自生纳米纤维增强SiO2气凝胶的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法和乙醇超临界干燥工艺制备ZrO_X/SiO₂复合气凝胶,再经1200℃高温热处理得到自生纳米纤维增强SiO₂复合气凝胶。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、热重和氮气吸附等手段对气凝胶的结构和性能进行了分析,并且测试了样品的压缩强度及真密度。实验结果表明：自生纳米纤维增强SiO₂复合气凝胶具有均匀的多孔网络结构,锆氧纳米纤维是以化学键连接复合的方式无序穿插在气凝胶中,对复合气凝胶的机械强度和隔热性能有明显的改善。经1200℃热处理后的ZrO_X/SiO₂复合气凝胶比表面积为827.22m₂·g^-1,压缩强度为9.68MPa,真密度为0.23g·cm^-3。     

溶胶-凝胶法制备镶嵌在SiO_2玻璃中的InAs纳米晶

以As2 O3,InCl3·4H2 O和正硅酸乙酯为原料 ,通过水解、缩聚制备了xIn2 O3-xAs2 O3- 10 0SiO2 (x =0 .5～ 7.5 )凝胶 .在氧气中加热到 45 0℃对凝胶热处理使其转化成凝胶玻璃 ,再在 2 0 0～ 5 0 0℃与氢气反应 ,结果在SiO2 凝胶玻璃中形成了立方相InAs.利用XRD测试了InAs纳米颗粒的大小 ,发现随着反应温度的升高及掺杂量的增加 ,InAs纳米颗粒粒径从 6增大到 2 9nm .电子衍射表明凝胶玻璃中的InAs纳米颗粒为多晶结构     

超临界干燥法制备SiO2气凝胶的研究

通过溶胶－凝胶法和超临界干燥技术制得了ＳｉＯ２气凝胶，研究了溶液的ｐＨ值对凝胶时间及气凝胶密度的影响，应用ＸＲＤ、ＳＡＸＳ、ＴＥＭ和等方面对气凝胶样品的结构进行了初步研究，结果表明，ＳｉＯ２气凝胶是连续网络的非晶态纳米多孔固体，其基本粒子的平均直径约１０ｎｍ．     

溶胶-凝胶法制备In-Cd纳米复合氧化物及其气敏性能研究

采用溶胶凝胶法制备了In20rCdln2O4和CdO-Cdln2O4纳米复合氧化物,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对复合材料的形貌和结构进行表征,并对其进行了乙醇、丙酮等多种气体的气敏性能测试.结果表明Cdln2O4材料复合h12O3和CdO后显著提高了对丙酮和乙醇气体的灵敏度和选择性.     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球

在不同醇介质中,以氨水作为催化剂,正硅酸乙酯为硅源,利用溶胶-凝胶法制备了单分散纳米SiO2微球,利用激光粒度仪得到了微球粒径,利用扫描电镜得到了SiO2形貌,用能谱仪进行了元素成分分析。研究表明,随着氨水用量提高,溶液中OH-浓度增大,SiO2微球粒径增大;随着水用量增加,SiO2粒径有所增大,当水量太多时,粒径反而有下降趋势;在不同介质中,随着烃基中碳数和粘度改变,SiO2粒径会呈现不同变化。     

超轻纳米纤维气凝胶的制备及其应用

超轻纳米纤维气凝胶是一种以一维纳米纤维为基本构筑单元的新型气凝胶材料,相比于传统气凝胶,其不仅具有更高的孔隙率和更低的密度,还拥有更优异的机械性能和理化性质,因此该材料的先进制备技术和在新兴领域的创新性应用是近年来超轻气凝胶领域的研究热点。本文结合国内外研究现状,按照材料体系分类系统综述了超轻纤维气凝胶的制备方法、结构特点以及在隔热、吸附、电化学、传感和生物医学等领域的重要应用,提出了现阶段该材料面临的一些挑战,并展望了其在未来的发展方向。     

DMF及热处理对常压制备Cu掺杂SiO2纳米复合气凝胶的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)为铜源, 通过在复合溶胶体系中引入干燥控制化学添加剂(DCCA)N,N-二甲基甲酰胺(DMF)进行原位共溶胶-凝胶, 结合常压干燥工艺, 制备出具有高比表面积(560 m2·g-1)的Cu-SiO2纳米复合气凝胶(含铜质量分数为5%). 研究了DMF对凝胶时间、干燥过程和复合气凝胶形态结构的影响, 利用N2物理吸附, 全自动X射线衍射(XRD)仪, 傅立叶变换红外(FT-IR)光谱仪, 透射电子显微镜(TEM)等对样品的形貌结构进行了表征. 实验结果表明, DMF能有效防止凝胶的开裂, 抑制颗粒团簇的产生, 使所得复合气凝胶的粒径减小, 比表面积增加, 微观结构更趋完善. 高温热处理后, Cu-SiO2中的铜物种仍高度分散于骨架网络中, 复合气凝胶显示出良好的热稳定性.     

