Cr离子改性氧化钛/丙烯酰胺纳米电流变液及其性能研究

采用醇盐水解法, 合成了铬离子改性氧化钛/丙烯酰胺纳米颗粒. XRD、TEM、粒度分析显示颗粒为无定型态, 平均粒径为140nm, Cr离子与十二烷基苯磺酸钠的同时加入对粒径的减小有协同作用. 粒径减小可引起颗粒浸润性的改善. 当Cr/Ti摩尔比为10%时, 所得颗粒配制的电流变液显示出极好的电流变效应: 在4kV/mm直流电场下, 该电流变液的静态剪切应力高达152kPa. 离子掺杂与浸润性的改善是电流变液力学性能提高的原因.     

丙三醇/羧甲基淀粉/改性氧化钛复合颗粒的电流变性能

结合改进的水解法和溶胶-凝胶法,制备了丙三醇/羧甲基淀粉/改性纳米氧化钛复合颗粒,分析表明羧甲基淀粉和纳米氧化钛之间存在有相互作用;同时,介电测试表明此颗粒配制的电流变液的介电极化特性有很大改善.经流变学测试,此复合颗粒电流变液的动态剪切应力在颗粒质量分数为25%,剪切速率为100s-1,3kV/mm DC下为960Pa,剪切增幅比为35.同时,此电流变液的静态屈服应力在更高浓度,5kV/mm DC下可达到18kPa,比同等条件下改性氧化钛和CMS电流变液的静态屈服应力均有所提高.此外,这种电流变液还表现出较好的抗沉降性能.     

插层高岭土/改性氧化钛纳米复合颗粒及其电流变性能

采用插层法制备出甲酰胺插层高岭土,然后通过液相沉积法制备了插层高岭土/改性氧化钛纳米复合颗粒.XRD、FT-IR测试结果表明极性物质甲酰胺很好的插入层状黏土高岭土中,且插层率受反应时间影响显著.SEM照片证实了改性氧化钛包覆于高岭土上.该纳米复合颗粒所配电流变液具有较好的电流变效应,电流变效应受钛酸丁酯用量显著改变.通过介电性能解释了电流变液性能优良的原因,为制备高性能电流变液提供理论依据.     

纳米氧化钛有机溶胶的制备及其电流变性能

通过液-液相转移法制备了纳米氧化钛有机溶胶.对制备的有机溶胶及水溶胶进行了UV-vis光谱、粒度分布等表征,并用数码照片直观的展现相转移效果.结果表明:表面活性剂的种类、浓度及HLB值对相转移影响显著;颗粒在水中及有机相中均具有较窄的粒度分布.研究了相转移机理及有机溶胶的电流变效应.该有机溶胶电流变液具有极低的漏电流密度、较宽的工作温区和较好的电流变效应:3kV/mm直流电场下,漏电流密度低于5μA/cm2,200s-1下电流变效率为15.介电性质测量结果说明这种有机溶胶具有较好的电流变效应.     

Ni/(TiO_2+Urea)纳米核壳颗粒电流变行为

通过Sol-Gel法制备出Ni颗粒表面均匀包覆尿素掺杂二氧化钛涂层的纳米核壳颗粒Ni/(TiO2+Urea),对其电流变行为进行了研究.结果表明颗粒热处理温度和尿素加入量对其电流变活性有较大影响,热处理温度高于320℃以后剪切强度明显降低;尿素与Ti的质量比为30%时,剪切强度达到40kPa(4kV/mm直流电场),是无尿素时的10倍,但过量的尿素使强度下降.显微镜观察直流电场下电流变液的结构显示,尿素与Ti的质量比为30%时核壳颗粒电流变液形成的柱粗壮、致密,尿素过量时柱产生断裂,无尿素时柱纤细、疏松.尿素中的极性分子是影响Ni/(TiO2+Urea)颗粒电流变行为的重要因素.     

