SiO_2纳米管的制备及形成机理

研究了以酒石酸为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,乙醇为共溶剂,在氨水存在的条件下合成SiO2纳米管的方法和结果,探讨了静置时间对合成SiO2纳米管纯度的影响。实验结果表明:在室温下,当静置时间为30min时,SiO2纳米管的纯度最高,达90%以上。对SiO2纳米管的形成机理进行了初步研究。     

纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料的制备及磁性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、无水乙醇(Eth)、Fe(NO3)3·9H2O和盐酸(HCI)为原料,采用溶胶一凝胶方法制备了纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料.同时研究了热处理温度以及Fe2O3浓度对纳米复合材料α-Fe2O3/SiO2的形成及磁性能的影响.结果表明:纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料最佳热处理温度为700℃左右,Fe2O3最佳浓度为40%.(质量分数)左右,相应的纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料的磁性能也是最佳的.     

稻壳SiO_2/环氧树脂纳米复合材料的热性能研究

将稻壳用10%的盐酸处理后在600℃焚烧得到纯度为99.3%,比表面积为212g/cm2的SiO2,经硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性后的SiO2为无定形态,尺寸在30~50nm。将改性后的稻壳SiO2与EP复合,对SiO2/EP纳米复合材料的热膨胀过程进行了详细的研究。结果表明:稻壳SiO2的加入,能有效降低SiO2/EP纳米复合材料的热分解性能,其降低量随稻壳SiO2含量增加而增加。纳米复合材料在玻璃态(30℃≤T≤140℃)以及在大于180℃的橡胶态,热膨胀系数随温度变化不大,而在玻璃态与橡胶态的过渡区,材料随温度升高出现收缩。进一步研究发现材料的热循环次数对纳米复合材料的热收缩现象影响较大,热循环次数的增加能消除降低材料在升温过程的中的收缩现象,并有效降低材料的热膨胀系数。     

表面修饰纳米SiO2与聚丙烯共混制备聚丙烯/SiO2纳米复合材料

二氧化硅纳米粒子经表面修饰将丙烯酸酯键接到SiO2表面制备出丙烯酸酯修饰SiO2纳米粒子.丙烯酸酯修饰SiO2纳米粒子与聚丙烯(PP)熔融共混制备PP/SiO2纳米复合材料.研究了纳米粒子对复合材料力学性能的影响,并对纳米粒子增韧机理进行了研究.研究结果表明:复合材料冲击强度在SiO2含量为3.5 wt%时达到最大值,SiO2纳米粒子对聚丙烯基体材料有很好的增强增韧效果.     

纳米SiO2/环氧树脂灌封材料的研究

以纳米SiO 2作为增强材料,制备了纳米SiO2/环氧树脂灌封材料,并研究了不同的纳米含量对灌封材料性能的影响,采用透射电镜(TEM)对纳米SiO2粒子分散情况进行了分析.结果表明,纳米SiO2均匀地分散在环氧树脂基体中,有效地改善了环氧树脂的力学性能,并且当纳米SiO2含量为3%时,纳米SiO2/环氧树脂灌封材料的力学性能最佳,其冲击强度和弯曲强度比环氧树脂分别提高98%和112%,同时电学性能也有所提高.     

纳米SiO2的加入对PVDF/SiO2超滤膜结构和性能的影响

将普通纳米SiO2、疏水纳米SiO2、亲水纳米SiO2分别加入到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,通过相转化法制得PVDF/SiO2杂化超滤膜,重点探讨了SiO2加入量及上述三种类型纳米SiO2对PVDF杂化超滤膜水通量、截留率和抗污染性能的影响.结果表明:膜的孔隙率、平均孔径、水通量、截留率和抗污染性随SiO2含量增加而先增大后减少;SiO2含量为2%时,膜水通量由大至小为:普通纳米SiO2杂化膜、疏水纳米SiO2杂化膜、亲水纳米SiO2杂化膜,抗污染性由大至小为:亲水纳米SiO2杂化膜、普通纳米SiO2杂化膜、疏水纳米SiO2杂化膜.     

纳米SiO_2改性相变储热微胶囊的制备及性能研究

以亲水型纳米SiO2粒子改性的三聚氰胺一甲醛树脂作为微胶囊壁材,以相变材料正十二醇为芯材,采用原.位聚合法,制备了纳米SiO2改性的相变储热微胶囊,研究了纳米SiO2粒子对微胶囊性能的影响,采用FTIR、DSC和SEM等方法进行了表征.结果表明,当壁材中加入适量的纳米SiO2时,纳米粒子在壁材里面分布均匀,微胶囊的相变焓提高,破损率降低,且纳米SiO2不会破坏预聚体的缩聚反应.当壁材中纳米SiO2质量分数为1%时,制备的微胶囊相变焓达148.7J/g,微胶囊破损率为23.1%.     

碳纤维/SiO2/聚苯并(噁)嗪复合材料的制备及性能研究

以纳米SiO2/聚苯并(噁)嗪(PBOZ)为基体树脂,与碳纤维(CF)复合,制备了CF/SiO2/PBOZ复合材料,研究了纳米SiO2含量对其弯曲强度、层间剪切强度以及断面形貌的影响.结果表明,纳米SiO2含量为4%时,CF/SiO2/PBOZ复合材料的性能最好,材料的弯曲强度和层间剪切强度分别达到835和72.1MP...     

