兰州化物所在界面材料研究方面取得系列进展

浸润性是材料的重要属性之一,根据材料表面对水的极端润湿性的不同,大体可以分为超亲水和超疏水材料。自然界中很多生物体表皮都具有极端的润湿性。例如,“出淤泥而不染”的荷叶表面具有优异的疏水性能,从而可以实现自我清洁;鱼的皮肤具有极强的亲水性,因而可以在水下对油具有很强的排斥作用,从而能够保证鱼不被海洋原油污染而死亡。具有极端润湿性的材料在自清洁、防腐蚀、海洋防污减阻、污水净化和有机溶剂提纯等领域具有广泛的应用前景。 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室仿生摩擦学课题组近年来从仿生角度出发,构筑了多种具有特殊浸润性的微纳复合结构界面材料。近期,研究人员将棉花膨胀分散溶解在氯化锌溶液中,进而在其纤维上掺杂了多种硬脂酸盐,通过简单的抽滤、压片干燥,得到了多种彩色超疏水纸。此外,在常见的沙子表面,通过正硅酸乙酯的水解、银镜反应等,得到了沙子@二氧化硅,沙子@Ag,沙子@Ag@Cu颗粒,利用硅烷水解或硫醇巯基化作用,得到了......阅读全文

兰州化物所湿黏附软物质材料研究取得进展

  水凝胶作为一种具备多维应用潜能的高分子材料,因高含水量、可控的力学性能、优异的渗透性、良好的生物相容性和类组织性等优点,被广泛应用于不同领域,特别是在含水环境中,如组织工程、植入电子设备和水下软体机器人等,通常需要水凝胶黏附于基底表面。然而,水凝胶的高含水量和聚合物网络的高亲水性,使其在湿环境中

兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展

  人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力(3-18 MPa)下呈现出较低的摩擦系数(0.001-0.03)。无论是静止还是运动状态,关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数,支撑人体正常运动过程。研究表明,包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至

兰州化物所功能化超疏水材料研究取得进展

  中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心复合润滑材料研究组在功能化超疏水材料研究方面取得新进展。   为了解决超疏水表面机械稳定性差和易被油污染的问题,兰州化物所研究人员通过热压的方法制备了一种超疏水的CNTs-PTFE整体材料。该整体材料经砂纸多次刮擦后仍具有

兰州化物所功能化离子液体材料研究取得进展

  中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学与催化中心在功能化离子液体材料研究方面取得系列进展。  该中心的研究人员利用传统的无机碳硼烷材料进行阴离子功能化并和有机阳离子进行有效组合,获得了一系列室温下为液体的碳硼烷衍生的室温离子液体材料。该类离子液体利用醚基的强柔韧性,提高了

兰州化物所在界面材料研究方面取得系列进展

  浸润性是材料的重要属性之一,根据材料表面对水的极端润湿性的不同,大体可以分为超亲水和超疏水材料。自然界中很多生物体表皮都具有极端的润湿性。例如,“出淤泥而不染”的荷叶表面具有优异的疏水性能,从而可以实现自我清洁;鱼的皮肤具有极强的亲水性,因而可以在水下对油具有很强的排斥作用,从而能够保证鱼不被海

兰州化物所在界面材料研究方面取得系列进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室仿生摩擦学课题组近年来从仿生角度出发,构筑了多种具有特殊浸润性的微纳复合结构界面材料。近期,研究人员将棉花膨胀分散溶解在氯化锌溶液中,进而在其纤维上掺杂了多种硬脂酸盐,通过简单的抽滤、压片干燥,得到了多种彩色超疏水纸。此外,在常见的沙子表面,通过

兰州化物所离子液体软光电材料研究取得进展

  中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学与催化中心在离子液体软光电材料研究方面取得系列进展。   研究人员通过将光功能基团偶氮苯与离子液体进行共价键合,设计合成了一类具有明显光响应特性的离子液体,并获得中国发明ZL授权(一种光响应的离子液体及其制备方法,ZL号:ZL200710307474.0)。

兰州化物所材料表面粘附行为研究取得系列进展

  近年来,疏水/疏油材料研究非常之多,但是粘附性作为材料表面物理性质的重要方面并未受到较多重视,特别是如何调控材料表面的粘附性还没有太多的实验研究。  中国科学院兰州化学物理研究所材料表面与界面行为研究组致力于材料表面粘附行为方面的研究工作,并取得了系列进展。  该研究小组首先利用聚合物材料成功制

