒表面,具有特殊的二维蜂巢状的H2Ti2O5@MoS2结构为SiO2外壳提供了大量的生长位点,使其更容易被涂层。由于钛酸盐纳米晶须的独特结构,MoS2的多层结构和SiO2控制电导率的优点以及核壳结构,三元H2Ti2O5@MoS2@SiO2ER研究显示了优异的性能,电流变效率可达到103.4。3:采用两步法制备了具有特殊形貌的聚苯胺@二硫化钼复合纳米粒子。首先在冰浴条件下制备并收集湿状态下的聚苯胺纳米颗粒,然后以聚苯胺前驱体为模板通过水热法将二硫化钼涂覆在其表面,形成PANI@MoS2复合颗粒。该复合颗粒综合了核壳结构和二维材料的疏松多孔的特点。以纳米粒子为分散相及的悬浮液具有良好的悬浮稳定性,通过表面活性剂改性纳米颗粒,使其成为非常有效的ER悬浮液。此外,我们在可控剪切速率(CSR)模式下测量PANI@MoS2复合颗粒纳米复合材料在不同电场强度下的电流变性能,发现有很好的ER效应,电流变效率可达到82.0。
其他文献
21世纪以来,人们面临能源短缺和环境污染两大问题。一直依赖的传统化石能源不仅不可再生,并且还会产出对人类生活环境有害的废气。为此,新型环保能源的开发是很有必要的。有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池作为第三代新型薄膜太阳能电池的其中一员,近几年来,效率提升极快,已与商用硅基太阳能电池相媲美,但其光、热稳定性差且含铅。用稳定且低毒的全无机无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6作为电池的吸光层便成为一种可以
学位
关于产城融合,多数学者认为其关键主要是城市产业区与主城区的功能在空间上的一种融合,以往学者们主要将产业比较发达的大城市作为研究对象,进行产城融合的相关研究。当前我国进入了新型城镇化的关键时期,研究具有代表性的特色小镇的产业区与镇区的融合发展十分必要,研究提出能够适用于特色小镇产城融合的规划发展策略具有重要意义。本次研究首先通过梳理产城融合方面的国内外文献,明确了国内外关于产城融合的规划研究方向和研
学位
分子筛作为一种优异的固体酸催化剂,广泛应用于石油加工、石油化工、环境化工和精细化工等领域,但现有分子筛型催化剂主要用于Br(?)nsted酸催化反应,Lewis酸型催化剂种类少,制备方法不足,主要是通过负载以获得更多的Lewis酸活性位点,而本论文通过向分子筛骨架中引入Ga元素增加了酸性位点。这主要是由于Ga的金属性更强,更容易形成氧化物或复杂的Ga-Si化合物,使得产物具有更强的Lewis酸性,
学位
当前国内游客的旅游需求呈现出高端化的发展趋势,而保亭县是国内少有的热带雨林山地温泉县城,应当结合自身资源优势和游客需求来完善康养旅游产业体系。因此,保亭县要紧抓当前国内旅游业发展契机,主动利用当地自然康养旅游资源以及黎苗族文化特色来打造健康养生主题旅游产品,在旅游市场吸引更多游客。本文以保亭县为研究对象,针对保亭县的康养旅游产业进行了规划设计研究,论文首先基于文献研究法、比对分析法、问卷调查等方法
学位
晶粒细化是提高铝合金力学性能的有效途径。晶粒细化方法与工艺一直是铝合金研究的重点。近年来,新型、高潜力镁铝尖晶石型细化剂成为研究热点。解决镁铝尖晶石团聚难题,充分发挥镁铝尖晶石异质形核的作用是该类细化剂的重要研究内容。本文系统性地研究了氧源和工艺参数对原位合成镁铝尖晶石及其在铝合金中的异质形核作用的影响,探究低成本的简单工艺方法改善镁铝尖晶石润湿性和分散性的可行性,以提高其细化效果。(1)采用熔体
学位
金属空气电池是当下热门的储能装置,其中,锌空电池由于其安全、工艺简单、成本低廉和理论能量密度高的优点,具有广阔的发展前景。锌空电池的空气电极充电时发生析氧反应(OER),放电时发生氧还原反应(ORR),两者涉及反应步骤多,且能垒高,导致反应动力十分缓慢。因此,需要高效催化剂降低反应能垒,加快反应速率。当前,常用的ORR和OER催化剂分别是Pt/C和RuO2、Ir O2等,这类催化剂成本高、稳定性差
学位
乡镇作为我国最低一级建制的基层政府,其向上对应着县(城区)政府,向下对应着广大乡村地区,是我国新型城镇化建设和乡村振兴发展中承上启下的重要承载地。我国进行过多次的乡镇体制改革,尤其近年越来越重视简政放权改革。在新形势下,如何进一步发挥规划管理事权下放基层的积极作用,解决改革过程中出现的问题,以规划管理改革的契机进一步促进地方经济社会发展,是新时期生态文明发展中亟待研究解决的重要课题。在简政放权政策
学位
“实施城市更新”是中共中央国务院近年来做出的重大决策部署。实施“城市更新行动”目标是转变城市开发建设方式,注重提升城市功能,补齐城市短板,完善城市基础设施和公共服务设施,改善居住环境。实施“城市更新行动”的实质是顺应城市可持续发展规律,尊重人民群众意愿,满足人民群众对美好生活需求,增强城市发展活力。开展城市更新活动的理念是遵循绿色低碳可持续发展,坚持因地制宜与“留改拆”并举,以保留利用提升为主,通
学位
平台与机构媒体各有自己的优势与缺憾,在深入推进媒体融合中如何建立有效协作关系,是一个需要重视的课题。本文调研了腾讯新闻联手新京报推出“我们视频”的过程,从跨组织协作式新闻生产角度审视这个典型的中国案例,讨论双方有效协作的可能,以及未来发展中的不确定性。
期刊
实施改革开放和市场经济以来,我国的工业化和城镇化率有了显著提升,土地城镇化速度远远高于人口城镇化速度,城市建设用地的迅速增加,导致了耕地、园林地等非建设用地大量减少。为防止城镇在空间上无序扩张和蔓延式发展,促进城镇空间形态紧凑、有序、成片,城镇功能集约高效,学界和政界都在思考如何管控和遏制当前城镇摊大饼式的开发模式。其中,通过划定城镇开发边界能够有效地控制城镇无序蔓延式扩张,合理调控城镇空间形态和
学位