微滴乳液聚合制备PDMS/SiO2纳米复合材料

采用超声分散的方法,以少量八甲基环四硅氧烷(D₄)对硅溶胶粒子进行表面接枝改性。然后在改性硅溶胶存在下,以十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂兼催化剂进行D₄的微滴乳液聚合,得到聚硅氧烷(PDMS)/二氧化硅(SiO₂)纳米复合乳液。采用FTIR、TGA、纳米粒度仪、TEM和拉力机分别对样品进行了表征。结果表明:采用超声分散的方法,能够有效地实现硅溶胶粒子的表面改性。通过微滴乳液聚合得到的复合乳胶粒是聚合物包覆二氧化硅粒子的核壳结构形态。SiO₂的引入提高了有机硅复合膜力学性能,增强了热稳定性。     

超疏水金红石型纳米钛硅复合氧化物的制备与表征

以正硅酸乙酯为硅源、钛酸异丙酯为钛源，采用改进的溶胶-凝胶法制备了不同钛硅摩尔比的复合气凝胶，在不同温度下进行煅烧，得到金红石型钛硅（TiO₂-SiO₂）复合氧化物纳米颗粒，然后通过三甲基氯硅烷（TMCS）改性，制得超疏水金红石型TiO₂-SiO₂纳米材料。探讨了钛硅摩尔比和煅烧温度对钛硅复合氧化物纳米颗粒晶型的影响，并通过XRD、XPS、BET、SEM和FTIR等手段对产物进行了表征，采用水接触角测试（WCA）对纳米材料改性后的疏水性能进行了表征。结果表明：当钛硅摩尔比为5：1时制得的气凝胶在1100℃煅烧及TMCS改性后，所制备的超疏水金红石型纳米钛硅复合氧化物的比表面积大，疏水性能优异，其比表面积达348 m²·g^-1，水接触角达到154.7°，在构建具有纳微分层结构的外墙装饰材料的面漆方面具有潜在的应用前景。     

SiO2改性纳米ZnO防晒剂的制备及应用

用二氧化硅(SiO₂)对纳米氧化锌(ZnO)防晒剂表面进行改性以降低纳米ZnO的光催化活性,从而减少光催化时产生的活性氧基团对皮肤的损伤和对有机物的降解并且最终制备出SiO₂包覆纳米ZnO的ZnO@SiO₂复合颗粒。透射电子显微镜(TEM)图像显示ZnO@SiO₂复合颗粒呈球状并且具有壳层结构。傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果证明SiO₂包覆在纳米ZnO表面。光催化性能测试结果证实,SiO₂壳层有效降低了纳米ZnO光催化活性。将ZnO@SiO₂复合颗粒和有机防晒剂复配制得防晒乳液,并且对乳液进行防晒性能评价。结合紫外屏测试结果和SPF测量结果可以证明,ZnO@SiO₂和甲氧基肉桂酸乙基己酯复配表现出良好的协同效果,具有高紫外屏蔽能力的广谱防晒效果。     

不同晶型TiO2消光PET的流变性能研究

分别以金红石型二氧化钛(TiO₂)粉体和锐钛矿型TiO₂粉体为消光剂,通过原位聚合制备不同TiO₂粉体含量的消光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),研究了不同晶型TiO₂消光PET的流变性能。结果表明:在剪切速率()为4000~7000 s^-1,金红石型TiO₂和锐钛型TiO₂消光PET熔体的表观黏度(η_a)随的变化幅度均较小,均具有良好的纺丝稳定性;相同温度下,金红石型TiO₂消光PET的非牛顿指数(n)小于锐钛型TiO₂消光PET,但随着温度升高,金红石型TiO₂消光PET的n上升幅度大,其η_a对变化更为敏感;在常规纺丝条件下,金红石型TiO₂消光PET的黏流活化能(E_η)明显小于锐钛型TiO₂消光PET,TiO₂含量较低时金红石型TiO₂消光PET的η_a对温度变化的敏感程度较小;相同温度下,金红石型TiO₂消光PET熔体的结构黏度指数(η)高于锐钛型TiO₂消光PET;在纺丝温度有波动的情况下,金红石型TiO₂消光PET可纺性好,但其纺丝工艺窗口较窄,应采用更高的纺丝温度以获得良好的纺丝效果。     