兰州化物所等在仿生润滑材料研究中获进展

  物体(液体和固体)的定向传输在能量传输、智能机器人、生物医学设备等领域有着重要应用。过去20年里,液体定向输运研究引起了科学家的广泛关注,并取得重要突破,然而,固体输运研究报道很少。与液体定向输运机制不同,限域受压条件下固体定向输运需要依靠强大的机械推动力来克服弹性变形接触过程中的摩擦力,而良好

兰州化物所新型人工骨关节替代材料研究取得进展

  在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室阎兴斌研究员带领的低维材料摩擦学课题组,在氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料的摩擦学研究上获得了新进展。  超高分子量聚乙烯作为人工关节软骨(关节臼)材料,与金属

兰州化物所有序介孔材料研究取得系列进展

  具有高比表面积、孔径尺寸可调及大孔容的有序介孔材料因其在催化、气体分离、药物载体、气体传感及电化学能源存储等领域的广泛应用前景,成为世界范围内的研究热点之一。   中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学研究组在有序介孔材料制备及其应用研究方面取得了一系列新进展。研究人

兰州化物所等在辐射制冷新材料研究中获进展

  在全球气候变暖和双碳战略背景下,清洁能源材料与节能降碳技术具有重要意义。传统降温方法(如空调系统等)能源消耗大,导致温室气体排放显著提升,阻碍双碳目标的实现。辐射制冷作为零能耗、零污染的制冷技术,为可持续碳中和提供了新机会。该技术利用宽光谱选择性精准调控,通过针对性优化光学结构满足多场景制冷需求

兰州化物所MXene无溶剂纳米流体润滑材料研究获进展

  润滑是减少摩擦、降低或避免磨损的有效手段。液体润滑剂在苛刻工作环境中的润滑功能会逐渐失效,而固体润滑剂在磨损后难以及时修复和快速补充。因此,亟需研发兼具液体润滑剂和固体润滑剂优势的新型润滑材料,以满足当前对润滑材料多功能、高性能及多工况适用性的迫切需求。  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国

兰州化物所功能超疏油材料研究取得新进展

Schematic Depiction of Fabricating Superoleophobic Micro- And Nanopatterned TiO2 NT Arrays  近日,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表面与界面课题组在疏油材料研究方面取得新进展。  界面超疏水性质

兰州化物所高温抗氧化耐磨润滑涂层材料研究获进展

  随着高新技术的发展,航空航天发动机等系统装备的服役温度越来越高,很多运动零部件处于800 ℃以上的高温环境,从而使其润滑、耐磨和高温防护问题日益突显。因此,发展在高温下具有优异抗氧化性能、低磨损率的润滑涂层成为表面工程技术领域的研究热点。  中国科学院兰州化学物理研究所研究员周惠娣课题组利用热喷

兰州化物所三维网络水凝胶材料研究获进展

  在国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心功能复合材料组在三维网络水凝胶材料的制备及应用研究方面取得新进展。   近年来,三维网络结构水凝胶在环境污染物处理方面受到了广泛关注,但传统的水溶液聚合法形成的水凝胶是胶体状产物,需造粒等处理工艺,干燥能耗

兰州化物所3D打印高性能墨水材料研究获进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表界面研究团队在3D打印高性能墨水材料方面取得进展。他们发展了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂,其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构零部件和机构的直接3D快速成型制造成为可能。  3D打印技术(亦称增材制造),是一种快速制造具有特殊复

兰州化物所3D打印高性能墨水材料研究获进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表界面研究团队在3D打印高性能墨水材料方面取得进展。他们发展了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂,其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构零部件和机构的直接3D快速成型制造成为可能。  3D打印技术(亦称增材制造),是一种快速制造具有特殊复

兰州化物所纳米多孔结构光阳极材料研究获系列进展

  光电催化分解水制氢可实现太阳能到化学能的转化,是获得清洁能源的一个重要途径。如何发展具有高效太阳能光电催化性能的半导体光阳极材料是实现太阳能清洁应用的关键问题。纳米多孔半导体材料因其较高的比表面积、良好的光吸收等优异性能,在太阳能光电催化研究领域备受关注,然而纳米多孔材料的光吸收及其光电催化作用

