二氧化鈦納米填料對聚甲基丙烯酸甲酯-聚 (苯乙烯-丙烯腈)基復(fù)合固體聚合物電解質(zhì)電導(dǎo)率、微觀形貌和熱穩(wěn)定性的影響[Journal of Materials Science:Materials in Electronics，2018,29(10)：8089-8099]

本項研究采用溶液澆鑄法制備了包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚(苯乙烯-丙烯腈)(SAN)/碳酸亞乙酯(EC)/碳酸亞丙酯(PC)/三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)以及銳鈦礦二氧化鈦(TiO2)納米填料的復(fù)合固體聚合物電解質(zhì)(CSPE)，對于樣品T0,T1,T2,T3,T4和T5，其中含有納米填料的量分別是0,5,6,7,8和9%。FT-IR光譜證實PMMA和增塑劑(EC，PC)與鋰離子和納米填料TiO2之間存在相互作用。在交流阻抗研究中，發(fā)現(xiàn)樣品的離子電導(dǎo)率、介電常數(shù)隨納米填料TiO2濃度的增加而增加。其中，樣品T5顯示出最低活化能(Ea)0.14eV、非常短的弛豫時間(τ)1.49×10-7s，并且在室溫下表現(xiàn)出1.05×10-4S·cm-1的最大離子電導(dǎo)率。電導(dǎo)率-溫度依賴性研究表明，所有樣品的電導(dǎo)率都符合阿倫尼烏斯行為，表明存在離子跳躍機制。介電研究揭示了CSPE樣品的離子導(dǎo)電性質(zhì)。熱重分析表明CSPE樣品T5的熱穩(wěn)定性高達333℃，最大降解溫度是388℃。DSC研究沒有觀察到T5樣品中無規(guī)立構(gòu)PMMA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)，表明復(fù)合樣品是無定形的。X射線衍射圖顯示峰的位置偏移，證實了PMMA-SAN-EC-PC-LiCF3SO3-TiO2系統(tǒng)復(fù)合物的形成。SEM表明，鋰鹽和TiO2填料在聚合物基體中的存在不會導(dǎo)致非均勻聚合物共聚的現(xiàn)象，從而保持其無定形性質(zhì)。

基于醋酸丁酯纖維素/聚乙二醇/芳基銨陽離子改性粘土的活性包裝材料的研發(fā) [Carbohydrate Polymers，2018,187：8-18]

活性包裝是食品工業(yè)中有趣的概念之一，它可以延長食品的保質(zhì)期，本項研究的目的是開發(fā)一種無毒抗菌納米復(fù)合薄膜。研究中采用芐基三甲基氯化銨改性蒙脫土(BMMT)作為納米填料，采用傅立葉變換紅外光譜，X射線衍射和熱重分析對制備的BMMT進行了表征。同時制備了一系列具有不同的PEG、CAB比例的聚乙二醇(PEG)增塑的醋酸丁酯纖維素(CAB)膜。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CAB基質(zhì)(CBP20)中含有20%的PEG時具有最好的機械性能。將BMMT與CBP20以不同比例混合制備得到納米復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)含有3%的BMMT的納米復(fù)合材料在阻隔性和機械性能方面效果最佳。而且，納米復(fù)合材料的儲能模量、熱穩(wěn)定性、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔融溫度均隨著BMMT按照1%、3%和5%的濃度增加而增加。而且，這些納米復(fù)合材料均顯示出無毒甚至抗微生物的行為。

用于鋰電池的含有TiO2納米填料摻雜的復(fù)合聚合物電解質(zhì)的實驗研究[Applied Surface Science，2018,449：426-434.]

