纳米复合材料

将标准聚二甲基硅氧烷( PDMS )与低黏度组分(端羟基PDMS )共混，并与脱氧核糖核酸( DNA )链修饰的石墨烯纳米片( GNP )填料复合，制备了具有不同弹性性能的新型有机硅基纳米复合材料。采用Kissinger法和Ozawa-Flynn- Wall和Kissinger-Akahira- Sunose两种无模型等转化率方法测定了聚合反应的活化能。结果表明，采用等转化率方法可以描述固化行为的复杂趋势，对于含有标准PDMS基体的纳米复合材料，其活化能较低。同时也证明了石墨烯的DNA修饰对固化行为的作用。GNP-DNA填料的存在有利于纳米复合材料与PDMS基体的固化反应。PDMS / PDMS-OH共混物生成了硬度更软、弹性模量更低的纳米复合材料，可以通过改变填料的用量来调节。

摘要\n随着人们对可穿戴电子器件和仿生传感器的实际兴趣的增加，人们对具有优异介电性能和良好力学性能的弹性体的需求越来越大。在此，我们提出了一种通过一锅法制备具有高介电性能的炭黑( CB )嵌入聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料的新概念。分散剂接枝CB 3wt % / PDMS复合材料的介电常数提高到1090，损耗角正切低至0.45

本研究介绍了用于飞机结构和聚合物复合材料的快速制造( 4 ~ 5 h )垂直排列碳纳米管/聚二甲基硅氧烷( VACNT / PDMS )可拉伸传感器。采用樟脑和二茂铁前驱体的热CVD法制备的VACNT生长形成了致密均匀的CNT结构，具有许多超过任何电阻隧穿现象的欧姆导电通路。广泛的交流/直流压阻特性研究表明，欧姆导电。VACNTs / PDMS传感器在20 %应变下呈现较高的线性度( r2 = 0.99 )，直流测量时平均规整因子为3.28，铜端电沉积引起的电阻变化较小( 0.052 % )。一个重要的特点是与传统的引伸计设备兼容的电阻值。直流应变片因数比传统的金属应变片高60 %，允许在更宽的应变范围内测量。

文摘利用橡胶弹性统计理论评价了碳纳米管增强聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性的内能和熵贡献。进行了应力-温度测量，并利用数据计算了内能对弹性应力的贡献。观察到碳纳米管增强PDMS弹性的能量增加、低熵贡献等有趣的方面。这可以与原始弹性体网络链的变形行为和纳米管缠结的定向重取向有关。虽然熵变与碳纳米管缠结的重新取向或定向偏好有关，但内部能量变化与碳纳米管的结构弯曲或拉伸有关。碳纳米管缠结的可逆变形补充了橡胶一样的弹性，本研究深入了解了增强弹性体的热弹性以及碳纳米管缠结在聚合物基体内部的弹性行为。

近年来，基于多壁碳纳米管( MWCNT )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )的光声发生器以多种方式制造，影响了发生器的频率带宽、声波压力、鲁棒性和重现性等性能。由于MWCNTs具有较高的光吸收和PDMS较高的热膨胀系数，这种组合非常适合作为光声发生器使用。本研究提出了一种利用喷墨打印技术，基于长期稳定的MWCNT和PDMS墨水制备高重现性的光声发生器的新方法，MWCNT- PDMS层(厚度为2 ~ 4   µ m )直接打印到多模远端的端面，均匀性好，光透过率低( 19 ~ 21 % )。纤维片制备完成后，喷墨打印机在每层30 ~ 60 s的时间段内自动执行所有步骤。产生的超声压力( 0.39 ~ 0.54   MPa )和频率带宽( 1.5 ~ 12.7   MHz )可在距离≈4   mm处测量，激光流畅度为12.7   m J   cm-2，这些高重复性的印刷光声发生器可很好地用于无损材料检测和医疗应用。

采用方便的冰模板法构建蜂窝状银纳米线( AgNWs )气凝胶并进一步热焊接，然后用聚二甲基硅氧烷( PDMS )回填得到AgNWs / PMDS弹性体。在AgNWs含量为3.08   wt %、厚度为1   mm的弹性体中，由于AgNWs骨架的焊接和良好的孔隙结构，可以获得74.7   dB ( 8.2   GHz )的高电磁屏蔽效能。同样，弹性体的屏蔽性能在1000次弯曲和拉伸循环后表现出微不足道的变化。这些特点突出了AgNWs / PMDS弹性体在当今柔性电子领域的巨大潜力。

本工作综述了薄膜纳米复合材料在可再生能源方面的应用。探索了该领域当前和未来的研究方向。讨论了可再生能源领域性能优化所需的相关特性和各种制备方法。考虑了纳米颗粒在薄膜纳米复合材料中尺寸依赖特性和量子效应的演化及其对可再生能源技术的影响。这些特性包括光学、机械、电学、磁学行为和光化学/催化特性，以及抗腐蚀和无毒的高稳定性。综述了纳米颗粒的分散性如何影响薄膜的粘度、断裂韧性和断裂能，进而影响薄膜复合材料的寿命和力学性能。解放了。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )是制作微流控器件的基准。流体芯片可以通过多种方法生产，包括软光刻、剥离和打印以及冲压。为此，人们对改性PDMS前驱体及其它高分子化学进行了探索。但是，在许多情况下，PDMS的使用可能会被采纳，默认情况下，不必质疑它是否是预期结果的最理想材料。在这里，重点是围绕PDMS化学的独特性和局限性，对其在微流控器件制造中的应用产生批判性的认识。将基于PDMS的材料与在微流控领域发现的与它们作为潜在PDMS替代品使用相关的数据相对较少的替代品进行对比。我们从设计微流控应用的下一代材料方面来评价我们在哪里。此外，本文希望通过突出微流控材料选择中最重要的结构/性能关系来帮助微流控研究者。

高效、环保地净化有毒污染物产生的废水，无论对科学还是工业都是严峻的挑战。最有前途的方法之一是光催化驱动的化学降解有机污染物形成无毒气体。当光催化剂以细粉的形式使用时，可以达到很高的效率。然而，这就产生了一个新的问题，即光催化粒子的过滤和从正在净化的水中分离。我们演示了聚二甲基硅氧烷( PDMS )如何参与各种构型的光催化材料的制备，例如。PDMS作为光催化剂颗粒包埋的载体，不透水或多孔PDMS作为表面负载型光催化剂的载体，或者PDMS以薄涂层的形式与光催化剂化学键合，可以帮助克服粉末光催化剂的局限性，提高光催化效率。PDMS的光学透明性、易制备性、材料的基本性能微调性、化学稳定性、生态友好性等一系列特性使得PDMS在制备光催化剂复合材料方面优于其他的候选材料。