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粉煤灰漂珠@BaTiO3@PAn的制备及其电流变性能
聚苯胺(PAn)作为电流变材料具有响应快、屈服应力大的特点,但因其良好的导电性能导致漏电击穿现象发生,为了进一步增加PAn的悬浮稳定性,引入了粉煤灰漂珠(FAFB),BaTiO3作为经典的电介质材料也引入其中以进一步提高材料的介电性能。采用逐层包覆的思路,利用溶胶-凝胶法在漂珠表面包覆 BaTiO3,获得FAFB@BaTiO3,再利用原位聚合法制备以 FAFB@BaTiO3为核、PAn为壳的结构复合材料即 FAFB@BaTiO3@PAn。利用 FTIR、XRD和 SEM对材料的结构与形貌进行分析,借助四探针技术和 LCR 数字电桥对材料的导电与介电性能进行分析,利用自组装电流变仪进行了电流变特性测试,考察了7d 内的悬浮稳定性能。结果表明：BaTiO3、PAn确实发生了逐层包覆,且电导率、介电常数、介电损耗和剪切应力均符合复合效应规律,介于PAn与FAFB@BaTiO3之间,其中,剪切应力可达675 Pa (电场强度为3.0 kV/mm)；漏电现象得到缓解,击穿电压提高了20%；比较悬浮稳定性发现,7 d后 FAFB@BaTiO3@PAn悬浮率仍为82%。
Abstract：
Polyaniline (PAn)was applied as one of electrorheological materials with the characters of short reaction time and high yield stress.However,the electric leakage breakdown phenomenon always occurs due to high electric conductivity of PAn.In order to improve suspension stability of PAn,fly ash floating bead (FAFB)was introduced into this system.BaTiO3 as classic dielectric material was imported into PAn to increase its dielectric property.By using the idea of layer by layer coating,FAFB@BaTiO3 was prepared by sol-gel method by coating BaTiO3 on sur-face of beads.Then,FAFB@BaTiO3@PAn was formed by in situ polymerization method on the basis of FAFB@BaTiO3 as core and PAn as shell,respectively.The structure and morphology of materials were characterized by FTIR,XRD and SEM.The electric conductivity and dielectric property of materials were performed by four-probe technique and LCR Data Bridge,respectively.The electrorheological property test was also measured through home-made electrorheological parameter.The suspension stability within 7 d was also inspected.The results show that BaTiO3 and PAn was coated layer by layer successfully.The electric conductivity,dielectric constant,dielectric loss and shear stress are in line with the composite effect,situated between PAn and FAFB@BaTiO3 ,especially,the shear stress could reach to 675 Pa (electric field strength is 3.0 kV/mm).Leakage phenomenon has been alleviated, and the breakdown volt increases by 20%.Comparing the suspension stability,the suspension ratio of FAFB@BaTiO3@PAn still keeps at 82% after 7 d.
LEI Xiping
LIN Yanmei
SONG Xuefeng
WANG Bingxin
作者单位：
西安建筑科技大学 材料与矿资学院，功能材料研究所，西安 710055
ISTICEIPKU
年，卷(期)：
Keywords：
在线出版日期：
基金项目：
国家自然科学基金青年基金
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优质期刊推荐十六烷基三甲基溴化铵改性凹凸棒石黏土及其电流变性能（英文）--《硅酸盐学报》2016年11期
十六烷基三甲基溴化铵改性凹凸棒石黏土及其电流变性能（英文）
【摘要】：采用不同浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对凹凸棒石黏土(ATC)进行改性,对比了施加电场前后其电流变性能的变化规律,结果表明:改性凹凸棒石黏土在电场E作用下表现出Bingham流体特性,并且屈服应力τy与E0.4成正比;65℃是电流变性能突变的临界温度;通过介电性能的测试,发现CTAB对电流变响应的贡献较大。60 d后,改性凹凸棒石黏土的悬浮率仍可达到91%。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TB381【正文快照】：
LEI Xiping,WANG Mingzhong,HAN Ding,LIU Zhongyu(Functional Materials Laboratory,College of Materials and Mineral Resources,Xi’an University of Architecture and Technology,Xi’an
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碳化生物质在AD/DSSCs中的应用
沼气和太阳能作为一种清洁的可再生能源已引起人们广泛的关注.以麦秆、树叶和玉米芯为原料,将其进行微波热解碳化,并将碳化产物分别作为促进剂和对电极催化剂应用于厌氧发酵(Anaerobic Digestion, AD)和染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cells, DSSCs)中,研究其对沼气厌氧发酵系统的产气量、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)去除率、pH和DSSCs光伏性能的影响,探究其在太阳能和生物质能领域的应用潜能.实验结果表明:碳化生物质作为厌氧发酵促进剂可明显提高沼气产量(添加碳材料549 mL/g VS vs. 对照组409 mL/g VS),提高COD去除率(添加碳材料68.00 % vs. 对照组29.55 %),且对厌氧发酵系统pH没有显著影响;碳化生物质作为对电极催化剂,其DSSCs的光电转换效率与同等实验条件下传统贵金属Pt电极相近(3.52 % vs. 4.64 %),可作为替代贵金属Pt的低成本材料用于染料敏化太阳能电池中.
Abstract：
As a renewable and clean energy, biogas and solar energy have attracted wide attention.In this paper, straw, leaves and corncob were carbonized by microwave pyrolytic carbonization technique, then, the carbonized-biomass were used as accelerant in anaerobic digestion (AD) and as counter electrode (CE) catalyst in dye-sensitized solar cells (DSSCs).The influence of the as-prepared carbon materials as accelerants on biogas production, chemical oxygen demand (COD) removing rate, pH value of the AD system and on the photovoltaic performance of DSSCs as CE catalysts was investigated, and further understanding the potential application of carbonized-biomass in the field of solar energy and biomass energy was discussed.Results indicate that, adding of carbonized-biomass as accelerant into anaerobic digestion system can obviously increase the biogas production (adding carbon materials 649 mL/g VS vs.control check 409 mL/g VS), improve the COD removing rate (adding carbon materials 68.00 % vs.control check 29.55 %), but has no effect on the pH value of the biogas AD system.The photoelectric conversion efficiency (PCE) of DSSCs using the carbonized-biomass is close to the traditional Pt electrode under the same condition (3.52% vs. 4.64%).The as-prepared carbon materials can be used as low-cost materials instead of Pt in DSSCs.
YUN Sining
HUANG Xinlei
作者单位：
西安建筑科技大学材料与矿资学院、功能材料研究所,陕西 西安,710055
年，卷(期)：
Keywords：
在线出版日期：
基金项目：
国家自然科学基金，国家"十二五"科技支撑计划资助项目，陕西省科技研发项目科技研发项目，陕西省教育厅
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