MSN/PMAA核/壳纳米材料的制备及其性质表征

采用溶胶—凝胶法制备出单分散性好、粒径均一(直径约为90~100 nm)有规则孔道的介孔二氧化硅纳米粒子(Mesoporous silica nanoparticles,MSN)。利用硅烷偶联剂(MPS)对MSN进行表面改性,使其表面带有氨基,同时,将α-甲基丙烯酸(MAA)聚合为PMAA后采用原位聚合法聚集在MSN的表面,得到MSN/PMAA核壳材料。采用透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)对样品MSN/PMAA核/壳材料进行性质表征。结果表明:所制备的介孔二氧化硅纳米粒子具有规则的孔道,并且聚合物PMAA成功包覆在了介孔二氧化硅纳米粒子的表面。     

单分散介孔纳米载体合成及表征

通过St(o)ber法制备粒径约100 nm的SiO2纳米粒子,并以非离子表面活性剂嵌段共聚物为模板剂在纳米粒子表面再合成介孔SiO2层.在磷酸盐诱导剂的作用下可使核/壳结构的纳米粒子快速沉淀出来.再通过煅烧除去表面活性剂获得粒径均匀的球形介孔纳米载体.通过动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)和氮气吸附脱附测定等技术对材料进行表征.纳米载体的平均有效粒径约为183 nm,介孔孔道为5.5 nm,具有良好的分散性(PDI:0.076),比表面积高达158.6 m2/g,孔容积0.22 cm3/g.结果表明,该法可以简单快速地制备纳米载体.     

负载羧基化球状介孔纳米颗粒TFN膜的研究

在薄层复合膜(thin-film composite membrane, TFC膜)中引入无机纳米颗粒，形成薄层纳米复合膜(thin-film nanocomposite membrane, TFN膜)，近几年作为反渗透膜开始应用于水处理研究。但是无机纳米颗粒在TFC膜中的性能的不稳定性和膜的机械强度等变成了突出问题。合成制备了粒径约为110 nm修饰羧基的介孔氧化硅球状纳米颗粒(MSN—COOH)，并将其成功地化学键合在TFC膜的表面功能层交联网络中。与TFC膜相比，键合有MSN—COOH的TFN膜，水通量提高了56.2%，保持高脱盐率；由于单分散介孔纳米颗粒表面亲水官能团的引入，使膜表面的亲水性有很大程度提高，单分散介孔纳米颗粒在基体中的有序排列，使膜表面粗糙度降低，提高了膜的抗污染能力。与普通TFN膜相比较，具有更好的稳定性和柔韧性，可以在长时间高压过滤操作下保持稳定。     

Ni掺杂对介孔硅结构和性能的影响

用直接水热合成法(DHT)、模板剂离子置换法(TIE)及焙烧后的介孔MCM-41后处理法(PS)合成了N i掺杂的纳米介孔MCM-41。研究了用这3种方法进行N i掺杂对纳米介孔材料形貌、结构和性能的影响。TEM和XRD结果表明,采用后处理法将N i引入,不影响纳米介孔颗粒的分散性和形貌,并且PS20〔PS法合成,n(S i)/n(N i)=20〕中没有N i的氧化物形成。随着N i的引入,PS20的比表面由MCM-41的757 m2/g下降为545m2/g,孔径和孔容分别由3.2 nm和0.75 cm3/g增大为4.3 nm和0.86 cm3/g。     

不同模板剂制备介孔纳米γ-氧化铝及表征

分别以十二烷基苯磺酸钠(DBS)、溴化十六烷基三甲铵(CTAB)和吐温-80(TW-80)为模板剂,以硝酸铝为铝源,采用溶胶-凝胶法制备介孔纳米γ-氧化铝。用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、透射电镜(TEM)对样品进行表征;考察了模板剂的种类及用量对产品性能的影响。实验结果表明:采用3种不同模板剂合成的前驱体经550℃煅烧所得产物均为具有孔道结构的介孔纳米γ-氧化铝,其中采用CTAB为模板剂合成的样品其比表面积为551.8 m2/g,平均孔径为6.68 nm,孔径分布较窄(2~16 nm),孔容为0.922 cm3/g,比采用另外两种模板剂合成的样品其孔道分布更均匀,排列更规则致密,孔径分布明显变窄,比表面积有一定程度的增大。     

