干燥方式对SiO2/TiO2减反膜性能的影响

用溶胶-凝胶法在清洁的K9玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米SiO2/TiO2复合减反射薄膜。分别采用远红外干燥、真空干燥、冷冻干燥、微波干燥等不同的干燥方式和不同干燥时间对同一薄膜进行热处理,系统地研究了不同干燥方式、温度、时间对薄膜的粗糙度、表面形貌及透射率的影响。结果表明,薄膜的最佳干燥条件为真空干燥箱160℃,干燥10h。     

自清洁SiO2/TiO2减反膜的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶技术制备了SiO₂溶胶和TiO₂溶胶,利用浸渍提拉法在光伏玻璃上制备了SiO₂/TiO₂减反膜。用光谱透射比测量仪和椭偏仪测定了薄膜的透光率和折射率,通过场发射扫描电子显微镜观察了薄膜的形貌结构,最后考察了薄膜的自洁性能和耐候性能。结果表明：随着溶胶中TiO₂浓度的升高,SiO₂/TiO₂减反膜的厚度不断增加,而透光率逐渐减小,折射率逐渐增大。在波长为600nm时,TiO₂浓度最低的减反膜(ST-300)的透光率为94.4%,折射率为1.33。ST-300减反膜的表面平整,结构致密。光催化2h后,ST-300减反膜可将10mg/L的甲基蓝溶液降解11.2%,经过耐候处理后,其透光率衰减值仅0.08%～0.15%。     

PVA对SiO2减反膜表面结构的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机硅源,乙醇为溶剂,NH3.H2O为催化剂,采用溶胶-凝胶技术,加入PVA(聚乙烯醇)添加剂,在玻璃上用旋涂法制备减反膜,并对其进行热处理;分别采用椭偏仪和扫描电镜对所制备减反膜的结构、物性进行研究,研究PVA添加剂对减反膜结构、折射率的影响。结果表明:适量的PVA添加剂可以控制SiO2太阳电池减反膜的开裂。     

溶胶-凝胶法制备宽带减反膜

为了克服单层减反射膜剩余反射高，色彩还原性能差的缺点，需要制备宽带减反膜。纳米多孔SiO2薄膜可以实现很好的宽带减反效果。本文用光学薄膜设计程序模拟了光学参数的变化对薄膜光学性能的影响，优化了薄膜的光学参数。实验上通过酸碱两步法和溶胶-凝胶技术制备了折射率梯度的纳米多孔SiO2宽带减反膜。采用椭偏仪、FE-SEM、紫外-可见分光光度计等方法研究薄膜的光学特性和表面形貌。结果表明实验制备的SiO2薄膜具有可控的纳米多孔结构，折射率在1．18～1．43之间可连续调节。形成的宽带减反膜在可见光区域的平均反射率仅为0．44％。     

具有自洁和耐磨功能SiO2/TiO2减反膜的制备与研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸正丁酯(TBOT)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2溶胶和TiO2溶胶,利用浸渍提拉法制备了SiO2/TiO2双层减反膜.用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、椭圆偏振光谱仪和接触角测量仪等分析表征了薄膜的特性,以光催化降解甲基橙溶液实验来评价薄膜的自洁功能,考察了SiO2/TiO2双层减反膜的耐磨擦性.结果表明,SiO2/TiO2双层减反膜在400~800nm可见光波段的透光率最高可达97.2%,薄膜表面平整,结构致密且粗糙度小,经紫外灯照射后薄膜的水接触角接近0°,光催化2h后可将5mg/L的甲基橙溶液降解43.6%.SiO2/TiO2减反膜还具有优良的耐磨擦性能.     

溶胶-凝胶法在PMMA上制备SiO2-Al2O3涂层过程的研究

采用溶胶-凝胶法,以无机盐AlCl     

溶胶-凝胶法制备环氧/SiO2纳米杂化材料及其性能研究

以异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)接枝环氧树脂(EP)合成出了一种新型的环氧预聚物(IEP),由IEP通过溶胶-凝胶法制备出了EP/SiO2杂化材料。通过FT-IR、AFM、TG、DMA表征和分析了杂化材料的化学结构、SiO2纳米粒子在EP基体中的分散性和无机纳米粒子的引入对EP树脂热性能和力学性能的影响。结果表明,原位生成的纳米SiO2粒子在EP基体中的分散性良好,其平均尺度约为50nm;杂化材料的热性能和力学性能相比于纯EP有了很大程度的提高。     

