先进功能材料-1
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新材料产业“十二五”重点产品目录一、背景介绍新材料是现代工业的核心驱动力之一,对于提升产业结构、推动经济发展具有重要意义。
为了加速新材料产业的发展,我国在“十二五”期间制定了一系列政策和措施支持新材料产业的发展,其中之一便是制定“新材料产业‘十二五’重点产品目录”。
二、目录制定原则目录的制定遵循以下原则:1.支持绿色、环保和节能的新材料产品;2.支持具有关键核心技术和自主知识产权的新材料产品;3.支持具有市场需求和潜力的新材料产品;4.支持具有高附加值和国际竞争力的新材料产品。
1.高性能金属材料-高强度钢板、合金材料等;-轻质高强钛材料等;-高温合金材料等。
2.高性能无机非金属材料-高纯度氧化铝材料;-硅酸盐类材料;-氮化硅材料等。
3.高性能有机材料-工程塑料;-特种高分子材料;-高性能橡胶材料等。
4.先进复合材料-高性能纤维增强复合材料;-碳纤维复合材料;-玻璃纤维增强复合材料等。
5.先进功能材料-电子功能材料;-光电功能材料;-磁性材料;-热敏材料等。
6.先进制造材料-高温陶瓷材料;-高性能涂料材料;-高功能粘接材料等。
7.先进能源材料-锂离子电池材料;-太阳能电池材料;-燃料电池材料等。
8.先进环保材料-生物降解材料;-环境友好型涂料材料;-无毒高效吸附材料等。
9.先进建筑材料-新型建筑隔热材料;-节能型建筑材料;-高效保温材料等。
10.先进交通材料-新型轻量化车身材料;-电动车电池材料;-船用材料等。
11.先进医疗材料-人工骨骼材料;-生物陶瓷材料;-生物可降解材料等。
12.先进军工材料-精密合金;-先进复合材料;-特种涂料材料等。
四、目录实施措施为了促进目录中的重点产品的研发和应用,需要采取以下措施:1.加大科研投入,支持新材料领域的基础研究和前沿技术研究;2.制定和完善相关政策法规,为重点产品的研发、生产和推广提供支持;3.鼓励企业加大自主创新力度,提高新材料产品的研发水平和市场竞争力;4.加强产学研用合作,促进新材料在实际应用中的推广和普及;5.建立健全新材料产品质量监管机制,确保产品的质量和安全性。
化学工程的新材料化学工程作为一门综合性学科,旨在研究和应用化学原理和技术来解决工业生产中的问题。
其中,新材料的研发与应用一直是化学工程领域的关注焦点。
在现代社会的发展进程中,新材料对于推动科技创新、提升产业竞争力至关重要。
本文将探讨当前化学工程领域中的新材料和其在工业应用中的前景。
一、高性能聚合物材料高性能聚合物是当前化学工程中的研究热点之一。
它们具有优异的力学性能、化学稳定性和耐高温性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域。
例如,聚醚醚酮(PEEK)作为一种具有优异热稳定性的高性能聚合物,被广泛应用于航空航天和医疗器械领域。
二、纳米材料纳米材料是一种材料结构尺寸在纳米尺度范围内的材料。
由于其特殊的物理、化学性质,纳米材料在许多领域具有广泛的应用前景。
在化学工程中,纳米材料可以应用于催化剂、储氢材料、传感器等方面。
例如,纳米金催化剂可以提高反应速率和选择性,被广泛应用于化工生产中。
三、膜分离材料膜分离是一种通过不同材料的选择性渗透性,实现对物质分子进行分离的技术。
膜分离技术在化学工程中具有广泛的应用,如水处理、气体分离等。
聚合物膜是目前膜分离领域的主流材料之一,具有良好的渗透性能和选择性。
另外,无机材料如氧化锆膜、氧化铝膜等也具有优异的分离性能和稳定性。
四、先进功能材料先进功能材料是指通过特殊的结构和功能调控,赋予材料各种特殊的性能和功能。
在化学工程领域,先进功能材料的研发和应用涉及电子材料、光学材料、磁性材料等多个方面。
例如,人工合成的钙钛矿太阳能电池材料具有良好的光电转换效率,被认为是太阳能电池领域的一种新材料。
总结:化学工程的新材料在工业应用中发挥着重要作用。
高性能聚合物材料、纳米材料、膜分离材料和先进功能材料是当前研究和应用较为广泛的新材料。
这些新材料的研究和开发不仅仅为化学工程领域的发展提供了新的技术手段,也为许多相关领域的创新和发展提供了无限的潜力。
随着技术的不断进步和人们对于材料性能和功能的要求不断提高,化学工程的新材料研究仍然具有广阔的前景和应用前景。
化学中的先进材料研究知识点化学是一门研究物质组成、结构、性质、变化的科学。
在过去的几十年中,随着科学技术的快速发展,先进材料的研究成为了化学领域的热点之一。
本文将介绍一些化学中的先进材料研究知识点,包括纳米材料、功能性材料和生物可降解材料。
一、纳米材料1. 纳米材料的定义纳米材料是指至少有一个尺寸在纳米尺度的物质。