勃姆石纤维增强二氧化硅气凝胶的制备及性能

以六水合氯化铝为铝源, 通过水热法制备勃姆石纤维; 以甲基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯为硅源共前驱体, 采用溶胶-凝胶法进而常压干燥制备了勃姆石纤维掺杂的二氧化硅复合气凝胶; 探究了勃姆石纤维的掺杂量对复合气凝胶性能的影响. 当勃姆石纤维的掺杂量(质量分数)为1%时, 气凝胶的机械性能最好, 能够承受17.1%的压缩应变, 最大压缩强度为1.12 MPa, 压缩模量高达2.57 MPa, 复合气凝胶在150 ℃仍然具有较低的导热系数(0.0670 W·m^?1·K^?1). 勃姆石纤维能够一定程度地抑制二氧化硅颗粒在高温下的烧结和相转变, 对二氧化硅气凝胶的耐高温性能有显著的提升作用, 复合气凝胶在1100 ℃高温热处理后, 仍能保持良好的隔热性能和较高的机械强度.     

SnO2纳米薄膜的制备、显微结构及气敏性能

SnO2纳米薄膜的制备、显微结构及气敏性能;SnO2薄膜;溶胶-凝胶法     

SiO2多孔凝胶的制备及对铈的吸附性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用溶胶-凝胶法通过分相途径制备了SiO2多孔凝胶,并对合成的SiO2多孔凝胶进行了热处理,借助扫描电子显微镜(SEM )、红外光谱(IR )、差热-失重综合分析仪(TG-DTA)等分析手段,研究了SiO2多孔凝胶内部结构、热稳定性等性质,并且采用间歇法研究了其对溶液中铈的吸附性能,从而...     

轻质高强度C/Al2O3复合气凝胶的制备及表征

采用溶胶-凝胶法和CO2超临界干燥工艺制备RF/Al2O3复合气凝胶,再经高温热处理过程得到轻质高强度C/Al2O3复合气凝胶,研究了不同热处理温度对气凝胶结构的影响,利用氮气吸附、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对气凝胶的结构和性能进行了分析并且测试了不同热处理温度样品的压缩强度。实验结果表明:C/Al2O3复合气凝胶具有均匀的三维网络结构且成块性好,随着热处理温度的升高,气凝胶比表面积和强度均先增大后减小,当1 400℃时,C/Al2O3复合气凝胶比表面积最高,为831 m2.g-1,压缩强度最大,为9.5 MPa。     

氧化钇掺杂块状SiO_2气凝胶的制备与表征

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,YCl3·6H2O为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法并结合CO2超临界干燥工艺得到了块状Y2O3-SiO2气凝胶,其中Y2O3掺杂含量控制在5wt%~30wt%范围内。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、X射线荧光分析(XRF)等测试手段对样品进行表征。结果表明:经过氧化钇掺杂后得到的Y2O3-SiO2气凝胶,不仅维持了SiO2气凝胶原有的空间网络结构,而且具有更高的热稳定性,经过900℃热处理2 h后,10wt%Y2O3(0.447 g的YCl3·6H2O)掺杂的Y2O3-SiO2气凝胶仍然处于无定形态,平均孔径约为21.3 nm,比表面积高达643.8 m2·g-1。     

氧化钇掺杂块状SiO2气凝胶的制备与表征

以正硅酸四乙酯（TEOS）为前驱体,YCl₃·6H₂O为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法并结合CO₂超临界干燥工艺得到了块状Y₂O₃-SiO₂气凝胶,其中Y₂O₃掺杂含量控制在5wt%~30wt%范围内。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积测定（BET）、X射线荧光分析（XRF）等测试手段对样品进行表征。结果表明：经过氧化钇掺杂后得到的Y₂O₃-SiO₂气凝胶,不仅维持了SiO₂气凝胶原有的空间网络结构,而且具有更高的热稳定性,经过900℃热处理2h后,10wt%Y₂O₃（0.447g的YCl₃·6H₂O）掺杂的Y₂O₃-SiO₂气凝胶仍然处于无定形态,平均孔径约为21.3nm,比表面积高达643.8m₂·g^-1。     

SiO2/ZnO复合纳米粒子的制备及表征

采用双注控制沉积法(Controlled Double-Jet Precipitation,CDJP)将反应物添加到含有SiO₂的溶液中,通过直接的表面反应来制备单分散的SiO₂/ZnO复合纳米粒子,并对其进行了表征。透射电镜(TEM)观察表明,SiO₂表面有一层ZnO纳米颗粒或薄层。对复合纳米粒子SiO₂/ZnO进行X射线衍射(XRD)分析,复合颗粒的衍射峰与单独的氧化锌的衍射峰完全一致。能量弥散X射线法(EDX)分析表明,复合颗粒中含有Zn、Si、O元素。荧光光谱表明有ZnO的吸收峰。     