丙三醇改性对电流变液性能的影响

以丙三醇和钛酸四丁酯为原料,采用沉淀法制备丙三醇改性氧钛系(gly-O-Ti)电流变液颗粒,通过实验研究丙三醇加入量对颗粒形态及电流变性能的影响。颗粒结构及形态测试结果表明,gly-O-Ti颗粒呈无定形态,其粒径随丙三醇量增加而增大。电流变性能采用MCR301旋转流变仪测得,结果表明,当丙三醇与钛酸四丁酯摩尔比为2.5时,所制备的gly-O-Ti颗粒具有最佳的电流变效应;以此颗粒为分散相制备颗粒质量浓度为70%的电流变液,其在2.5kV/mm的电场强度下,剪切屈服强度达150kPa,呈低场高强特性。     

表面改性纳米氧化钛的强电流变效应

以十二烷基硫酸钠（SDS）为表面改性剂,用溶胶凝胶方法制备出无定型改性纳米氧化钛颗粒,平均粒径为100nm．颗粒表面改性极大地提高了纳米氧化钛与硅油的浸润性和所配制电流变液的力学性能．颗粒浓度为3．0g／ml时,材料显示最佳的电流变效应,其挣态剪切应力值可达130kPa（4kV／mm直流电场）．与微米电流变液比较,纳米电流变液的抗沉降性能有较大的改善．颗粒的纳米粒径尺度、与基液良好的润湿性是形成改性纳米颗粒强电流变效应的主要原因．     

SDBS改性丙三醇氧钛颗粒的电流变性能研究

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,通过水热法对丙三醇氧钛(Gly-O-Ti)电流变颗粒进行表面改性。研究了SDBS对Gly-O-Ti电流变液性能的影响并讨论了其作用机理。结果表明在Gly-O-Ti电流变液制备过程中加入适量SDBS,可有效提高体系的电流变力学性能,并降低其漏电流密度。     

改性高岭土/钛氧化物复合材料的制备及其高电流变活性

采用sol-gel法和机械化学法相结合制备了改性高岭土/钛氧化物颗粒,与甲基硅油配制成电流变液。XRD、FTIR分析表明,钛氧化物以含介孔的非晶态形式包覆在经过机械化学法制备的高岭土/NaCl复合物上,形成改性高岭土/钛氧化物复合颗粒。电流变性能测试表明,当颗粒体积分数为25％,E=3 kV/mm时,复合颗粒电流变液的静态屈服应力达7 kPa,是高岭土电流变液的9倍。同时发现钛氧化物含量对电流变效应有重要影响。电流变液介电性能的变化是其流变学性能提高的起源。     

包覆型高岭土/二氧化钛纳米复合颗粒的电流变效应

采用溶胶-凝胶法制备了一种新型高岭土/二氧化钛纳米复合电流变液材料.XRD、FT-IR、SEM分析表明TiO₂以纳米晶的形态包覆于高岭土表面.电流变性能测试表明,不同的TiO₂质量比的复合颗粒电流变液效应不同,且都比纯高岭土电流变有显著提高.同时当复合颗粒中TiO₂质量百分比在34％,颗粒硅油体积分数为25％,直流电场为3kV/mm时,高岭土/二氧化钛纳米复合材料电流变液的静屈服应力达3.4kPa,是纯高岭土电流变液的5倍.     

Preparation and properties of composite particles made by nano zinc oxide coated with titanium dioxide

In this paper, composite particles of nano zinc oxide coated with titanium dioxide were prepared and characterized by TEM, XRD, XPS and FT-IR, and the properties of the composite particles for photo catalysis and light absorption were studied. Tetrabutyl titanate (TBT) was hydrolyzed in an alcoholic suspension of nano zinc oxide with diethanolamine (DEA) as an additive, resulting in a film with a thickness of 20–30 nm being coated on the surface of nano zinc oxide, and the composite particles contained ZnTiO₃ after drying and calcination. Photocatalysis capabilities of the composite particles for the degradation of phenol in an aqueous solution were greatly improved as compared with nano zinc oxide particles before coating, with pure nano ZnO and nano TiO₂ with similar average sizes, or with the mixture of nano ZnO and TiO₂ with the similar composition as the composite particles. The light absorption scope of the composite particles was enlarged when compared to nano titanium dioxide with same average size.     