纳米尺度通常定义为1到100纳米之间。
由于其特殊的尺寸效应和表面效应,纳米材料具有许多独特的物理、化学和生物学性质。
2. 纳米材料的合成方法纳米材料的合成方法多种多样,常见的方法包括溶胶凝胶法、热处理法和物理气相沉积法。
其中,溶胶凝胶法是一种将固态产物从溶液中形成的方法,可以得到高纯度的纳米材料。
3. 纳米材料的应用纳米材料在许多领域都有广泛的应用,包括电子学、能源储存、生物医学和环境保护等。
例如,纳米材料可以用于制备高效的太阳能电池和催化剂,还可以用于制备高强度和轻质的材料。
二、功能性材料1. 功能性材料的定义功能性材料是指具有特殊功能或性能的材料。
这些功能可以是电学、磁学、光学、力学等方面的,可以用于实现特定的应用目标。
2. 功能性材料的种类功能性材料有很多种类,常见的有磁性材料、光学材料、光电材料和超导材料等。
每种材料都具有独特的性质和应用领域。
3. 功能性材料的应用功能性材料在许多领域中都有广泛的应用。
例如,磁性材料可以用于制造磁盘驱动器和磁共振成像设备,光学材料可以用于制造激光器和光纤通信设备,光电材料可以用于制造太阳能电池和光电器件。
三、生物可降解材料1. 生物可降解材料的定义生物可降解材料是指可以在生物体内被代谢和分解的材料。
这些材料通常由天然的聚合物或合成的聚合物构成,具有良好的生物相容性和降解性能。
2. 生物可降解材料的种类生物可降解材料有很多种类,常见的有聚乳酸、聚己内酯和明胶等。
这些材料可以通过调整聚合物的结构和组成来控制其降解速度和性能。
3. 生物可降解材料的应用生物可降解材料在医学和环境领域中有广泛的应用。
材料科学的窗口先进材料期刊介绍材料科学作为一门涉及材料设计、合成、制备和性能研究的学科,一直以来都是科学研究领域的重要组成部分。
随着科技的不断发展,人们对材料的需求也越来越高。
因此,在材料科学领域,有众多的期刊专门发表与先进材料有关的研究成果。
本文将向读者介绍几本国际知名的先进材料期刊。
1. Advanced Materials(《先进材料》)《先进材料》期刊是世界上第一个专门刊登先进材料研究成果的期刊。
它于1989年在德国创刊,至今已有30多年的历史。
该期刊的主要目标是发表样品精致、具有前瞻性和应用性的科学研究成果。
文章领域广泛,包括材料合成、材料设计、功能化材料、纳米材料、仿生材料、能源材料等。
《先进材料》期刊以其高质量的研究论文和广泛的国际影响力而闻名于世。
2. Advanced Functional Materials(《先进功能材料》)《先进功能材料》期刊是由Wiley-VCH出版社出版的国际领先的材料科学期刊之一。
该期刊致力于发表材料的功能性研究成果,特别注重材料的先进性和应用性。
这本期刊的内容十分丰富,研究领域涵盖了光电材料、催化材料、生物材料、磁性材料、超导材料等方面的研究。
《先进功能材料》期刊以其严格的审稿制度和高质量的论文发表而备受学术界的认可。
3. Journal of Materials Science(《材料科学学报》)《材料科学学报》期刊是材料科学研究领域的重要刊物之一。
它由Springer出版社出版,是一本综合性的学术期刊。
该期刊刊载了一系列涵盖了材料科学各个领域的研究论文,包括金属材料、聚合物材料、复合材料、薄膜材料、纳米材料等。
《材料科学学报》期刊以其学术性和多样性而备受学者们的喜爱。
4. Materials Today(《今日材料科学》)《今日材料科学》期刊是一本综合性的材料科学期刊,由Elsevier出版。
该期刊涵盖了材料科学的各个方面,包括材料合成、纳米材料、光电材料、生物材料、能源材料等。
先进材料有哪些先进材料是指在材料科学与工程领域具有特殊性质或功能的材料。
这些材料具有其它常规材料所不具备的特点,能够满足特定领域的需求。
下面是一些先进材料的例子:1. 纳米材料:纳米材料是具有纳米级尺寸的材料,拥有独特的物理、化学和生物学特性。
纳米材料被广泛用于各种领域,如电子学、光学、医学和能源等。
2. 超导材料:超导材料在极低温下能够无阻碍地传导电流,具有极高的电导率。
超导材料可以用于制造超导电缆、磁悬浮列车等高技术产品。
3. 复合材料:复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料。
它们具有各种不同的性能,如高强度、低重量和优异的耐腐蚀性。
复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和运动器材等领域。
4. 智能材料:智能材料是能够感知和响应外部环境的材料。
它们可以根据外界刺激改变自身的特性,如形状、颜色、导电性和磁性。
智能材料广泛用于传感器、执行器和自适应结构等领域。