PP/TPU/纳米SiO2复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/纳米SiO2复合材料,研究了复合材料的力学性能、结晶性能、流变性能.研究结果表明,填充5%的TPU和极少量纳米SiO2具有协同增强和增韧效应;PU能诱导PPβ晶的形成,纳米SiO2的用量影响其诱导作用;纳米SiO2对PP/TPU有一定的增容作用,使复合材料体系的模量与黏度增大.     

爆轰法制备纳米氧化铈的提纯方法

爆轰合成纳米氧化铈过程中,爆轰产物中含有部分可溶于酸的金属氧化物杂质。为去除这些杂质,获得高纯度的纳米氧化铈粉末,设计了基于硝酸、盐酸两种酸的正交试验,考查了硝酸量、盐酸量、提纯时间、提纯温度等参数对纳米氧化铈纯度的影响,提出了适用于爆轰法制备的纳米氧化铈的提纯方法。结果表明,温度对于纯度的影响最为显著,硝酸量和盐酸量两因素本身对纯度的影响均不大,但二者表现出了强烈的交互作用。验证实验表明,正交试验设计合理,通过该方法得到的纳米氧化铈纯度可达到99.9%以上。     

大孔径无裂纹多孔玻璃基片的制备

以7.4Na2O-29.4B2O3-63.2SiO2-1TiO2(wt%)为玻璃组成,通过热处理、酸溶液浸析的方法制备了平均孔径为91.4 nm、比表面积为13.786 m2/g、孔容为0.3150 cm3/g的无裂纹多孔玻璃基片(20×20×1.5mm),采用压汞仪等测试分析了酸浸析浓度、酸浸析时间及酸浸析缓冲剂对多孔玻璃孔结构和基片碎裂的影响,并利用场发射扫描电镜观察多孔玻璃的显微结构,发现以0.5 M HCl/24h及饱和Na2B4O7为酸浸析缓冲剂,可有效防止多孔玻璃碎裂,提高成品率,可为大孔径的片状多孔玻璃的发展和应用起到推动作用。     

聚丙烯酸对纳米SiO_2薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、聚丙烯酸(PAA)为增孔剂制备大孔径SiO_2薄膜,研究了PAA添加量对薄膜孔径的影响、烧结温度与薄膜孔径及晶相转化之间的关系。通过热重分析仪(TG-DTG)、氮气吸附-脱附法、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱仪(IR)对样品性能进行表征。结果表明,随着PAA添加量的增多,孔径随之增大,当添加量达到15%(体积分数)时,薄膜表面出现裂纹;随着烧结温度的升高,SiO_2晶相发生转变及PAA完全炭化使得薄膜孔径增大。实验确定,PAA最佳加入量为10%,且最佳烧结温度为800℃时制得的SiO_2薄膜的热稳定性良好,表面平整致密,平均孔径为53.73nm。     

La2O3对ZnO-SiO2纳米复合物结构性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO-SiO2和ZnO-La2O3-SiO2复合物,通过TEM分析发现其均为纳米颗粒,平均粒径分别为45nm和35nm;通过比表面及孔径分布测定发现ZnO-SiO2的比表面积高达715.5m2/g,La2O3的加入使其比表面积骤减至142.5m2/g,平均孔径增大近4倍,孔容减小.此外,ZnO-SiO2的孔径分布较窄,从1.7nm到15nm,而ZnOLa2O3-SiO2的孔径分布变宽,从1.7nm到90nm,大多数孔集中在15.56nm左右.通过XRD和XPS分析发现ZnO、La2O3和SiO2之间存在着较强的相互作用.     

P(St-EA-MAA)模板法制备中空二氧化硅微球

以种子乳液聚合制得的P(St-EA-MAA)共聚物微球为模板,γ-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)为助结构导向剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,制备了P(St-EA-MAA)/SiO2复合微球,经高温煅烧除去聚合物模板,得到了中空二氧化硅微球。热重分析(TGA)表明模板剂的最佳脱除温度为600℃。高分辨透射电镜(HRTEM)观察显示所制得的二氧化硅微球具有典型的中空结构和良好的单分散性,其尺寸主要取决于共聚物微球的大小,通过调节微球模板的尺寸可以有效控制中空微球的大小。N2吸附-脱附曲线显示二氧化硅壁具有丰富的微孔,比表面积、平均孔径和孔容分别为117.87m2/g、1.98nm和0.21cm3/g。在制备复合微球的过程中加入一定量的CTAB可以调整中空微球的壁厚和壁的孔结构,使其比表面积、平均孔径和孔容增加到219.79m2/g、3.89nm和0.25cm3/g。     