纳米ZnO/低密度聚乙烯复合材料的介电特性

为探讨纳米ZnO/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的介电特性,首先,采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行改性,并利用两步法制备了不同纳米ZnO质量分数、不同纳米ZnO粒径、不同纳米ZnO表面修饰方式和不同冷却方式的纳米ZnO/LDPE复合材料;然后,通过FTIR、SEM、DSC和热激电流（TSC）测试了纳米ZnO在基体中的分散情况、复合材料的等温结晶过程参数变化及陷阱密度;最后,在不同实验温度下分别进行了交流击穿、绝缘电导率、介电常数和空间电荷实验。结果表明:纳米ZnO的加入使纳米ZnO/LDPE复合材料内部陷阱深度和密度均有所增加;当纳米ZnO的粒径为40 nm且质量分数为3%时,复合材料的结晶速度最快,纳米ZnO在基体中的分散性较好,击穿场强达到最高值133.3 kV/mm,电导率及介电常数也相对较低,加压时复合材料内部空间电荷少,短路时释放电荷速度快,介电性能较好;由于纳米粒子增加了材料内部的热传导速率,降低了复合材料随着温度升高而降解的速度,因而相对于纯LDPE,随着实验温度的提高,纳米ZnO/LDPE复合材料的击穿场强下降幅度及电导率上升幅度均较小。      

An eco friendly and solvent free method for the synthesis of Zinc oxide nano particles using glycerol as organic dispersant

Zinc oxide nano particles can be synthesized using a simple solvent free, economic and eco friendly combustion method. The structural characterization of synthesized nano particles are carried out using XRD and SEM. The optical characterization was carried out using UV and Photoluminescence spectrofluorimeter. The XRD result shows that the nano particles are of hexagonal shape and the average crystal size of the Zinc oxide nano particle is in the range of 70 nm. The SEM analysis shows that the shape of the nano particles is of nano rods. The quality and purity of the Zinc oxide nano particles are confirmed using XRD and EDAX spectral analysis.     

碳包覆NiO纳米颗粒的制备与性能

采用直流电弧放电等离子体技术成功制备了碳包覆NiO(NiO@C)纳米颗粒,并对样品的形貌、晶体结构、粒度、比表面积和孔结构采用高分辨透射电子显微镜、X射线衍射、X射线能量色散分析谱仪、拉曼散射光谱和N_2吸-脱附等测试手段进行了分析。实验结果表明:直流电弧等离子体技术制备的NiO@C纳米颗粒具有典型的核壳结构,内核为面心立方结构的NiO纳米颗粒,外壳为碳层。颗粒形貌主要为立方体结构,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在30~70nm范围,平均粒径为50nm,外壳碳层的厚度为5nm。NiO@C纳米颗粒BET比表面积为28m~2/g,等效直径为46nm,与TEM和XRD测得的结果基本一致。Raman光谱说明样品中碳包覆层的石墨化程度较低,发生了红移现象。     

表面改性纳米SiO2增强木质纤维/聚氯乙烯复合材料性能

SiO₂粒子经偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）表面改性后,与木质纤维、聚氯乙烯（PVC）及其它助剂通过熔融混炼制备改性SiO₂-木质纤维/PVC复合材料,用FTIR、SEM和同步热分析仪（STA）对SiO₂粒子和SiO₂-木质纤维/PVC复合材料的结构与性能进行测试与表征。FTIR分析表明,SiO₂粒子表面接枝了KH550的特征官能团,KH550成功地接枝到SiO₂粒子表面;SEM分析表明,改性纳米SiO₂粒子能在木质纤维/PVC复合材料中均匀分散,其粒径在100 nm左右;添加改性的SiO₂粒子后,木质纤维和PVC结合更加紧密,孔洞间隙减少。纳米SiO₂质量分别占木质纤维质量的10%、8%和10%时,SiO₂-木质纤维/PVC复合材料的弹性模量、拉伸强度、冲击强度分别达到最优值4.66 GPa、31.12 MPa和4.11 kJ/m²,与未添加SiO₂的复合材料相比分别提高了50.29%、28.91%和16.65%。     