5. 生物可降解材料:生物可降解材料是可以被生物体分解和吸收的材料。
它们被广泛应用于医疗领域,如可降解缝线、人工组织和药物缓释系统。
6. 硬质合金:硬质合金是由金属和非金属元素组成的材料,具有极高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
硬质合金广泛应用于切削工具、矿山钻头和汽车发动机零件等领域。
7. 炭纳米管:炭纳米管是由碳原子构成的管状结构,具有惊人的机械强度和导电性。
炭纳米管被广泛应用于电子设备、储能器件和强化材料等领域。
8. 抗菌材料:抗菌材料是具有抑制细菌生长的特性的材料。
它们被广泛应用于医疗设备、包装材料和消毒产品等领域。
9. 高温合金:高温合金可以在极高温度下保持其结构和性能稳定。
它们被广泛应用于航空航天、石油化工和能源领域。
总之,先进材料在各个领域中具有重要的应用,为科技的发展和人类社会的进步做出了重要贡献。
随着科学技术的不断进步,我们可以期待更多功能性更强的先进材料的出现。
一、第一梯队期刊杂志众所周知的Nature、Science,要求是原创思想.而且是科普性质的.和生物相关的比较多,所以做生物大分子可以瞄准.二、第二梯队期刊杂志1.JACS(全称:Journal of the American Chemical Society)网址:/journals/jacsat/index.html07年IF:7.885ACS(美国化学会)旗下杂志投稿要点:思想新颖,JACS上较多有机的文章,也有高分子领域的2.德国应化(Angew. Chem. Int. Ed.,全称:Angewandte Chemie International Edition)网址:www3.inter /journal/26737/home07年IF:10.031虽然德国应化不如JACS来得权威和悠久,但是其IF暴涨到10以上是大家有目共睹的德国应化也强调新颖,虽然不是特别新但结果很好的也有发表的可能据说很多人是JACS掉下来投他家的另外德国应化上高分子方面的文章比JACS的多3.美国科学院院刊(PNAS)网址:生物,物理类的甚至社会科学的,是个全能期刊。
一般要求学术水平高,思想原创。
4.先进材料(Adv. Mater.,全称:Advanced Materials)网址:/journal/10008336/home07年IF:8.191也是wiley旗下的品牌杂志,也是属于顶级也是要新颖、结果好5.先进功能材料(ADV FUNCT MATER,全称:Advanced Functional Materials)网址:/journal/77003362/home07年IF:7.496跟先进材料一个系列的,文章基本都是全文表征一定要全面,做到无懈可击6.纳米快报(全称:Nano Letters)网址:/journals/nalefd/index.html07年IF:9.627这个比较适合做纳米材料三、第三梯队期刊杂志(Chem Commun,全称:Chemical Communications)网址:/Publishing/Journals/CC/07年IF:5.141RSC(英国皇家化学会)旗下最好的杂志之一这个杂志应该算是这个梯队里面的领军杂志只要新颖性足够就能发表2.材料化学(Chem Mater,全称:Chemistry of Materials)网址:/journals/cmatex/index.html07年IF:4.883ACS里面的,要求数据非常翔实那种3.大分子(全称:Macromolecules)网址:/journals/mamobx/index.html07年IF:4.411专门关于高分子的档次最高的杂志有快报也有全文要求:新颖的结果好的测试全面的都可以投4.生物大分子(全称:Biomacromolecules)网址:/journals/bomaf6/index.html07年IF:4.169ACS关于高分子里面一个小类的杂志和生物相关的都可以往上面灌5.化学材料(JMC,全称:Journal of Materials Chemistry)网址:/Publishing/Journals/jm/Index.asp07年IF:4.339RSC里面一个跟ACS的CM大擂台的杂志不过感觉稍逊于CM 中不了CC的可以改成全文投JMC6.控制与释放(全称:Journal of Controlled Release)网址:/science/journal/0168365907年IF:4.756Elsevier旗下的一个杂志主要是释药方面的文章做生物高分子啊、自组装纳米相关的朋友可以考虑这个7.