本項研究采用溶液澆鑄技術(shù)制備了基于PEMA/PVAc/LiClO4/EC和不同質(zhì)量百分比的TiO2納米填料的復(fù)合聚合物電解質(zhì)體系。使用X射線衍射和傅里葉變換紅外光譜技術(shù)對所制備的聚合物電解質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)進行了研究。使用交流阻抗技術(shù)在303～363K范圍內(nèi)的各種溫度下進行了電性能測量。對于具有10%TiO2的聚合物電解質(zhì)膜，獲得了室溫下最大2.745×10-3S/cm的離子電導(dǎo)率，而且復(fù)合物的溫度依賴性離子電導(dǎo)率曲線表現(xiàn)出VTF行為。從SEM和AFM圖像證實了復(fù)合膜的多孔形貌。通過DSC技術(shù)對樣品進行的熱行為研究觀察到顯著的吸熱峰，這表明摻入填料的樣品在較低溫度下經(jīng)歷了向非晶相的轉(zhuǎn)變。通過TG/DTA分析發(fā)現(xiàn)具有最大離子電導(dǎo)率的薄膜(F3)的熱穩(wěn)定性為260℃。通過電化學(xué)表征方法，如線性掃描伏安法和循環(huán)伏安法，證實具有最大循環(huán)性和可逆性的復(fù)合物膜具有-2.1 V至+2.1 V的寬電化學(xué)穩(wěn)定窗口。

聚乙烯醇/殼聚糖/TEMPO-氧化纖維素納米纖維復(fù)合薄膜的物理化學(xué)和阻隔性能 [Journal of Polymer Materials，2017,34(1)：223-233.]

在本工作中，通過四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)介導(dǎo)的氧化過程氧化微晶纖維素(MCC)，然后機械均質(zhì)化以形成透明分散體，得到含有TEMPO介導(dǎo)的氧化纖維素納米纖維(TOCN)。使用溶液流延法將各種量的TOCN摻入聚乙烯醇(PVA)/殼聚糖(CS)復(fù)合材料中以制備生物納米復(fù)合材料膜。差示掃描量熱法(DSC)分析證明，由于強烈的分子間鍵合，TOCN和PVA/CS復(fù)合材料是可混溶的。TOCN通過降低水蒸氣透過率(WVTR)、透氧性(OP)和溶脹性來改善PVA/CS復(fù)合材料的阻隔性能。從光學(xué)透射率研究來看，加入1.0wt%的TOCNs的這種生物納米復(fù)合材料膜表現(xiàn)出良好的光學(xué)透明性，這是納米填料在PVA/CS復(fù)合材料中均勻分散的結(jié)果。由于其優(yōu)異的物理化學(xué)和阻隔性能，利用TOCN增強PVA/CS復(fù)合材料是生產(chǎn)用于食品包裝應(yīng)用的透明生物納米復(fù)合材料的有效方法。

粘土納米填料對乙烯-辛烯共聚物性能的影響[Polymer Composites，2017,Ahead of Print.]

本文涉及乙烯-辛烯共聚物/粘土復(fù)合物薄膜的制備、性質(zhì)和用途，比較了兩種類型的粘土——Cloisite 93A和Dellite 67與兩種類型的乙烯-辛烯共聚物，Engage 8540和Engage 8842，分別含有17%和45%的辛烯 (EOC-17和EOC-45)進行復(fù)合時的不同性質(zhì)。研究的目的是評估(納米)填料類型對乙烯-辛烯納米復(fù)合材料性能的影響，研究中觀察了復(fù)合物的機械和熱性能、微觀形貌以及UV輻射降解性質(zhì)等。此外，還考察了三種不同氣體對復(fù)合膜的滲透性。結(jié)果表明，EOC納米復(fù)合材料具有更高的斷裂伸長率，特別是EOC-45。與純EOC相比，動態(tài)力學(xué)分析(DMA)顯示在寬溫度范圍內(nèi)所有納米復(fù)合材料的E'模量均逐漸增加。通過TEM和XRD研究納米填料的嵌入，證實EOC-45具有較EOC-17更好的分散性。DSC分析顯示EOC-17的結(jié)晶溫度發(fā)生了顯著變化，其中納米填料由于較差的分散而充當(dāng)成核劑。通過添加有機粘土，所有測量氣體的阻隔性能提高近100%，這是因為復(fù)合物具有更高結(jié)晶度的緣故。XRD與透射電子顯微鏡(TEM)均顯示EOC-45納米復(fù)合材料具有更好的分散性，F(xiàn)TIR和加速UV老化顯示EOC納米復(fù)合材料中存在C=O峰。