以生物细胞为模板矿化合成SiO2生物纳米材料的研究

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,以生物细胞为模板,矿化合成了S iO2纳米材料,探讨了采用不同种类细胞模板和硅营养矿化合成了S iO2纳米材料的可能性、规律性和结构特点。研究表明,S iO2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。     

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.     

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。     

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.     

以天然原料为模板剂制备SiO_2/TiO_2-WO_3介孔光催化材料

以细菌纤维素、银杏叶子、淀粉等天然原料为模板剂,通过简单的一步水热合成法制备SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料,并对其形貌、孔结构及吸附/光催化性能进行表征。结果表明,以细菌纤维素为模板所制备的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料的比表面积、孔容积最高,分别为308.7 m2/g和0.92mL/g,在水中对罗丹明B具有最好的吸附/光催化降解效果;以叶子为模板的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料,形成类似叶细胞的不规则的形貌,具有最快的吸附速率;以淀粉为模板的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料呈现出较为规则的球状,具有较好的光催化性能。     

纳米TiO_2、SiO_(2-X)的紫外屏蔽性能分析及其在聚酯中的应用

介绍了纳米材料TiO2 和SiO2 X 粉体。应用透射电子显微镜、X射线衍射仪、紫外分光光度计等对纳米TiO2 和SiO2 X 的表面形貌、微观结构进行了表征。通过实验证明了纳米TiO2 具有优良的吸收紫外线的性能 ;而纳米SiO2 X具有较好的反射紫外线的性能。纳米材料有催化作用 ,缩聚时加入纳米材料 ,能减少缩聚时间     

纳米TiO2、SiO2－x的紫外屏蔽性能分析及其在聚酯中的应用

介绍了纳米材料TiO2和SiO2-x粉体,应用透射电子显微镜、X射线衍射仪、紫外分光光度计等对纳米TiO2和SiO2-x的表面形貌、微观结构进行了表征。通过实验证明了纳米TiO2具有优良的吸收紫外线的性能;而纳米SiO2-x具有较好的反射紫外线的性能,纳米材料有催化作用,缩聚时加入纳米材料,能减少缩聚时间。     

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.     

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.     

CdTe/MCM-41纳米复合材料的组装及发光性质的研究

作为一种新型材料,有机染料发光团掺杂SiO2纳米粒子等纳米荧光探针被广泛用于生物标记领域的研究,然而其分子生物毒性较大,在生物标记方面的应用受到一定限制．以十六烷基溴化铵（CTAB）为模板剂,四乙氧基硅烷（TEOS）为硅源,在碱性介质中合成MCM-41介孔分子筛．以巯基乙酸为稳定剂,在水相中合成CdTe纳米晶,通过阴阳离子的相互作用,2种粒子复合,CdTe纳米晶的发光光谱发生红移,荧光强度减弱．将无机发光量子点以共价方式包埋在介孔分子筛MCM-41中所得的复合材料具有独特的光学性质,水溶性好,毒性小,有广泛的生物应用前景．     

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.     

Preparation and Characterization of Amorphous Silicon Oxide Nanowires

Large-scale amorphous silicon nanowires （SiNWs） with a diameter about 100 nm and a length of dozens of micrometers on silicon wafers were synthesized by thermal evaporation of silicon monoxide （SiO）. Scanning electron microscope （SEM） and transmission electron microscope （TEM） observations show that the silicon nanowires are smooth. Selected area electron diffraction （SAED） shows that the silicon nanowires are amorphous and en-ergy-dispersive X-ray spectroscopy （EDS） indicates that the nanowires have the composition of Si and O elements in an atomic ratio of 1：2,their composition approximates that of SiO2. SiO is considered to be used as a Si sources to produce SiNWs. We conclude that the growth mechanism is closely related to the defect structure and silicon monoxide followed by growth through an oxide-assisted vapor-solid reaction.     