一步法合成含硫醚基和乙烷基的介孔有机氧化硅空心球

利用有机硅源1,2–二(三氧基硅基)乙烷和双–[3–(三乙氧基硅)丙基]四硫化物,通过微乳液体系常温常压一步合成了含有双有机功能基团的纳米级介孔氧化硅空心球。合成的氧化硅空心球不仅具有球形形貌、均匀粒径(75~135 nm)、空腔结构(10~25 nm)和介孔结构(2.70 nm),高比表面积(1 465 m~2/g)和孔体积(1.38 cm3/g),更重要的是,其含有的─C─C─和─S─S─键赋予材料更好的生物相容性和其他特殊的功能性。     

单分散介孔TiO_2微球的溶胶-凝胶法制备及其光催化性能

以钦酸异丙醋为钦源,利用三嵌段共聚物EO_(106)PO_(70)EO_(106)(F127)修饰的溶胶-凝胶法合成单分散介孔TiO_2微球。利用小角和广角X射线衍射、N_2吸附-脱附、透射电镜、场发射扫描电镜、紫外-可见光漫反射技术对样品进行表征。以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,在紫外光照射下,评价介孔TiO_2微球的光催化性能。结果表明:F127加入量为14%,450℃热处理制得的单分散介孔微球由锐钛矿TiO_2纳米颗粒(10 nm)聚积而成,介孔孔道均匀有序,比表面积为158.2m~2/g,孔容为0.361 cm~3/g,最可几孔径为9.6 nm。单分散介孔TiO_2微球的活性优于P25,光催化反应3 min时对MB溶液的降解率达100%。     

HZSM-5纳米片催化正癸烷裂解高产低碳烯烃性能

为提高分子筛纳米片催化烷烃裂解的低碳烯烃收率,通过改变双季铵盐表面活性剂C22-6-6与Na+的比例(C22-6-6/Na+),水热合成出不同厚度(7.5～20.6 nm)的HZSM-5纳米片(ZN-x),并将其用于催化正癸烷裂解反应.结果表明:随纳米片厚度增加,催化剂外表面积和介孔体积显著降低,外表面Br?nsted...     

纳米梯级孔MOR分子筛的一步制备及其在重芳烃转化中的应用

在纳米mordenite(MOR)分子筛的制备基础上,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为介孔模板剂,一步水热晶化合成了具有微-介孔结构的纳米梯级孔MOR分子筛,考察了合成条件对MOR分子筛晶粒尺寸和孔结构的影响以及Pt/MOR催化剂催化异丙苯脱烷基的性能。结果表明:在晶化温度130℃,晶化时间48 h,水硅比18,碱硅比0.36和转速20 r/min条件下,制备的MOR分子筛晶粒大小约为30.0 nm;在合成体系中引入适量的CTAB可获得纳米梯级孔MOR分子筛,与纳米MOR分子筛相比,其具有较高的介孔面积和介孔体积以及适宜的酸量与酸强度。以纳米梯级孔MOR分子筛为载体制得的Pt/MOR催化剂显示出优异的加氢脱烷基性能。     

纳米介孔氧化铝制备及表征

以氯化铝和氨水为原料,并在反应体系中加入一定量的非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG),通过沉淀-共沸蒸馏-煅烧的方法制备出纳米介孔氧化铝粉体(γ-Al2O3).借助透射电镜、粉末X射线衍射、N:吸附-脱附等先进仪器对所制备的氧化铝进行表征.实验结果表明所得氧化铝在800℃煅烧2 h后可以转变成孔径分布比较集中、结构较为稳定的纳米介孔γ-Al2O3,其平均孔径为13.77 nm,比表面积为199.37 m2/g.该方法原料便宜,实现了纳米介孔氧化铝的低成本制备.