醇硅比对太阳能玻璃用多孔SiO2减反膜性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺在碱催化条件下制备了多孔结构的纳米SiO2薄膜,研究了不同醇硅比对溶胶体系的粒度分布、薄膜折射率以及透过率的影响。用纳米粒度分析仪测试了溶胶的颗粒分布,用紫外-可见-近红外分光光度计、椭偏仪、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)测试了薄膜的光学性能、折射率、膜厚和显微形貌等。结果表明:随着醇硅比的增大,溶胶体系粘度下降,凝胶时间延长,颗粒度下降,折射率有升高的趋势;制备的增透玻璃膜层折射率为1.24,可见光透过率达到98.22%。     

SPPO/SiO2/PWA复合质子交换膜的制备及性能

利用溶胶-凝胶法制备出了SPPO/SiO2/PWA复合质子交换膜,对膜的离子交换容量(IEC)、平均当量重量(EW)、磺化度(SD)、吸水性、溶胀率、质子电导率、Tg进行了表征,此外,还对膜的结构进行了FT-IR、SEM表征,结果表明,所制得的掺杂2%～5%SiO2和3%PWA的SPPO复合膜在100℃、100%相对湿度时的质子电导率与Nafion-117?膜相近,有望作为质子交换膜使用。     

炭纤维表面SiC/SiO2抗氧化涂层的溶胶凝胶法制备

采用溶胶凝胶法,并经高温热处理在炭纤维表面制备SiC/SiO2陶瓷涂层。通过X-射线光电子能谱、X-射线衍射、扫描电镜等分析SiC/SiO2涂层的结构与形貌。通过热重分析研究炭纤维涂层前后的抗氧化性能。结果表明,均匀、无裂纹的SiC/SiO2涂层可改善炭纤维的抗氧化性能,而且涂层炭纤维的抗氧化性能随着溶胶浓度和热处理温度的升高而增加。与原始炭纤维相比,具有300nm涂层厚度的炭纤维起始氧化温度提高了200℃。但是当涂层超过一定厚度时,涂层开裂脱落,炭纤维的抗氧化性能降低。SiC/SiO2涂层炭纤维的拉伸强度与原始纤维相比降低了37.7%,在700℃等温氧化90 min,涂层纤维的拉伸强度为1.37GPa,仍保留一定的强度。     

络合溶胶-凝胶法制备CuAlO2微晶及其光学性能研究

以柠檬酸为络合剂,采用络合溶胶-凝胶法合成CuAlO2微晶.通过TG-DTA、XRD、TEM等手段对凝胶的热分解机制、CuAlO2微晶的形成过程、微晶的物相结构、微观形貌、粒度大小等进行了研究.结果表明:以硝酸铜、异丙醇铝和乙二醇为反应原料,加入柠檬酸作为络合剂,可以与金属离子形成络合物,从而降低了合成CuAlO2微晶的温度,在1050℃煅烧即可得到颗粒细小、组分均匀、铜铁矿型CuAlO2微晶,晶体粒径为150nm左右.利用紫外-可见光谱分析,CuAlO2微晶的光学带隙约为3.75～4.05eV.     

纳米SiO2制备及改性

为了改善纳米SiO2的分散性,用溶胶-凝胶技术制备了纳米SiO2凝胶,并用不同改性剂对粉末进行了表面改性.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、粒度分析仪(PSA)、紫外-可见光分光光度计(UV-VS)等分析了纳米SiO2的粒径及分散性.结果表明,正硅酸乙酯的水解和缩合反应条件直接影响纳米SiO2粉体的粒径大小.KH-550硅烷偶联改性剂用量、改性时间等因素对改性效果有明显的影响.当改性剂用量为4.1%(质量分数),改性时间为2h时,可得到高分散性的纳米SiO2粉体.纳米SiO2粉末易发生团聚,只有对其进行表面改性,才能得到疏水性纳米SiO2粉末.     

溶胶-凝胶法制备含氟聚丙烯酸酯/SiO2杂化材料的结构与性能

用酸催化溶胶-凝胶法制得SiO2溶胶,与丙烯酸酯单体原位聚合,制备了含氟聚丙烯酸酯/SiO2杂化材料。利用红外光谱、场发射扫描电镜、X射线光电子能谱等表征了杂化材料的结构、形态及表面化学组成;研究了SiO2相的形态、分布和界面状况等与杂化材料的表面性能、热学性能和力学性能的关联与影响。结果表明,SiO2在杂化体系中以Si-O网络的形式存在,并与有机相之间有良好键合;杂化材料的疏水性、热稳定性和硬度随着SiO2含量的增加逐渐增强,附着力则先增大后减小。     

溶胶-凝胶法制备CeO2防紫外膜

用溶胶-凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了CeO2防紫外薄膜。采用交叉镀膜的方法,将TiO2膜层作为缓冲层,成功制备了不同膜层配比的防紫外膜。实验表明,不同膜层配比,紫外线透过率及可见光透过率均不同,在一定范围内,随着CeO2溶胶浓度增大,紫外吸收能力增大,溶胶的陈化时间对薄膜紫外屏蔽性能影响不大。     

