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通过聚酰胺层膨胀控制纳米填料在薄膜纳米复合膜中的定位分离CO2

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:57
提出了一种利用聚酰胺( PA )薄膜纳米复合( TFN )膜构建无阻碍CO2传输纳米通道的方法- -膨胀控制纳米填料定位( SNP )。SNP策略可以仔细预置多孔纳米填料( ZIF-8 ),提供气体传输通道,准确地在界面聚合( IP )过程中的支撑/溶剂界面,以便在IP反应后ZIF-8纳米填料通过选择性层。在IP反应之前,通过在有机溶剂中溶胀中间层聚二甲基硅氧烷( PDMS )来实现预沉积。Swollen PDMS片段和未反应的PDMS低聚物在有机相中发生后交联反应,可以抑制ZIF-8纳米填料的流动性,增强纳米填料与PDMS的界面相容性。然后,通过IP反应在预置ZIF - 8纳米粒子的改性载体上形成厚度可调的PA层。此外,我们还研究了ZIF - 8纳米粒子在膨胀PDMS / PSf载体上的沉积,以进一步了解粒径对膜结构和CO2分离性能的影响。在CO2 / N2混合气体实验中,具有不受阻碍的CO2传输纳米通道的TFN膜具有很高的选择性。

用ZrO2 / PDMS反射涂层进行有效辐射冷却

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:49
辐射冷却( RC )由于是通过大气窗口向外层空间辐射热量的地面物体,同时保持零能耗,近年来受到越来越多的关注。它只在大气窗口( 8 ~ 13  μm )发射或吸收辐射,并在此波段外抑制。本文介绍了一种由氧化锆( ZrO2 )嵌入聚二甲基硅氧烷( PDMS )杂化ZrO2 / PDMS涂层组成的辐射冷却涂层。利用Mie散射理论结合蒙特卡罗射线追踪方法,评估了颗粒尺寸、体积分数和薄膜厚度对辐射冷却的影响。ZrO2 / PDMS涂层在895   W / m2的太阳光强度下具有10.9  ℃的表面温度降,远优于市售白漆( 4.4  ℃),由于其在环境温度以上高效且易于制造,有望在节能建筑中大规模应用辐射冷却技术。

基于表面修饰PDMS和3D - graphene / CNT网络的摩擦电效应增强了自供电NO2气体传感器对亚pb级的灵敏度

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:46
基于自供电触头电气化的柔性NO2气体传感器在室温下已被一种简单、经济有效的能量产生方法所研究。将垂直表面修饰的聚二甲基硅氧烷( PDMS )接触到石墨烯或3D-石墨烯/ CNT网络后,结果机械能转化为电能。在相对湿度为40 ~ 45 %的环境中,石墨烯和3D-石墨烯/ CNT样品的峰峰开路电压分别在6.2   V和25.4   V左右。然后,一系列极低的NO2气体浓度在ppb级系统地控制了自供电传感器输出的产生电压。由于3D -石墨烯/ CNT与表面修饰的PMDS之间具有较大的面积接触、高效的摩擦电效应,自供电NO2气体传感器在高灵敏度、机械鲁棒性、稳定性和线性等方面表现出良好的性能。在10ppb NO2下,3D-石墨烯/ CNT的输出电压和传感器响应分别得到约23.1   V和9.1 %。还考察了湿度对传感器响应和制备传感器选择性的影响。因此,本文的工作激发了基于摩擦电纳米发电机的自供电系统在气敏领域的实用性和创新性。

采用还原型氧化石墨烯和氧化锌纳米棒的纳米杂化物制成的一种可拉伸、室温可操作、具有化学电阻的气体传感器

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:36
高性能、可拉伸、低功耗的切敏气体传感器是可穿戴应用开发人员的研究热点,但与机械变形性和可操作性相容的不需要热加热的传感材料却很难被发现。本文介绍了一种基于还原氧化石墨烯( rGO )和垂直生长氧化锌( ZnO )纳米棒( NRs )纳米杂化材料的高性能、可拉伸的化学电阻气敏传感器。在rGO网络上生长的ZnO天然橡胶与可拉伸基底结合,产生了高达20 %的拉伸应变,由于存在较大的传感区域,超高灵敏检测能力低至40ppb的NO2,且NO2对包括SO2在内的其他气体具有很高的选择性,而rGO则消除了热加热的需要。此外,与rGO传感器相比,纳米杂化传感器响应和恢复时间快,重现性好。

基于AuNPs @ CuO NWs / Cu2O / CF分级纳米结构的高灵敏便携式电化学检测系统用于无酶葡萄糖传感

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:35
我们开发了AuNPs @ CuO NWs / Cu2 O / CF分级纳米结构用于便携式无酶葡萄糖检测。首次在三维泡沫铜( CuO NWs / Cu2 O / CF )上原位生长得到CuO纳米线/ Cu2 O纳米复合材料,并通过电沉积法添加AuNPs @ CuO NWs / Cu2 O / CF。将这些合成的AuNPs @ CuO NWs / Cu2 O / CF的分级纳米结构作为传感电极,置于聚二甲基硅氧烷( PDMS )室中制备传感元件。利用传感元件、专用集成电路( ASIC )和智能手机APP开发了便携式电化学检测系统。为优化AuNPs @ CuO NWs / Cu2 O / CF传感元件的电催化性能,通过改变Au沉积时间,系统研究了Au含量对无酶葡萄糖检测的影响。结果表明,所制备的Au 100 NPs @ CuO NWs / Cu2O / CF传感器对葡萄糖的检测具有最佳的电催化性能,其灵敏度为1.619  μA / μM / cm2,线性范围为2.82000   μ M,检出限为0.9   μ M。值得注意的是,这种便携式检测系统显示出优异的电催化性能,可用于监测汗液中葡萄糖水平及其变化趋势。