溶胶-凝胶法制备SiO2/ZrO2无机复合膜的研究

以硅酸乙酯和氧氯化锆为先驱体,用乙醇为溶剂,采用溶胶--凝胶法于室温下在Al2O3基体上制备了ZrO2/SiO2无机复合膜.重点考察了涂膜温度、ZrOCl2摩尔百分含量、溶胶浓度及添加剂对膜性能的影响.结果表明:在较高的温度下涂膜可以提高膜的性能;ZrOCl2的存在对渗透比的影响不大,但能够提高溶胶的交联度,从而提高制膜效率,同时也有利于渗透通量的提高;采用浓溶胶和稀溶胶结合的方式涂膜不但可以提高制膜效率,还可以提高膜的性能.添加剂TEABr能够均化膜孔径,提高膜的性能.     

SiO_2-TiO_2复合膜的制备及表征

以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2复合膜。采用TG-DTG、FT-IR和AFM等测试技术对膜的热稳定性、凝胶膜热处理前后的结构变化和复合膜的表面微观形貌进行表征。实验结果表明:分级干燥或者保持65%相对湿度的直接干燥可以得到无裂纹的凝胶膜;复合膜的热稳定较好,650℃以后没有明显的质量损失;焙烧过程中,不同升温区间采用不同的升温速率,以防止膜开裂;复合膜在制备过程中形成了Si-O-Ti键,经烧结后Si-O-Ti键位置没有发生明显位移;原子力显微镜分析表明,膜表面完整无缺陷,薄膜平均孔径约为50nm。     

SiO_2-ZrO_2复合膜的制备及其工艺参数的研究

采用溶胶-凝胶法制备SiO2-ZrO2复合薄膜,研究溶胶成分和烧结工艺对薄膜开裂及其性能的影响.采用乌氏黏度计、热重分析仪(TG-DTG)、X射线衍射分析仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表征.结果显示,溶胶的组成、特定温度的升温速率对薄膜的开裂起决定性作用;当摩尔比为n(SiO2)∶n(ZrO2)=2.0∶0.5时,制得溶胶黏度适中、透明稳定,干燥的凝胶在0.5℃/min的升温速率下升至600℃焙烧2h,并在75、190和230℃附近缓慢升温且适当保温后,可得无裂缝且均匀、透明的SiO2-ZrO2复合薄膜,所制备的薄膜具有较大的比表面积和较窄的孔径分布.     

直接甲醇燃料电池用磷酸掺杂PAN复合膜的研究

本文研究了聚丙烯腈-磷酸(PAN-xH3PO4)复合质子交换膜的结构、聚合物与酸之间的相互作用、甲醇渗透性能以及质子导电性能。结果表明。PAN-xH3PO4复合膜与Nation膜的甲醇渗透率相差不大。但是比聚丙烯腈膜的甲醇渗透率高两个数量级左右，而且随甲醇浓度增加而增加；PAN-xH3PO4复合膜具有较好的质子导电能力。电导率随频率(时间)的变化很小，其质子导电性能主要依赖于聚合物与酸的相互作用。     

镁合金表面微弧氧化-SiO2复合膜层的微观结构和耐蚀性

采用有机醇盐水解法制备SiO2溶胶,用浸溃-提拉制膜技术在AZ31B镁合金微弧氧化陶瓷层表面制备SiO2膜层,研究了镁合金表面微弧氧化-SiO2复合膜层的微观结构和耐蚀性.结果表明:SiO2溶胶进入微弧氧化陶瓷层表面的微孔并形成了SiO2膜层;由微弧氧化陶瓷层和SiO2膜层组成的复合膜层的腐蚀电位比单一陶瓷层明显提高,...     

高温质子交换膜燃料电池用Nafion／SiO2复合膜研究进展

传统的质子交换膜燃料电池在高温下工作时，质子膜会因温度升高而发生脱水和膜电阻升高的现象，这对提高燃料电池的工作性能是一个致命的阻碍．由于Nafion／SiO2复合膜具有较好的吸水和保水性能和较好的阻止甲醇渗透的能力，人们通过溶胶一凝胶法或重铸法合成了Nafion／SiO2复合膜，并于高温(80～140℃)下应用在质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池中．简单介绍了Nafion／SiO2复合膜的制备方法、结构性能及研究情况，并分析了存在的问题和其广阔的应用前景．     