常压干燥制备疏水SiO2气凝胶的影响因素分析

常压干燥制备SiO2气凝胶是近年来该领域的研究重点,工艺条件的优化是提高气凝胶性能的关键。以正硅酸乙酯为硅源,甲基三乙氧基硅烷为共前驱体,采用溶胶-凝胶法,结合老化和三甲基氯硅烷-正己烷-无水乙醇混合溶液的二次表面改性,通过常压干燥工艺制备疏水SiO2气凝胶。利用BET,FT-IR,SEM,TEM和接触角测试等手段对气凝胶进行表征,系统研究水解时间、老化时间、老化温度和改性剂用量对气凝胶性质的影响。结果表明:水解16h,凝胶于55℃下老化48h后,在三甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1.56的混合液下改性48h制备的SiO2气凝胶的性能最好,其孔隙率92%,比表面积969m2/g,接触角达157°。     

SiO2对Al2O3凝胶纤维相变的影响

以尿素催化硅酸乙酯水解制得SiO2溶胶。采用29Si NMR、27 Al NMR、FT-IR、TEM、DTA、XRD和SEM等对SiO2溶胶、Al2O3凝胶纤维化学结构和微观结构研究结果表明,该SiO2溶胶稳定性好,含有大量的单硅酸Si(OH)4,能和Al2O3表面的Al—OH反应生成Al—O—Si键而有效地将其包裹,从而阻止了过渡态Al2O3微晶的相互接触,抑制了α-Al2O3的成核和生长。     

溶胶-凝胶法载银SiO2杂化膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法,在甲基化改性的SiO2溶胶中掺杂硝酸银,制备Ag/M-SiO2杂化膜。通过XRD、XPS、紫外-可见吸收谱、N2吸附-脱附以及气体渗透性能测试等方法,考察了银掺杂对杂化膜结构和性能的影响。结果表明,Ag/M-SiO2膜中的银元素完全为纳米金属银,具有面心立方结构。金属银的掺杂对Ag/M-SiO2膜的化学结构基本没有影响,但使其孔径和总孔体积略微增大。与未载银的SiO2膜相比,Ag/M-SiO2膜具有更大的H2渗透速率和更好的H2/CO2选择性。金属银的引入增强了H2的表面扩散作用,促进了H2在膜中的传递,提高了SiO2膜的水汽稳定性。     

疏水性聚酰亚胺增强SiO2气凝胶复合材料的制备与表征

采用化学交联、溶胶-凝胶和表面改性的方法,制得疏水性聚酰亚胺（PI）增强SiO₂气凝胶复合材料。以均苯四甲酸二酐（PMDA）和4’,4’-二氨基二苯醚（ODA）为聚合单体,3-氨丙基-三己氧基硅烷（APTES）为封端剂,合成APTES封端的聚酰亚胺,与正硅酸乙酯（TEOS）混合形成前驱体。采用酸碱两步催化凝胶、湿凝胶依次进行表面疏水改性、溶液置换及CO₂超临界干燥,得到聚酰亚胺增强SiO₂气凝胶复合材料样品。利用FTIR、SEM、比表面积测试仪、万能材料试验机、接触角分析仪等表征样品的化学组成、微观形貌、孔结构、力学性能及疏水性能等。结果表明：PI质量分数为6wt%的样品密度为0.124 g/cm³,比表面积为724 m²/g,平均孔径尺寸为14 nm,接触角为134°,抗压强度为0.295 MPa。20wt%含量的PI增强SiO₂气凝胶样品抗压强度为0.556 MPa。     

光和传统热固化对SiO2减反膜影响的对比

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机硅源,采用溶胶-凝胶技术,通过调节添加剂控制溶胶溶液性能,然后分别用光固化和传统电阻炉固化两种不同的热处理方案,制备出低折射率SiO2光学减反薄膜。分别采用椭偏仪、扫描电镜等对所制备薄膜的结构、物性进行研究。研究结果表明:光固化比传统电阻炉固化减反膜折射率低。     

TMCS/HMDSO混合改性剂对常压制备SiO2气凝胶的影响

以TEOS为硅源,TMCS/HMDSO为混合表面改性剂,采用酸碱两步催化溶胶-凝胶法和常压干燥法制备疏水性SiO2气凝胶,并借助BET、SEM、FT-IR等测试手段对样品进行表征。结果表明:TMCS/HMDSO混合改性剂的改性效果优于单一改性剂,当TMCS体积分数为混合表面改性剂的60%,改性温度为60℃时,制备的SiO2气凝胶具有较佳的综合性能,密度为0.1213g·cm-3,比表面积高达899.8m2·g-1,孔容为2.856cm3·g-1。