金属/硅基纳米复合体系制备技术

金属/硅基纳米复合材料作为一种新型材料,获得了比相应单纯的纳米硅更为优越的材料性能.为更好地发挥这些材料的性能,需要解决材料表面的形貌(尺寸和形状)、效率及反应条件的可控制性.为此,针对金属/硅基复合纳米体系的制备技术及进展作了概述.     

耐温耐盐乳状液驱替体系性能研究

对合适HLB值的乳化剂进行了筛选和评价,优选了具有较强稳定性能的乳状液。静态测试结果显示乳状液具有较好的耐温和耐盐性能,随着矿化度的提高,其稳定性能略有降低,但是幅度不大。该乳状液体系具有很高的黏度,渗流阻力能够提高140倍左右,说明乳状液体系能够在高温高盐条件下取得很好的驱替效果。驱替实验还表明乳状液滴与孔喉的匹配性决定了乳状液在多孔介质中的运移能力。     

ECR-PECVD制备纳米硅颗粒薄膜

为消除紫外线对硅基薄膜太阳能电池的热损害,并进一步提高电池转换效率,提出在硅基薄膜太阳能电池顶部低温下制备一薄层纳米硅薄膜.在P型(100)硅片上采用电子回旋共振微波等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)技术交替沉积SiO2/Si/SiO2层,改变衬底温度和H2流量沉积纳米硅薄膜,探讨低温下直接制备纳米硅薄膜的...     

应用水包油乳状液改善稠油油藏水驱效果研究

针对江汉油区提高稠油油藏开发效果的需要,进行了室内试验研究。研制出新的表面活性剂体系,可降低稠油界面张力达70％,使稠油形成的水包油乳状液增加流度,改善稠油的渗流流变性,可提高原油采收率7．3％～16．9%。在室内模拟试验结果基础上编制出江汉油区丫角油田稠油开采矿场先导试验方案,预计产出与投入比为3．96：1,经济效益明显。     

衬底温度对纳米硅薄膜结构性能的影响

在等离子体化学气相沉积系统中采用高氢稀释硅烷蚀刻法制备了纳米硅薄膜。系统地研究了衬底温度对ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的结构性能的影响。结果表明随着衬底温度从２４０℃升高到３２０℃，薄膜的晶态率从２４％增大为６５％，平均晶粒尺寸从６ｎｍ增大为１０ｎｍ。当衬底温度≤２００℃时，生成薄膜为ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜。文中还对纳米硅薄膜的晶化机制进行了讨论。     

硅基底上制备纳米镍粒子

采用微波加热法在单晶硅基底上制备纳米镍粒子。考察了镍源、还原剂、表面活性剂、加热方式等实验条件对单晶硅基底上制备纳米镍粒子的影响。对硅基底上纳米镍粒子的成分、结构及表面形态进行了表征。结果表明:以水合肼为还原剂、氯化镍为镍源,微波加热3 min在硅基底上可以制备出直径为30 nm的均匀单一分布的纳米镍粒子。     

NaF改性纳米TiO2粉体光催化性能

对P25型纳米TiO2粉体光催化降解罗丹明B的光催化过程的动力学分析表明,光催化降解为一级反应.以反应速率常数为评价指标,确定了光催化降解的最优条件为罗丹明B初始质量浓度为10 mg/L,灯与液面距离6 cm,液层厚度6 cm,TiO2加入量0.4 g/L.采用浸渍法制备了NaF掺杂改性的P25型纳米TiO2粉体.焙烧使样品的晶体颗粒长大,会导致纳米粉体的量子尺寸效应下降,NaF掺杂改性使F-进入TiO2晶格,取代了O位,从而造成了晶格畸变,使光生载流子增多,抵消了纳米粉体的量子尺寸效应下降的影响,表现为样品光催化活性提高.NaF最佳掺杂质量分数为3%.NaF掺杂量过多时,光生载流子产生量较大,纳米颗粒表面电子和空穴相邻较近,电子和空穴的复合几率增加,样品光催化性能下降.     