ZrO2-SiO2膜的制备和结构研究

以正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料,用溶胶－数胶法制备了无支撑ＺｒＯ２－ＳｉＯ２膜。应用ＤＴＡ－ＴＧ、ＸＲＤ－ＳＥＭ和ＢＥＴ等测试技术对无支撑ＺｒＯ２－ＳｉＯ２膜结构、表面形貌和孔径进行了表征,结果ＺｒＯ２－ＳｉＯ２凝胶膜虽在４６７℃开始出现少量单斜ＺｒＯ２,但在５００℃和１２００℃热处理后的晶相均为四方ＺｒＯ２显然ＳｉＯ２的存在的ＺｒＯ２－ＳｉＯ２膜具有比ＺｒＯ２膜同的热稳定性,在９５０℃欧下发人头发     

溶胶-凝胶SiO2在变色薄膜中的应用

变色薄膜是一种非常有用的光学产品。用溶胶－凝胶SiO2作为变色薄膜中的介质层（Cr/SiO2/Al）能明显提高产品的质量和生产效率。本文介绍了溶胶－凝胶SiO2薄膜的制作方法，提出了用酸性催化控制SiO2溶胶过程；用网线辊涂布的方法形成薄膜，连同烘烧后处理完成SiO2凝胶过程。文章还对SiO2薄膜的光学特性和在制备变色薄膜中相关条件对整个薄膜性能的影响进行了分析。     

m-PH-SiO2/Nafion复合膜的质子导电性

为提高Nafion膜在中温段的质子导电性,用溶胶-凝胶法制备比表面积为386 m2/g掺磷中孔SiO2 (m-PH- SiO2),并与Nafion的N,N二甲基甲酰胺溶液混合,重铸法制备不同m-PH-SiO2含量的m- PH- SiO2/Nafion复合膜.用N2-吸附脱附和TEM表征m-PH- SiO2的介孔结构,S...     

SPEEK/SiO2复合型质子交换膜的结构与性能

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,通过溶胶-凝胶法制得了SPEEK/SiO2复合质子交换膜,采用扫描电镜、交流阻抗和热重分析等方法研究了复合膜的结构与性能。结果表明,SiO2与SPEEK之间的共价交联使两相间的相容性得到明显的改善,SiO2粒子以纳米尺寸均匀地分散在聚合物基体中。SiO2粒子的掺入使得复合膜的质子传导性能略有降低,但复合膜中SPEEK-SiO2-SPEEK这种共价交联结构的生成使膜的阻醇性能和溶胀性能得到了明显提高,热稳定性也有所提高。     

聚偏氟乙烯（PVDF）／聚苯乙烯磺酸（PSSA）／TiO2复合膜的制备

制备了聚偏氟乙烯（PVDF）／聚苯乙烯磺酸（PSSA）共混膜，并通过溶胶-凝胶法向共混膜中掺杂无机TiO2粒子制得有机-无机复合膜。利用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、差热分析（DTA）、热重分析（TG）对复合膜的结构、表面形貌、热稳定性分别进行了研究。结果表明，PVDF与PSSA通过溶液共混可以得到混合均匀的共混膜；TiO2粒子通过溶胶-凝胶法能够与共混膜结合并均匀地分散到共混膜中；热分析结果表明，TiO2粒子与共混膜之间已形成了氢键。     

高性能被动式微型直接甲醇燃料电池的设计及制作

对一种被动式微型直接甲醇燃料电池进行了设计、制作及测试.利用微模具成型工艺,以ABS为基底材料制作了电池双极端板.采用200 μm厚的不锈钢薄片作为集电极,利用激光切割技术制作进料通道,并在集电极两侧溅射金层以防止电化学腐蚀.有效面积为0.49 cm2的膜电极则采用催化剂覆盖电解质膜的方法制备而成.测试结果表明,室温环境下(25℃)该被动式微型直接甲醇燃料电池在甲醇浓度为6 mol/L时最大功率密度可达22.14 mW/cm2.该性能对于被动式直接甲醇燃料电池的便携式高性能应用具有较大意义.     