大分子快报(MRC,全称:Macromolecular Rapid Communications)网址:/journal/10003270/home07年IF:3.383wiley关于高分子系列杂志中的领头羊快报性质很快适合着急的朋友高分子相关的啥都收8.生物材料(全称:Biomaterials)网址:/science/journal/0142961207年IF:6.262这个杂志近几年影响因子冲得很快9.Small网址:/journal/107640323/home07年IF:6.40805年新出的杂志也是适合做纳米的10.软物质(全称:Soft Matter)网址:/publishing/journals/SM/07年IF:4.703顾名思义还满适合高分子的11.欧洲化学(全称:Chemistry - A European Journal)网址:http://www3.interscience.wiley.c ... /cover/current.html 07年IF:5.33综合类杂志高分子的内容较少12.Polymer网址:/locate/polymer07年IF:3.065这是一个非常老牌的杂志了其影响力绝对跟它的影响因子不是一个等级每年收录的文章很多但是比较慢如果工作数据比较充分的但是新颖性有点缺乏可以选择这个杂志加工之类也推荐这个13.JPS系列Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry网址:www3.inter /journal/117933215/home07年IF:3.529ngmuir网址:/journal/langd507年IF:4.009ACS旗下的也很不错尤其适合高分子胶体、界面方面的虫子15.JPC系列The Journal of Physical Chemistry A网址:/journals/jpcafh/index.html 07年IF:2.918The Journal of Physical Chemistry B网址:/journals/jpcbfk/index.html 07年IF:4.086The Journal of Physical Chemistry C网址:h/journals/jpccck/index.html 其中和高分子相关的是B和CB主要收一些高分子、胶体、界面之类的稿子而C是新出的分辑还没有影响因子纳米相关的可以考虑。
第六章 能源材料一、金属储氢原理1、金属的吸氢机理①氢分子吸附于金属表面,H-H 键解离为氢原子;②氢原子从金属表面向内部扩散,进入金属原子的间隙中(晶格间位置)形成固溶体; ③固溶于金属中的氢与金属反应生成氢化物。
2、储氢合金的吸氢热力学原理①吸收少量氢后,形成含氢固溶体(α相),合金结构保持不变,其溶解度[H]M 与固溶体平衡氢压的平方根成正比②固溶体进一步与氢反应,产生相变,生成金属氢化物相(β相):3、金属-氢系的相平衡金属-氢反应的特点:①可逆反应;②正向吸氢、放热;③逆向放氢、吸热;④温度(T)、压力(p)、成分(c)控制着反应的进行方向;⑤温度升高,氢平衡压力升高,有效氢容量减少;⑥吸氢和释氢时,虽在同一温度,但氢平衡压力不同,即出现滞后现象。
储氢材料的滞后越小越好。
二、储氢合金1、储氢合金应具备的条件:容易活化,储氢量大。
即单位质量或体积吸氢量(或电化学容量)大。
金属氢化物的生成热小。
过高则氢化物过于稳定,放氢需较高温度。
平衡氢压适中,平坦区域较宽。
便于储氢和放氢。
氢吸收、分解过程中的平衡压差,即滞后要小。
吸、放氢速度快,可逆性好。
对杂质(氧、水和二氧化碳等)敏感性小,抗中毒能力强。
使用寿命长,在反复吸放氢循环中,合金的粉化小,化学性质稳定。
储运中性能可靠、安全、无害。
价格便宜、不污染环境、容易制造。
2、活化:储氢合金第一次与氢反映称为活化处理3、机械合金化法(Mechanical Alloying ,简称MA): 机械合金化是将不同成分的粉末在高能球磨机中进行较长时间的研磨,使其在固相状态下形成合金的一种材料制备技术。
4、燃烧合成法(Combustion Synthesis ,简称CS):燃烧合成法又称自曼延高温合成法,它利用高放热反应的能量使化学反应自发地持续下去,从而实现材料合成与制备。
三、Ni-MH 电池的工作原理Ni-MH 电池的工作基于储氢合金的电化学吸放氢特性和电催化活性,其充放电机理是:氢在金属氢化物(MH)电极和Ni(OH)2电极之间在KOH 水溶液中的运动。
机械化学法合成金属有机骨架材料HKUST-1及其吸附苯性能李玉洁;苗晋朋;孙雪娇;肖静;夏启斌;奚红霞;李忠【摘要】金属有机骨架材料是一类新兴纳米多孔功能材料,研究出一种绿色环保的制备和活化金属有机骨架材料方法对于其工业应用具有重要的意义。