TiO2/SiO2纳米薄膜的光催化活性和亲水性

通过sol gel工艺在钠钙玻璃表面制备了均匀透明的TiO2/SiO2复合纳米薄膜.实验结 果表明: 当SiO2添加量较高时, TiO2/SiO2复合纳米薄膜的光催化活性明显降低;当SiO2添加 量较低时,TiO2/SiO2复合薄膜的光催化活性无明显变化.在TiO2薄膜中添加SiO2,可以抑制薄 膜中TiO2晶粒的长大,同时薄膜表面的羟基含量增加, 水在复合薄膜表面的润湿角下降, 亲 水能力增强.当SiO2含量为10％－20％（摩尔分数）时获得了润湿角为0°的超亲水性薄膜.     

明胶/PEG制备多孔块状SiO2载体及葡萄糖淀粉酶的固定

本文通过溶胶-凝胶法，以正硅酸乙酯、聚乙二醇和明胶为主要原料，制得了孔径约为20 nm的生物酶载体用多孔SiO₂块状材料，并着重研究了热处理温度对多孔SiO₂载体的结构和酶活力的影响。明胶的加入能有效地防止SiO₂表面羟基在烧结过程中的失活现象，提高了多孔材料的吸附能力。制备过程中未加入明胶样品(G0)的酶吸附量和初始酶活力回收率的最高值分别为90 mg·g^-1和11%；加入质量分数为15%明胶的样品(G15)的酶吸附量和初始酶活力回收率分别提高到115 mg·g^-1和38%以上。经过5次重复使用后，G15载酶块体所显示的酶活力还高于G0载酶块体的初始酶活力。600 ℃热处理后所制得的G15样品表现出较好的综合性能，此类多孔块体材料便于酶的回收、保存和再利用。     

梯度材料LiNi0.8Co0.2O2的合成与表征

The gradient composite LiNi_0.8Co_0.2O₂ was synthesized using spherical Ni(OH)₂ particle coated by a sol-gel containing cobalt and lithium. The precursor was examined by DSC-TG. The gradient composite was characterized by SEM, EDS, XPS, XRD and ICP-AES. The XPS, EDS and ICP-AES results show that content of cobalt in the surface is higher than in the center of the spherical particle of the gradient composite. The first discharge specific capacity of the gradient composite sintered at 700 ℃ is 187.3 mAh·g^-1.     

Synthesis and characterization of Fe2O3/SiO2 nanocomposites

Fe₂O₃/SiO₂ nanocomposites based on fumed silica A-300 (S_BET = 337 m²/g) with iron oxide deposits at different content were synthesized using Fe(III) acetylacetonate (Fe(acac)₃) dissolved in isopropyl alcohol or carbon tetrachloride for impregnation of the nanosilica powder at different amounts of Fe(acac)₃ then oxidized in air at 400–900 °C. Samples with Fe(acac)₃ adsorbed onto nanosilica and samples with Fe₂O₃/SiO₂ including 6–17 wt% of Fe₂O₃ were investigated using XRD, XPS, TG/DTA, TPD MS, FTIR, AFM, nitrogen adsorption, Mössbauer spectroscopy, and quantum chemistry methods. The structural characteristics and phase composition of Fe₂O₃ deposits depend on reaction conditions, solvent type, content of grafted iron oxide, and post-reaction treatments. The iron oxide deposits on A-300 (impregnated by the Fe(acac)₃ solution in isopropanol) treated at 500–600 °C include several phases characterized by different nanoparticle size distributions; however, in the case of impregnation of A-300 by the Fe(acac)₃ solution in carbon tetrachloride only α-Fe₂O₃ phase is formed in addition to amorphous Fe₂O₃. The Fe₂O₃/SiO₂ materials remain loose (similar to the A-300 matrix) at the bulk density of 0.12–0.15 g/cm³ and S_BET = 265–310 m²/g.     

SiO2 /Au核壳结构纳米粒子的制备及表征

通过以金纳米粒子为表面晶种和壳生长的方法制备了金纳米壳包覆二氧化硅的复合纳米粒子。采用TEM 和UV-Vis对复合粒子进行了表征和研究，结果表明所得到的复合粒子粒径均匀、金纳米壳光滑完整，且壳厚度可通过反应物的用量来控制。当核半径与壳厚度之比在4到13之间变化时,复合粒子的光学共振峰在可见光区到近红外光区范围内可发生大于500 nm波长的移动。