纤维聚合物复合材料的有效湿扩散系数

根据纤维聚合物复合材料的微观结构, 建立了基于复合材料单胞模型的湿扩散计算方法, 研究了不同温度和不同体积分数下纤维聚合物复合材料的湿扩散性能。假设纤维是不可渗透的, 并在聚合物基体中均匀分布, 计算了不同温度不同体积分数下复合材料的有效湿扩散系数。结果表明: 复合材料的有效湿扩散系数随温度的升高而增大, 随纤维体积分数的增大而减小; 在相同温度、 相同体积分数下, 正六边形排列的纤维复合材料的湿扩散系数比正方形的略大。计算结果及经验公式与Gueribiz曲线基本一致, 说明用单胞模型计算复合材料的湿扩散性能是非常有效的, 有助于理解纤维复合材料的湿扩散机制和性能。      

New technique for the determination of radon diffusion coefficient in radon-proof membranes

This paper describes a new device and a method to determine the radon diffusion coefficient in damp-proof membranes developed in the Czech Republic. The main advantage of the device is that it enables tests to be carried out in all the known measuring modes used throughout Europe. Two recently developed computer programs are presented for the numerical modelling of the time-dependent radon transport through damp-proof membranes. According to this method, the radon diffusion coefficient is derived from the process of fitting the numerical solution to the measured curve of radon concentration in a receiver container. Numerical simulation and measured data are also compared. Reasons for disagreements between different methods and specific configurations of the measuring device are also discussed.     

液相进样直接甲醇燃料电池性能研究

采用商品PtRu黑和Pt黑催化剂制备成甲醇阳极和氧阴极,Nafion(R)-117为固体电解质膜,组装成活性面积为6.4516cm2的单电池,研究了单电池的极化与功率特性以及单电池在放电运转过程中各种操作条件,如甲醇进样浓度、阴极氧化剂种类和压力、操作温度、燃料和氧化剂的进样方向等对单电池性能的影响,并考察了单电池的放电性能.结果表明:单电池极化曲线由3个特征区构成,最大功率密度约为15mW/cm2;甲醇浓度对单电池性能的影响与单电池运行温度有关;较之纯氧,以空气作为氧化剂时单电池的性能有所降低,随着空气压力的增加单电池的性能有所提高;随着操作温度的升高单电池性能明显改善;阳极甲醇由下往上进样,同时阴极空气由上往下进样时单电池性能最好;单电池在放电过程中具有性能自恢复特征.     

负载型TiO2-聚丙烯疏水复合膜的制备与表征

采用热致相分离 (TIPS)技术制备浸涂型和反应型硅藻土 -聚丙烯疏水复合膜 ,用SEM、氮吸附、红外光谱和气体渗透性能测试装置等方法表征不同的制膜方法、浸膜液浓度及冷却方式等因素对膜形态、结构和气体渗透性能的影响 .结果表明 :浸涂型聚丙烯膜球形颗粒和孔径尺寸均小于反应型聚丙烯膜 ;TiO2 -聚丙烯膜与硅藻土陶瓷支承体是通过Si—O—Ti—O—C键的价联方式形成键联型复合膜层 ;在膜内 ,气体渗透由Knudsen扩散控制 ,H2 O与N2 的分离因子分别为 2 .4 6和 2 .2 2 .     

中空纤维担载Al_2O_3-SiO_2复合膜的研制

采用溶胶-凝胶法在α-Al2O3中空纤维载体上制备了Al2O3-SiO2复合膜,并对复合膜的制备条件及稳定性进行了研究.利用SEM和EDS对复合膜的微观形貌及化学组成进行了分析.结果表明,所制备的担载复合膜表面完整、无缺陷.气体渗透实验进一步说明,复合膜具有一定的气体选择性,在0.1 MPa下对H2/N2的分离因子为3.03,表明气体通过膜的扩散以Knuen扩散传质为主.用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布,其比表面积为294.85 m2/g,总孔容为0.28 mL/g,最可几孔径小于3 nm.     

中空纤维担载Al2O3-SiO2复合膜的研制

采用溶胶-凝胶法在α-Al2O3中空纤维载体上制备了Al2O3-SiO2复合膜,并对复合膜的制备条件及稳定性进行了研究.利用SEM和EDS对复合膜的微观形貌及化学组成进行了分析.结果表明,所制备的担载复合膜表面完整、无缺陷.气体渗透实验进一步说明,复合膜具有一定的气体选择性,在0.1 MPa下对H2/N2的分离因子为3.03,表明气体通过膜的扩散以Knuen扩散传质为主.用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布,其比表面积为294.85 m2/g,总孔容为0.28 mL/g,最可几孔径小于3 nm.