生物细胞作载体矿化合成SiO2纳米材料的研究

根据无机盐可以在生物细胞膜上沉积形成纳米结构材料的现象和生物矿化理论,以原核细胞、低等生物细胞和高等生物细胞为模板,矿化合成了SiO2纳米结构材料,探讨了采用不同种类细胞模板和硅营养矿化合成了SiO2纳米材料的可能性、规律性和结构特点.研究表明,SiO2生物纳米材料的排列方式和结构形成主要取决于模板,也与生物细胞吸收的硅营养形式有关.     

酵母细胞壁介导的SiO2纳米结构材料的合成

根据无机盐可以在生物细胞膜上沉积形成纳米结构材料的现象和生物矿化理论,在人工培养条件下,成功地以低等真核生物细胞-酵母菌为模板,以TEOS(正硅酸乙酯)作为硅源矿化合成了一种壳鞘状的S iO2纳米结构材料,厚度达150nm左右,并采用TEM、SEM、EDX、TGA等手段对实验结果进行了表征,获得的实验数据为利用生物细胞模板合成介观尺寸有序S iO2纳米材料的提供了技术基础。     

放线菌为模板矿化合成SiO2纳米结构材料

放线菌是一种菌体呈丝状、多分枝的单细胞原核生物.本文以放线菌为模板,TEOS(正硅酸乙酯)作为硅源,利用生物矿化合成的方法合成SiO2纳米结构材料,TEOS/培养基为120mg/l,130r/min液体培养放线菌5天,矿化合成了一种颗粒状、直径达5 nm的SiO2纳米结构材料.并采用TEM、SEM、EDX、FT-IR、TGA等表征手段对实验结果进行了深入细致的研究,获得了大量的实验数据,为利用微生物细胞模板合成介观尺寸有序SiO2纳米材料作出了有益的尝试.     

蜘蛛丝对碳酸钙晶化的模板效应

蛋白质、病毒和DNA等生物体系经常被用来作为模板指导合成纳米材料,但是作为极具应用前景的生物有机材料——蜘蛛丝,很少被用作模板来控制和指导材料的合成.以获取新鲜的蜘蛛丝在气液界面作为模板,采用XRD和SEM等表征手段研究了蜘蛛丝对碳酸钙形貌和晶化过程的控制作用.详细考察了结晶时间、蜘蛛丝的维度和对称性对碳酸钙形貌和晶型的影响.结果表明,在蜘蛛丝模板控制下碳酸钙经历了一个从无定形态到晶态的转变过程,蜘蛛丝自身的维度和对称性对所形成碳酸钙的维度和对称性具有决定性的影响.     

电熔MgO-ZrO2原料显微结构的研究

以轻烧氧化镁和锆英石为原料,采用电熔法制备了MgO-ZrO2合成料,利用扫描电子显微镜和能谱仪对材料的显微结构进行了分析,计算了材料中各物相的化学组成,探讨了其显微结构的形成过程.研究结果表明,在电熔过程中锆英石分解产生的S iO2在晶界的低钙区域中以2MgO.S iO2的形式存在,而在高钙区域将生成MgO.S iO2.CaO玻璃相.基体中的MgO和杂质中的CaO将进入ZrO2晶格中形成（MgO＋CaO）ZrO2固溶体,该固溶体在降温过程中会析出MgO,并在其晶粒周围形成富镁的2MgO.S iO2相.     

生物模板法合成铁钴纳米材料的研究

采用脱铁铁蛋白为生物模板,以硝酸钴和硫酸亚铁铵为原材料,利用硼氢化钠为还原剂合成了蛋白质包覆的铁钴纳米材料,并通过透射电子显微镜、EDS能谱分析、电子衍射和紫外光谱分析对制得的样品进行了表征.实验结果表明,采用脱铁铁蛋白生物模板制备的铁钴复合纳米颗粒为无定型的非晶体,具有高度的单分散性,其直径大约为5~7 nm,粒径分布较为均匀,且研究结果进一步表明了脱铁铁蛋白是一种良好的制备纳米材料的模板.     