纳米硅薄膜用于非晶硅液晶光阁阻光层研究

本文报告了我们首先提出的采用ａ－Ｓｉ：Ｈ／ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ异质结作为大屏幕投影液晶光阀光敏层，向列型液晶作为液晶光阀调制层的一种新型液晶光阀．Ａ－Ｓｉ：Ｈ光导层和ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ阻光层通过辉光放电等离子体化学气相沉积法连续制得．本文研究了不同沉积条件下ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的结构和光电性质．Ａ－Ｓｉ：Ｈ和随之沉积的ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ形成了ａ－Ｓｉ：Ｈ／ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ异质结，本文还讨论了它的光电性质。采用ａ－Ｓｉ：Ｈ／ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ异质结的液晶光阀可改进器件的许多性能．     

纳米硅水泥土弹塑性本构模型研究

在试验的基础上,以塑性理论为指导,假定偏平面上纳米硅水泥土的拉压力屈服点以椭圆线相连,建立了纳米硅水泥土的屈服准则;采用相关联的流动法则,假定塑性功硬化规则,推导出纳米硅水泥土材料的弹塑性本构关系;用推导出的公式可以计算出纳米硅水泥土的多轴强度理论值.结果表明,在不同静水压力下,纳米硅水泥土的包络线可区分为直线型和抛物线型;直线型偏平面在不同静水压力下,包络线以相似的形状向外扩张;而抛物线型偏平面由椭圆形向圆形过渡,曲线在各应力主轴上的迹点变得越来越光滑.同时给出了弹塑性本构方程中硬化模量的一般形式,结合试验资料,可方便地求出硬化模量,从而计算出纳米硅水泥土在不同应力水平下的应变值.     

纳米SiO2水溶液制备、改性及应用性能研究

采用硅单质法制备了低成本高固合量的纳米SiO2水溶液，并进行表面处理。结果表明：两亲性和核-壳型纳米Si02在水中分散稳定，SiO2/聚丙烯酸酯涂膜的附着力、柔韧性和耐冲击性提高；纳米Si02用量增大，对乳液的成膜温度影响较小，但涂膜硬度增大，膜柔韧性好，回粘温度和热分解温度升高，具有更好的防尘性和耐热性。     

有机硅改性丙烯酸酯乳液合成及应用研究

将八甲基环四硅氧烷（Ｄ４）预乳化后民多组分的丙烯酸酯共聚,得到有机硅改性聚丙烯酸酯乳液,当Ｄ４用量为９．８％时,获得的乳液性能最好,将改性乳液的性能与未改性乳液进行比较,改性乳液的综合性能得到了提高;用改性丙烯酸酯乳液对羊毛等织物进行处理,织物的抗起毛和抗起球性能得到了改善。     

耐高温有机硅树脂的研制

以硼酸改性有机硅树脂,通过单因素实验探索用水量、硼酸用量等条件对聚合反应程度及树脂耐温性能的影响。结果表明:当水用量为完全水解所需用水量的60%,硼酸用量为树脂质量的11%,Ph/R=0.3,反应时间为4 h,反应温度为(85±2)℃时,改性后的硅树脂在500℃下1 h内质量损失率为14.22%,耐高温性能较高.     

疏水纳米二氧化硅溶胶 在高温硫化硅橡胶中的应用

将自制的不同比表面的疏水纳米二氧化硅溶胶以不同用量添加到甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)中进行补强,以考察比表面和用量对所得高温硫化(HTV)硅橡胶的机械力学性能的影响。另制备3种由不同型号气相纳米二氧化硅补强的HTV硅橡胶,与疏水纳米二氧化硅溶胶补强的HTV硅橡胶进行机械力学性能对比。结果表明:在VMQ中应用时,疏水纳米二氧化硅溶胶具有更高补强能力,仅30份疏水纳米二氧化硅溶胶就大大超过40份气相纳米二氧化硅才能达到的补强效果。在分析两者的比表面、界面性质及透射电镜观测结果基础上,初步探讨了造成两类填料不同补强效果的可能原理。     