应用机械化学法合成金属有机骨架材料(HKUST-1),并提出采用乙醇对所合成的材料进行活化和纯化,讨论不同溶剂(氯仿、乙醇)活化对合成的 HKUST-1的孔隙结构和吸附性能的影响。
研究结果表明:相对于传统水热法合成时间(24 h),无溶剂机械化学法反应时间缩短为30 min;活化溶剂对HKUST-1的比表面积和孔结构有较大的影响,乙醇比氯仿更容易置换出HKUST-1孔道中残留的前驱物,增大材料的比表面积,乙醇活化得到的HKUST-1比表面积高达1442.7 m2·g−1。
在298 K、8 kPa条件下,乙醇活化得到的HKUST-1对苯的吸附容量高达6.90 mmol·g−1,比氯仿活化和水热法合成的HKUST-1对苯的吸附量高约25%,而且高于同等温度压力条件下活性炭、碳分子筛、沸石等常规吸附剂对苯的平衡吸附量。
%Metal-organic frameworks (MOFs) are a new class of nanoporous materials. An efficient and environmentally friendly method for the synthesis of MOFs is needed for efficient industrial applications. In this work, a porous metal-organic framework HKUST-1 was prepared by the mechano-chemical method. The effects of different activation solvents (chloroform and ethanol) on the surface area, pore structure and benzene adsorption of HKUST-1 were investigated. The mechano-chemical synthesis time of HKUST-1 could be reduced from 24 h to 30 min compared with the hydrothermal method. The surface area and porevolume of HKUST-1 were significantly affected by activation solvents. Using ethanol as an activation solvent could more easily displace the precursors remaining in the channels of HKUST-1, thus achieving a larger surface area (1442.7 m2·g−1) and 25%higher benzene adsorption (6.90 mmol·g−1 at 298 K and 8 kPa). Under the same condition, the benzene absorption capacity of the HKUST-1 sample was higher than the regular absorbents, such as activated carbon, molecular sieve and zeolite.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】7页(P314-320)【关键词】机械化学法;HKUST-1;活化;苯;吸附;吸附等温线【作者】李玉洁;苗晋朋;孙雪娇;肖静;夏启斌;奚红霞;李忠【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广东广州 510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州 510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州 510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州 510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州 510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TB383;O647引言金属有机骨架(MOF)材料作为新兴一族多孔材料,由于其比表面积巨大、孔容高,孔径结构、组成和功能设计可调等传统多孔材料无法比拟的优点,在气体的存储、吸附分离和催化方面表现出巨大的潜在应用前景。