兰州化物所3D打印高性能墨水材料研究获进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表界面研究团队在3D打印高性能墨水材料方面取得进展。他们发展了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂,其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构零部件和机构的直接3D快速成型制造成为可能。  3D打印技术(亦称增材制造),是一种快速制造具有特殊复

兰州化物所超级电容器用石墨烯电极材料研究获进展

    石墨烯因具有优异的物理、化学以及机械性能而成为材料领域的研究热点之一,国内外研究人员围绕石墨烯的可控制备及其在化学储能器件中的应用开展了大量的研究工作。在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组围绕石墨烯在超

兰州化物所石墨烯基阴极材料的场发射特性研究获得进展

  在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在石墨烯基阴极材料场发射特性研究中取得重要进展。  石墨烯具有极高的电导率、极快的电子传输速度、高硬度、高比表面积以及室温量子霍尔效应,在电子输运器件

兰州化物所二维MXene材料用于镁电池电极研究取得进展

  二维Ti3C2Tx MXene材料因在超级电容器、锂离子电池和钠离子电池中表现出优异的导电性和高体积容量而备受关注。镁离子电池因价格低廉、安全性能好且理论体积能量密度大,已成为最有前景的锂离子电池代替品之一。理论预测纯Ti3C2有较强的Mg2+存储性能。但迄今为止,实验上还不能合成不带表面官能团

兰州化物所纳米材料制备技术取得新进展

  5月30日获悉,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心复合润滑材料研究组采用简单方法成功制备出粒度均匀的聚四氟乙烯纳米微球,并于近日获得国家发明专利授权(聚四氟乙烯纳米微球的制备方法,专利号ZL:200710188579.9)。  聚四氟乙烯是一种优良的固体润滑材料,其线型结

兰州化物所研发出高效油水分离新材料

  随着越来越多的工业含油废水的产生以及不断发生的石油泄漏事件,对高效油水分离材料和技术的需求越来越迫切。据报道,具有超疏水/超亲油特性的磁性纳米微粒可实现油水分离。然而,其分离效率远未达到实际使用要求。尽管通过适当的设计可改善复合微粒油水分离效率,但往往忽略了微纳颗粒高比表面积的优势。而

兰州化物所仿生微纳米复合双层结构材料研究取得系列成果

  仿生纳米材料是材料领域的研究热点之一,国内外材料科学工作者围绕仿生纳米材料的制备及其功能性开展了大量的研究工作。  在中国科学院“百人计划”和国家自然科学基金委的支持下,中国科学院兰州化学物理研究所仿生摩擦材料课题组(BMT)自2001年以来围绕仿生纳米结构材料开展了一

兰州化物所多功能耐久性超疏水材料研究取得系列进展

  超疏水材料在自清洁、防腐蚀、防结冰、防生物粘附和水下减阻等领域有广泛应用前景。但该材料存在功能单一、无法快速大规模制备、表面结构易被破坏而导致材料失效、耐久性差等缺陷,从而严重限制了其应用。  中国科学院兰州化学物理研究所研究员张招柱团队开发出了一种简单、高效制备耐久性超疏水材料的新工艺,克服了

兰州化物所在低共熔溶剂介导的纳米材料研究中取得进展

  低共熔溶剂(DESs)是由一定化学计量比的氢键供体和氢键受体通过氢键作用形成的低共熔混合物,具有制备简单、蒸气压低、环境友好等特性,应用广泛。  中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组围绕新型DESs介导的纳米材料制备及应用开展了系列研究工作。前期,该课题组通过实验优化结合模拟计算

兰州化物所碳纳米管增强固相萃取材料研究获进展

  在分析化学领域,碳纳米管修饰的富集材料已被广泛应用于食品、药品及环境样品的预处理和分析检测中。由于碳纳米管质量轻、尺寸小,在作为样品富集材料使用时需将其构筑到支撑体上形成复合型吸附富集材料。目前最常用的构筑策略有共价键修饰法和气相沉积法,但二者均有不足。因此,发展简单、绿色、高效的构筑

兰州化物所核素高效膜分离研究获进展

铀是核电站的重要原料。而核电发展必然带来铀资源的消耗及大量含铀放射性废物的堆积。因此,发展简单、有效的铀分离提取技术,用于海水或放射性废水中铀资源的回收与利用具有重要意义。中国科学院兰州化学物理研究所研究员邱洪灯课题组研制出一种类“砖泥结构”的BTC-MOF插层GO膜,实现了模拟放射性废水和模拟海水