生物形态SiC陶瓷上纳米线的制备及形貌演化

为了研究生物形态SiC陶瓷上纳米线的形成及影响因素,揭示其形貌演化过程及生长机制.通过控制遗态转化温度和氧含量制备不同纳米线修饰的生物形态SiC陶瓷,采用扫描电子显微镜和透射电镜表征陶瓷上纳米材料的微观结构.结果表明:生物形态SiC陶瓷上制备的纳米线主要为SiC和SiO_2,并受温度及SiO饱和分压变化的影响,微量氧在纳米材料生长过程起关键作用.随合成温度升高,生物形态陶瓷上的纳米线的尺寸逐渐变大,纳米线的形貌依次为项链状、绒毛状、直棒状以及高温下的柱状晶须结构.SiO_2纳米线和无圆形尖端的SiC纳米线的生长方式均为气固机制,SiO_2纳米线的生长过程为化学气相反应沉积过程,而SiC纳米线的生长则需要孪晶及堆垛层错提供驱动力辅助生长.     

一种碳化硅纳米线的合成方法

采用纳米二氧化硅(S iO2)作为硅源,以蔗糖(C12H22O11)炭化做碳源并包裹纳米二氧化硅颗粒,在高温真空炉中合成出尺寸均匀直径在15~30nm、长度在微米级的β型碳化硅(S iC)纳米线。运用X射线衍射技术、透射电子显微测量等对碳化硅纳米线进行了检测表征。对合成工艺进行优化,研究结果表明:采用这种方法合成S iC纳米线的最佳温度范围在1300~1340℃,反应时间为20~40m in。     

通过生物膜仿生合成方解石单晶

以生物矿化模型为基础,利用二棕榈磷脂酰胆碱(DPPC)生物单分子膜作模板,研究了在DPPC单分子膜控制下形成的碳酸钙的晶型、取向和形貌.X射线衍射和SEM结果表明,在DPPC单分子膜控制下,合成了较大尺寸取向生长的方解石单晶.研究发现,液态凝聚相单分子膜较好的流动性和柔韧性,是形成较大尺寸取向生长晶体的关键.     

生物法净化污水站H2S废气的试验研究

采用自主研制的移动式生物法废气净化中试装置对某制药厂污水站含H2S废气进行净化试验.研究了生物滴滤床(BTF)和生物滤床(BF)对H2S的去除效果及系统的稳定性.试验表明,BTF和BF工艺均能有效地去除废气中H2S,且运行稳定,在循环液温度为30℃、pH值分别为2.0和4.0,EBRT分别为13.5 s和18.4 s时,BTF和BF的平均去除效率＞95%,H2S去除负荷极限分别为213.0 g/(m3·h)和149.8 g/(m3·h),当气量一定时,两系统H2S去除效率基本不受进气浓度影响.当BTF和BF的△P分别大于294.2和858.0 Pa/m填料时,H2S去除效率＜85%;当BTF循环液中SO42-浓度＞51.68 g/L时,系统H2S的去除效率＜85%.     

Three-dimensionally Ordered Macroporous Phosphotungstic Acid/SiO_2 for Efficient Catalytic Oxidative Desulfurization

Three-dimensionally ordered(3DOM) macroporous phosphotungstic acid/SiO_2(HPW/SiO_2) materials were prepared by using colloidal crystal as templates and applied for oxidative desulfurization(ODS) of the model fuel oil. The obtained HPW/SiO_2 materials were characterized through scanning electron microscopy, powder X-ray diffraction, N_2 sorption, and Fourier transform infrared spectroscopy. The results indicated that 3 DOM HPW/SiO_2 possessed hierarchical pore architectures which contained ordered macropores and disordered mesopores, with the Keggin type HPW embedded in the framework of pore structure. The removal rate of dibenzothiophene(DBT) could reach 100% under the optimum conditions, moreover. The performance was only slightly decreased for the regenerated catalyst after 7 cycles.     

Novel Epoxy Resin/SiO2 Nanocomposites Preparation Method Based on Diminutive Bubbles Explosion

Spontaneous agglomeration tends to occur be-tween nanometer scale particles for their high surfacefree energy[1 ,2]. The size of particle agglomeratesgranulesis always beyond nanometer scale .The spon-taneous agglomeration of nanometer scale particlesand high viscosity of epoxy resin solution madeit dif-ficult to disperse nanomaterials into polymer as theconfiguration of nanometer scale particles . How toachieve nanomaterials’symmetrical decentralizationin epoxy resin bythe configuration of n…     