TiO2晶型对微波加热制备TiB2粉体的影响

为探究TiO₂晶型(锐钛矿型和金红石型)对微波加热制备TiB₂粉体的影响,分别以锐钛矿型和金红石型TiO₂为钛源,B₄C为硼源,炭黑为碳源,在微波加热的条件下通过硼热/碳热还原法快速制备了TiB₂粉体,探讨了TiO₂晶型对微波加热制备TiB₂粉体的物相组成、显微结构以及C和O杂质含量的影响。结果表明：在微波加热条件下,2种晶型TiO₂原料在1 450℃反应20 min后均可制备纯相TiB₂粉体,其中金红石型TiO₂制备的TiB₂粉体呈规则的六方片状结构,晶粒发育较为完善。而锐钛矿型TiO₂制备的TiB₂则为近似球状结构。相比较,金红石型TiO₂作为硼源更有利于制备高纯度、晶型完整的TiB₂粉体。     

改性SiO2皮克林粒子及其乳液稳定性的研究

SiO₂皮克林粒子在微胶囊中被广泛使用，但多采用单一改性SiO₂粒子稳定O/W型乳液。本文采用两种硅烷偶联剂，γ-缩水甘油醚氧丙酯三甲氧基硅烷(KH560)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)修饰亲水SiO₂粒子表面，得到复合改性的SiO₂皮克林粒子(KH560-KH570-SiO₂)。研究表明，相较于单一改性的KH560-SiO₂,KH570-SiO₂和复合改性的KH560-KH570-SiO₂都具有很好的乳化稳定性，但复合改性的SiO₂皮克林粒子具有的环氧基团能够赋予微胶囊功能化。     

纳米TiO2的溶胶凝胶合成及其光催化降解水面石油废料

通过在溶胶凝胶法中添加尿素作为燃料，成功调控合成锐钛矿/金红石相TiO₂和纯金红石相TiO₂。相结构表征和官能团信息表征确认了锐钛矿/金红石相TiO₂和纯金红石相TiO₂中不含其它杂质。经谢乐公式计算，锐钛矿/金红石相TiO₂和纯金红石相TiO₂的平均晶粒尺寸分别为30.28 nm和35.86 nm。扫描电镜发现，细的球形颗粒为锐钛矿相TiO₂,细长的纳米棒为金红石相TiO₂,颗粒尺寸与谢乐公式计算的结果类似。光学性质表征发现，与纯金红石相TiO₂相比，锐钛矿/金红石相TiO₂具有可见光吸收能力，表明其有可见光光催化活性。以水面原油废料为目标降解产物，将P25 TiO₂、锐钛矿/金红石相TiO₂和纯金红石相TiO₂负载在漂珠上，在模拟太阳光和可见光辐照下进行光催化降解实验。结果表明，由于空穴、羟基自由基和...     

改性纳米SiO2增强聚丙烯酰胺基凝胶的性能研究

为提升聚丙烯酰胺基水凝胶的综合性能,增加其可用性,用KH-570改性纳米SiO₂,制得毫米级的改性纳米SiO₂复合聚丙烯酰胺基凝胶颗粒。并与丙烯酰胺和丙烯酸发生共聚反应,形成共聚物,探究改性纳米SiO₂添加量对复合凝胶的吸水倍率、强度、溶解时间以及残留率的影响。结果表明,改性纳米SiO₂添加量在15%～17%时,复合凝胶颗粒的吸水倍率和强度在各温度段有较大提升;凝胶完全溶解后,残留物为纳米SiO₂,对环境无害,有望应用在石油开采领域,减少对环境的破坏。     