模板剂去除方法对介孔氧化硅纳米球的影响

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,在碱性条件下反应,分别采用煅烧法和酸化乙醇回流萃取法去除氧化硅中的模板剂,获得了直径为100nm分布均匀的六方有序的介孔氧化硅纳米球(MSN)。通过热失重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、小角度X射线衍射(SAXRD)和氮气吸附-脱附对MSN中CTAB的残余量和介孔结构进行了表征。结果表明:煅烧法能够彻底去除模板剂,萃取法只能去除80%左右的模板剂;随着萃取时间的延长和萃取次数的增加,MSN的孔径和孔容有所增加,其中6h回流萃取4次去除模板剂后得到的MSN的比表面积、孔容、孔径最大,分别为944.31m2.g-1、1.89cm3.g-1和2.56nm。     

Novel, nanoporous silica and titania layers fabricated by magnetron sputtering

Composite asymmetric membranes are fabricated through the deposition of submicrometer thick (100 nm) silica (SiO(2)) and titania (TiO(2)) films onto flat nanoporous silica and zirconia substrates by magnetron sputtering. The deposition conditions for both coating types were systematically altered to determine their influence on the deposited coating morphology and thickness. Ideal He/N(2) gas selectivity was measured for all of the membranes. The TiO(2) coatings, when deposited onto a ZrO(2) support layer with a pore size of 3 nm, formed a long columnar grain structure with average column diameter of 38 nm. A similar columnar structure was observed for TiO(2) coatings deposited onto a SiO(2) support layer with a pore size of 1 nm. Under the same conditions, SiO(2) coatings, deposited onto the same SiO(2) supports, formed a closely packed spherical grain structure whereas, when deposited onto ZrO(2) supports, the SiO(2) coatings formed an open grain structure. The average SiO(2) grain diameter was 36 nm in both cases. This preliminary investigation was aimed at studying the effect of sputtering parameters on the density and morphology of the deposited coatings. For the depositions carried out, the coating material was found to be very dense. However, the presence of grain boundaries resulted in poor ideal He/N(2) separation efficiencies.     

新型室温酯化法制备纳米SiO2引发剂和原位引发聚合

提出了一种在室温、潮湿和大气环境等温和条件下,通过酯化反应在纳米SiO2微球表面接枝偶氮分子,合成纳米SiO2引发剂的新方法.使用这种纳米SiO2引发剂原位引发单体苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯进行自由基聚合,在SiO2表面接枝聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯.结果表明:用合成的纳米SiO2引发剂原位引发单体聚合后,在纳米SiO2表...     

温石棉尾矿活化产物制备纳米SiO_2实验研究

为了减少温石棉尾矿的大量丢弃而造成环境污染与资源浪费,以青海芒崖温石棉尾矿的活化产物为原料,采用碳化法制备纳米二氧化硅,研究Na2SiO3溶液浓度、碳化时间、碳化温度、碳化终点pH值及表面改性剂用量对纳米SiO2形成的影响。采用X射线衍射、X射线荧光光谱分析及扫描电镜对制备的纳米SiO2样品的物相、化学成分及颗粒形貌进行表征。结果表明:当Na2SiO3溶液浓度为0.6 mol/L、碳化时间50 min、反应温度为70℃、碳化终点pH值为8.5左右、表面改性剂质量分数为0.6%时,可制备出粒度为50 nm左右的球状无定形纳米SiO2,且w(SiO2)=99%,同时,纳米SiO2的转化率达77%以上。     

Grain size control of calcined SnO2 nanocrystals: Raman study and room temperature ethanol sensing properties

SnO2 nanoparticles were prepared via a sol-gel method by heating the mixture of hydrous SnO2 nanoparticles and SiO2 nanospheres at 600 degrees C. The average particle size of the obtained SnO2 nanoparticles is 3.3 nm, smaller than that of the SnO2 nanoparticles ( 6.4 nm) prepared by calcining the pure hydrous SnO2 at 600 degrees C. The restricting effect of SiO2 on the growth of SnO2 nanoparticles was discussed by Raman spectra. A blue shift of A1g ) and B2g Raman modes in SnO2/SiO2 composite was observed, and it was considered to be a compressive stress effect. The obtained SnO2 nanoparticles with a size of about 3.3 nm exhibit enhanced ethanol response at room temperature, and their recovery time is much shorter than that of the SnO2 nanocrystals with a size of about 6.4 nm.     

负载型中孔SiO2-Fe2O3膜的制备与表征

将模板技术和溶胶凝胶法相结合,制备SiO2/K-M复合陶瓷膜管负载型SiO2-Fe2O3膜.采用XRD、SEMI、R、氮吸附和气体渗透性能测试等手段对该膜材料的表面形貌、结构、孔径分布和气体渗透性能进行表征,并探讨了制膜条件对成膜情况的影响.结果表明:SiO2-Fe2O3膜成膜情况良好,过渡层SiO2与SiO2-Fe2O3膜结合紧密;在SiO2-Fe2O3膜中,Fe2O3和SiO2都是以晶体形式存在,Fe2O3已进入SiO2骨架内部,与SiO2发生键合,形成Si-O-Fe结构;Fe2O3-SiO2膜孔径分布集中于4 nm,气体的渗透属于Knudsen扩散控制区;Fe2O3-SiO2膜对HCl/N2和HCl/C2H4的分离因子分别达到2.55和1.81.