硅烷偶联剂改性白炭黑在丁苯橡胶中的应用

研究了硅烷偶联剂改性白炭黑在丁苯橡胶 (SBR)中的应用 ,探讨了硅烷偶联剂种类和用量对SBR胶料性能的影响。结果表明 ,在使用白炭黑的SBR胶料配方中加入硅烷偶联剂 ,可以降低胶料的门尼粘度 ,缩短硫化时间。胶料的综合力学性能都有不同程度的提高。     

活性染料湿摩擦牢度提升剂的工艺研究与应用

采用自制的活性染料湿摩擦牢度提升剂用于活性染料中、深色染色织物,分析了影响湿摩擦牢度提升剂性能的各种应用工艺(包括固色剂用量、固色浴pH、预烘温度、焙烘温度),确定了最佳处理工艺为:湿摩擦牢度提升剂40g/l、pH6～7、预烘温度100℃×4min、焙烘温度120℃×3min。研究表明,在最佳处理工艺条件下,使用自制的湿摩擦牢度提升剂,固色后织物的耐摩擦牢度提升了1级,且色光变化较小,有利于工厂对色。     

含纳米SiO2锂基润滑脂流变学与摩擦学性能

利用SG65三辊研磨机制备了含不同粒径和不同质量浓度SiO₂纳米颗粒的锂基润滑脂. 通过MRS-1J机械式四球长时抗磨损试验机及安东帕MCR301流变仪研究了SiO₂纳米颗粒作润滑脂添加剂的摩擦学性能和流变学性能. 结果表明,SiO₂纳米颗粒粒径为30 nm、质量浓度为4%时润滑脂摩擦学系数最小,抗磨减摩性能最好. 在中低剪切速率下对流变试验数据进行拟合,提出了含纳米颗粒质量浓度参数的润滑脂改进型流变模型. SiO₂纳米添加剂可改善锂基润滑脂触变性,提高润滑脂抗剪切能力和热稳定性能.     

脯氨酸修饰二氧化硅的制备及糖肽富集研究

将丙烯酰化脯氨酸(acrylamide proline,AA-Pro)通过原子转移自由基聚合(ATRP)成功地固定到介孔二氧化硅上,构筑了一种新型色谱材料,并应用于糖肽的高效分离与富集。通过一系列测试方法证明丙烯酰化脯氨酸成功接枝在硅球上。同时,在糖肽分离富集测试中,该材料表现出良好的效果,从Fetuin酶解液中共获得15条糖肽,与富集前相比,检测到糖肽的个数增多,且信号强度增强。实验证明丙烯酰化脯氨酸修饰介孔二氧化硅可用于糖肽的分离富集中,同时为开发糖肽富集材料提供了一个新途径。     

改性硅油乳液的制备方法

重点介绍了几种典型的改性聚硅氧烷乳液的制备方法，并比较其各自的优缺点，对各种乳液的性能进行了综合评价。     

丙烯酸改性水性环氧乳液的合成和固化

利用丙烯酸类单体改性环氧树脂,丙烯酸类单体与环氧树脂进行接枝共聚反应,在环氧树脂中加入强亲水性基团—COOH,使树脂水性化.研究在不加乳化剂的条件下,利用溶液聚合方法将丙烯酸单体接枝到环氧树脂上,在120℃下反应6 h得到的环氧-丙烯酸树脂复合溶液,再用胺中和后,加水稀释即得水乳液.乳液性能测试：固含量：39%,离心稳定：大于60 min.漆膜最佳固化条件：150℃固化60 min.漆膜性能测试：附着力：0级,耐冲击：50 cm,耐水性：7 d,柔韧性：15mm.