乙醇辅助低温水热法生长TiO2纳米棒阵列

本文采用乙醇作为添加剂，通过低温水热法在透明导电玻璃衬底上制备晶化良好的金红石相TiO₂纳米棒阵列。对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等结构形貌表征和光电化学性能测试。实验发现乙醇加入有利于前驱物水解缩聚反应，同时提高水热反应压力，促进TiO₂晶粒低温成核和生长，从而实现70℃直接在基底表面生长出TiO₂纳米棒阵列。通过调控水热反应温度、时间以及乙醇添加量等参数可有效调控TiO₂纳米棒阵列的形貌，改善其光电化学性能。同时低温水热制备工艺也降低了对衬底材料的限制，拓展了TiO₂纳米棒阵列的应用领域，表现出良好的应用前景。     

模拟地热水中微/纳米SiO2环氧涂层耐蚀阻垢性能研究

采用硅烷偶联剂(KH550)对微纳米SiO₂颗粒进行改性,将改性后的微纳米SiO₂颗粒添加到环氧树脂涂层,得到微纳米SiO₂/环氧复合涂层。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析(TGA)对改性前后的微纳米SiO₂颗粒进行表征分析,结果表明,硅烷偶联剂成功接枝在SiO₂颗粒表面。考察不同微纳米SiO₂配比下复合涂层的硬度、附着力、耐酸耐碱、接触角等性能参数,结果表明,复合涂层中微纳米SiO₂颗粒添加量为5%时,涂层的硬度最佳,耐酸碱侵蚀性能最好;接触角最大,有着最佳的疏水性能。通过旋转挂片实验观察复合涂层在模拟地热水中随时间增长的腐蚀形貌,SEM结果表明,不锈钢片附着的微纳米SiO₂/环氧复合涂层没有开裂、涨泡、脱落等破损现象,结垢物质基本不附着。利用电化学阻抗谱和极化曲线分析复合涂层的耐蚀阻垢性能,结果表明,附着复合涂层的不锈钢片在模拟地热水中浸泡30 d后,腐蚀电流密度比原片减小了2个数量级,表现出较好的...     

微波-凝胶法合成纳米Y2O3稳定ZrO2微粒的研究

研究以聚丙烯酰胺为分散剂,采用微波-凝胶法制备纳米Y2O3稳定ZrO2(YSZ)微粒的条件.分别用红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电测量技术,对纳米YSZ微粒的结构与性能进行了表征.结果表明:在650℃微波热处理得到立方相纳米YSZ微粒,平均粒径为35nm左右,在450～1000℃温度范围内呈现出较高的电导率,材料稳定性较好.     

纳米ZrO2/SnO2催化剂的制备与表征

以ZrOCl₂·8H₂O和SnCl₄·5H₂O为原料，通过溶胶-凝胶法和正丁醇共沸蒸馏处理方法，合成具有纳米尺寸的ZrO₂/SnO₂复合催化剂。通过差示扫描量热仪、X射线衍射及场发射扫描电镜的测定，结果表明，合成得到的复合催化剂晶粒为10～20 nm，具有四面体相和三斜相两相。     

纳米MoS2的制备及其与聚吡咯物复合膜光学性能的研究

以有机热溶剂法制备MoS2,并以XRD对其结构进行表征.TEM形貌观察表明晶粒具有纳米尺寸。以电化方法在ITO导电玻璃基体上制备聚合物聚吡咯薄膜。在导电聚合物膜上涂布纳米MoS2晶体,荧光分析发现其荧光光谱相对于聚合物膜有一定程度的红移。Z-Scan测试其折射率的结果表明其具有非线性光学特性。     

SiO2纳米粒子自组装膜的制备与表征

通过静电自组装技术在玻璃基底上组装了具备纳米尺度形貌的Al2O3 和SiO2 纳米粒子薄膜,采用液滴法测量其接触角,利用紫外-可见分光光度计测量其光学吸收特性,并利用原子力显微镜(atom force microscope, AFM)对两种纳米粒子薄膜及空白对比试片的表面结构进行了表征.结果表明,利用静电自组装原理在玻璃基片上组装的表面材料确实具备纳米形貌,且粗糙程度不同,具体为nano-Al2O3＞nano-SiO2＞CTAB＞control.这将为微生物细胞及动物细胞在纳米材料表面上的粘附考评实验做好准备.     