Ag/SiO_2和Ag-Cu/SiO_2纳米催化剂的制备与表征

以SiO2为载体在离子液体环境下合成了Ag/SiO2和复合纳米粒子Ag-Cu/SiO2催化剂,讨论了还原剂水合肼的浓度、离子液体用量对纳米粒子生成的影响,通过SEM、XRD、N2吸附-解析对其进行了表征。结果表明,制备时加入离子液体后纳米颗粒较小,形状较为均一,当水合肼浓度为0.1mol/L时,易于生成纳米粒子尺寸较小的纳米银。将Ag/SiO2与Ag-Cu/SiO2纳米粒子催化性能进行了比较发现,在甲烷氧化的性能测试中,Ag/SiO2优于Ag-Cu/SiO2的催化性。     

无机杂化聚酰亚胺膜的制备及结构和介电性能

采用溶胶-凝胶工艺制备了含不同原子数比Al和Si的杂化聚酰亚胺薄膜．分别利用傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对薄膜的表面形貌和结构进行分析,并讨论了无机组分的组成对薄膜介电谱的影响．结果表明,在无机组分中Al的质量分数变化和掺杂前Al和Si溶胶中适当的Al和Si的连接结构,对无机相在聚酰亚胺基体中的分散性和其粒子尺寸的均化程度有一定的影响,而且无机组分的组成对薄膜的介电性能也有一定的影响．     

CARBOTHERMAL PREPARATION OF Si_2N_2O FROM NATURAL QUARTZ POWDER

Si_2N_2O powder was synthesized by carbothermal reduction and nitridation natural quartz powder. At the same time, the effects of the process parameters such as SiO_2/C ratio, temperature and time on the compositions of products were analysed. It is found that the compositions of products depend closely on the parameters mentioned above, and that the product containing higher Si_2N_2O phase could be obtained by choosing suitable process parameters.     

Si/SiO_2周期性多层膜反射特性的FDTD数值模拟

Si/SiO2周期性多层膜是一种电介质型频率选择表面,它与金属型频率选择表面相比具有较小的吸收损耗。从介质波导理论出发,可以分析电介质型频率选择表面的反射与透射机理。与均匀介质层相比,介电常数呈周期变化的电介质层可能会激发出满足相位匹配条件k0sinθ=βg的导波模,从而在介质板的上表面与下表面辐射出与导波模具有相同波数的平面波。介质层上再辐射的平面波与上表面直接产生的反射波叠加便形成了总的反射场。当两种波相位相同时,就会增强总反射,否则反射将会减弱,并且透射波也会有相同的规律。采用周期结构时域有限差分方法可对一种Si/SiO2周期性多层膜的反射特性进行数值模拟,并计算出波长在1~100 mm微波波段的反射系数。计算结果表明,当入射角为45°时,入射波长在5,9,20 mm处具有很高的反射系数(均达到0.88以上)。因此,通过调整相关参数可以获得所需的频率选择表面。     

JP-10在不同硅源合成的HZSM-5上的催化裂解

分别以硅溶胶、硅胶、硅溶胶和硅酸钠混合物、硅胶和硅酸钠混合物为硅源,采用直接法(不含有机模板剂)合成出高结晶度NaZSM-5分子筛,用1 mol/L盐酸溶液离子交换3次后得HZSM-5催化剂,采用X射线衍射（XRD）、低温氮吸附法及氨-程序升温脱附（NH3-TPD）等方法对催化剂的结构和酸性位进行表征,评价了这些催化剂对JP-10裂解的催化活性.结果表明,用硅溶胶为硅源合成的ZSM-5分子筛比用硅胶为硅源合成的ZSM-5分子筛具有更高的相对结晶度、酸性中心和裂解催化活性.当用硅溶胶和硅酸钠组成的双硅源代替单一的硅溶胶为硅源时,所得ZSM-5分子筛的相对结晶度和裂解催化活性均略有下降;相反,当用硅胶和硅酸钠组成的双硅源代替单一的硅胶为硅源时,可提高所得ZSM-5分子筛的相对结晶度和裂解催化活性.     

SiO2氧化层在DIMOX法制备SiCp/Al2O3-Al复合材料中的作用机制

利用直接金属氧化法制备了SiC颗粒增强Al2O3-Al基复合材料，借助于XRD、光学金相显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）对该复合材料的微观结构进行了观测，分析了SiO2氧化层的形成在复合材料制备过程中的作用。结果表明，SiO2层可以防止材料粉化现象的发生。缩短反应的孕育期，并可避免材料的胞状生长，促进材料的致密化。