ZSM-22沸石合成与共生竞争相控制

在SiO2-Al2O3-K2O-DAH-H2O（1,6-己二胺,DAH）体系中,研究水热合成条件对ZSM-22沸石相对结晶度和相纯度的影响。采用X射线衍射（XRD）和电感耦合等离子体（ICP）技术表征合成产物的结构、物相及化学组成。结果表明,合成胶n（SiO2）/n（Al2O3）在80～110,n（OH-）/n（SiO2）在0.33～0.35和433～438K条件下,合成出系列相纯度较高的ZSM-22沸石。产物相对结晶度和相纯度依赖于合成胶硅铝物质的量比、碱度和晶化温度。适当升高晶化温度有利于提高产物的相纯度和相对结晶度;n（SiO2）/n（Al2O3）在80～110之外,合成胶硅铝物质的量比的降低或提高分别导致ZSM-5或方石英相分率的逐渐增加。此外,纯ZSM-22骨架n（Si）/n（Al）分布于41.8～53.4;与n（SiO2）/n（Al2O3）关联可知,n（Si）/n（Al）比值向该区间中心呈收敛趋势。     

离子束增强沉积Al-N共掺杂ZnO薄膜的制备

用Al2O3粉体与ZnO粉体均匀混合,压制成溅射靶。在Si和SiO2/Si衬底上,用离子束增强沉积(IBED)方法对沉积 膜作Ar+/N+注入,制备Al-N共掺杂氧化锌薄膜(ANZO)。在氮气氛中作适当的退火,可以方便地获得取向单一、结构致 密、性能良好的共掺杂ZnO薄膜。探索用IBED方法在Si和SiO2衬底上制备优质掺杂薄膜的可能性。初步研究了ANZO共掺 杂薄膜的结构、电学和光学性能。     

Structure and internal stress of Au films deposited on SiO2／Si（100） andmica by dc sputtering

Au films with a thickness of about 300 nm were deposited on SiO2/Si(100) and mica substrates by dc sputtering. X-ray diffraction spectroscopy and field emission scanning electron microscopy were used to analyze the structure and internal stress of the Au films. The films grown on SiO2/Si(100) show a preferential orientation of [111] in the growth direction. However the films grown on mica have mixture crystalline orientations of [111], [200], [220] and [311] in the growth direction and the orientations of [200] and [311] are slightly more than those of [111] and [220]. An internal stress in the films grown on SiO2/Si(100) is tensile. For Au films grown on mica the internal stresses in the [111]-and [311]-orientation grains are compressive while those in the [200]- and [220]-orientation grains are tensile. Au films grown SiOJSi(100) have some very large grains with a size of about 400 nm and have a wider grain size distribution compared with those grown on mica.     

Structure and internal stress of Au films deposited on Si02/Si(100) and mica by dc sputtering

Au films with a thickness of about 300 nm were deposited on SiO2/Si(100) and mica substrates by dc sputtering. X-ray diffraction spectroscopy and field emission scanning electron microscopy were used to analyze the structure and internal stress of the Au films. The films grown on SiO2/Si(100) show a preferential orientation of [111] in the growth direction. However the films grown on mica have mixture crystalline orientations of [111], [200], [220] and [311] in the growth direction and the orientations of [200]and [311] are slightly more than those of [111] and [2201. An intemal stress in the films grown on SiO2/Si(100) is tensile. For Au films grown on mica the internal stresses in the [111]- and [311]-orientation grains are compressive while those in the [200]- and [220]-orientation grains are tensile. Au films grown SiO2/Si(100) have some very large grains with a size of about 400 nm and have a wider grain size distribution compared with those grown on mica.     

胱氨酸基质下二氧化硅微球的仿生合成及其表征

以胱氨酸为模板剂、正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,仿生合成表面具有疏松多孔结构的二氧化硅微球.利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、热重分析仪（TGA）、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）以及X-射线衍射仪（XRD）、对产物进行表征.FE-SEM、FT-IR表征结果显示SiO_2微球的形成过程为：在胱氨酸的模板分子作用下TEOS水解生成具有微球形貌的键合型有机-无机杂化微粒,该微粒经600℃煅烧得到SiO_2微球;XRD表征结果表明SiO_2微球为无定型结构.依据表征结果,进一步对二氧化硅微球的形成机理进行了探讨.     

Nd3+在锆英石中的固溶度研究

为了研究Nd3+(三价锕系核素的模拟物)在锆英石固化体中的固溶度,以ZrO2、SiO2和Nd2O3粉体作原料,按照化学计量式Zr1-xNd4x/3SiO4(x=0.01～0.10)设计配方,利用高温固相反应法对固化体进行制备。利用X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电镜对所制备固化体的物相、结构和微观形貌进行了分析。研究发现在温度1 773K,保温72h条件下,合成出固化Nd3+的锆英石固化体,当x=0.01时(Nd3+的固溶度原子量百分比为1%),固化体具有锆英石结构,当x≥0.02时,出现了Nd2Si2O7衍射峰,表明Nd3+在锆英石固化体中Zr4+位的固溶度为1%(x=0.01)。