纳米TiO2的修饰与光催化降解甲苯的性能

在有机树脂乳液中，采用溶液原位还原法修饰纳米TiO2粉，制备了不同金属含量的Cu/TiO2,Ag/TiO2纳米胶乳，将其涂于玻璃表面制备光活性涂层，实验考察了此光活性涂层对空气中有机挥发物甲苯的光催化降解性能。     

影响纳米CeO_2晶粒形貌的因素及机理

以Ce(NO3)3.6H2O为铈源,NH3.H2O为沉淀剂,用普通沉淀法在不同反应条件下制备了粒径、形貌各异的纳米CeO2。研究结果表明,Ce(NO3)3最佳浓度为0.2 mol/L。XRD和IR结果证实了产物的物相结构。TEM分析表明:控制pH可以得到形貌不同的纳米CeO2粒子。用乙醇作溶剂得到了粒径约为15 nm、分布均匀的纳米CeO2颗粒。正加料(沉淀剂滴入盐溶液中)可以得到各种形貌的纳米CeO2;而反加料(盐溶液滴入沉淀剂中)仅能得到针状纳米CeO2颗粒。     

两种TiO2纳米颗粒的结构表征及其血液相容性研究

不同TiO2纳米颗粒的血液相容性具有差别。采用高分辨透射电镜和X-射线衍射仪对自制金红石TiO2纳米颗粒和市售P25TiO2纳米颗粒进行结构表征,并研究了这两种纳米颗粒对红细胞溶血活性与血浆复钙时间的影响。结果表明,两种TiO2纳米颗粒都具有很好的血液相容性,在一定剂量范围内不引起红细胞溶血和凝血现象,但金红石与P25TiO2纳米颗粒在浓度大于1.0mg·mL^-1的高剂量下伴以紫外线激发后可造成轻微的溶血现象。这种轻微溶血现象需引起纳米材料生物相容性评价的关注。     

纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶 凝胶法制备了纳米级TiO2颗粒,通过甲苯在样品上的光催化氧化过程评价了样品的光催化活性。考察了制备过程中的焙烧温度对样品颗粒的晶型、粒径和光催化性能的影响。X射线衍射结果表明,焙烧温度低于500℃时得到的样品都是锐钛矿型TiO2,700℃下得到的已基本是金红石型;随着焙烧温度的升高样品的粒径增大,光催化活性下降;甲苯在TiO2上的气相光催化氧化符合一级反应规律。     

Realization of low-temperature and selective NO2 sensing of SnO2 nanowires via synergistic effects of Pt decoration and Bi2O3 branching

Metal oxide semiconductors with branched structures, such as branched nanowires (b-NWs), have promising properties for being used in gas sensors. In this work, we synthesized Pt-decorated Bi₂O₃-branched SnO₂ nanowires (NWs). NO₂ sensing studies revealed the superior capacity of a Pt-decorated Bi₂O₃-branched SnO₂ NWs gas sensor relative to pristine and branched SnO₂ gas sensors, and it worked at near room temperature (50 °C). The increased sensing capacity was related to the synergistic effects of Pt decoration and Bi₂O₃ branching, particularly the morphology of the gas sensor with branched structures, the promising effects of Pt as a noble metal with good catalytic activity, and the generation of homo- and heterojunctions in the Pt-decorated Bi₂O₃-branched SnO₂ NWs gas sensor. The results obtained in this work are useful for design and development of NO₂ gas sensors using a simple strategy, which can be easily extended to various metal oxides.     

原位聚合聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的研究术

利用纳米TiO2表面丰富的羟基与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的异氰酸根反应,制备了以纳米TiO2为交联点的原位聚合聚氨酯/纳米TiO2复合材料.通过傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和热重分析分别研究了未经表面处理纳米TiO2和酸处理纳米TiO2表面羟基含量的差异及其在聚氨酯中的分散状况,比较了它们作为无机交联点制...