纳米CaCO_3的制备、表面改性及表征

主要进行了超重力法制备纳米碳酸钙及纳米碳酸钙的表面改性工作 ,并应用TEM、BET、XPS和接触角等方法对改性前后的纳米碳酸钙进行了分析和表征。未改性纳米碳酸钙的粒径约为 30nm ,而改性之后粒子的粒径约在 35～40nm之间 ;未改性纳米碳酸钙的比表面积为 2 9.8m2 / g ,改性碳酸钙的比表面积 38.4m2 /g ,有较大程度的增大 ;改性碳酸钙的XPS能谱图中Ca2 + 的结合能改变了 0 .35eV ,表明改性剂以化学键结合于碳酸钙表面 ;改性剂加入量在 6 % (质量分数 )时改性CaCO3 与极性溶剂的接触角发生反转 ,说明改性剂适宜加入量应在 6 %左右     

改性纳米SiO2/硅橡胶复合材料的制备及性能

为提高纳米SiO₂在硅橡胶（SR）基体中的分散性及两相间的界面结合力,设计以羟基硅油（HSO）和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）为纳米SiO₂的表面封端改性剂,并将改性SiO₂与双组份加成型液体SR复合得到改性纳米SiO₂/SR复合材料。通过一系列表征手段对改性纳米SiO₂的形貌结构及其在乙醇中的分散性等进行分析,研究了改性纳米SiO₂对纳米SiO₂/SR复合材料的断面形貌、力学性能及热稳定性的影响。结果表明:KH570成功接枝到纳米SiO₂表面并与SR基体间形成化学键。当HSO协同KH570改性纳米SiO₂时,可有效改善纳米SiO₂在SR基体中的分散性能及纳米SiO₂与SR两相间的界面结合性能,并显著提高纳米SiO₂/SR复合材料的力学性能和热稳定性。将SiO₂∶HSO∶KH570以质量比为2.0∶0.2∶0.6处理的改性纳米SiO₂粒子,得到的改性纳米SiO₂/SR复合材料起始热分解温度提高了230℃。当SiO₂∶HSO∶KH570质量比为2.0∶0.2∶0.45时,改性纳米SiO₂/SR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了约1倍。      

纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征

用KH-550对氧化石墨进行改性, 再对其进行还原, 获得功能化石墨烯(FG), 未经干燥的FG经超声处理后可以稳定分散在质量比9∶1的丙酮/水混合液中; 在高速搅拌和超声分散条件下, 将FG分散液分散到室温硫化(RTV)硅橡胶中, 固化后得到纳米FG(nano-FG)/RTV硅橡胶复合材料。采用FTIR、TEM、SEM、XRD和DSC分析了FG及复合材料的结构和形貌。结果表明: KH-550连接到石墨烯片层表面上, 使其片层起皱、折叠, 部分发生了剥离, 层间距增大到3.46 ; FG经过超声处理后剥离成透明至半透明的片层; nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的断面结构为褶皱结构, 不同于纯硅橡胶, 也未出现微观相分离; 与硅橡胶相比, 复合材料的T_g、T_m和结晶度均有所提高。复合材料的力学性能测试结果表明, nano-FG对RTV硅橡胶具有明显的补强效果, 当nano-FG质量分数为0.5 %时, nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的拉伸强度比纯RTV硅橡胶提高了一倍多, 达到了0.43 MPa; 断裂伸长率也提高了52%, 达到了265%。