纳米多孔SiO2薄膜的结构控制与强化

报道了采用溶胶 -凝胶技术 ,结合碱 /酸两步催化和氨与水蒸气混合气体热处理技术 ,成功地制备了高孔隙率、耐磨和附着力好的纳米多孔SiO2 薄膜 .使用透射电镜 (TEM )、扫描电镜 (SEM)、原子力显微镜、椭偏仪等方法测量和分析了薄膜的特性 .实验结果表明 :通过控制实验条件实现了SiO2 纳米结构的人工控制 ,形成的薄膜折射率在 1.18～1.4 1之间连续可调 ;采用碱 /酸两步催化法明显提高了薄膜的力学性能 ,混合气体中的热处理进一步改善了薄膜的力学性能 ;薄膜增强归因于SiO2 颗粒间更多的Si—O—Si化学键连接     

纳米多孔SiO2-TiO2复合薄膜的制备及研究

采用溶胶凝胶技术,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂,乙酰丙酮作为钛的水解控制剂,通过钛和硅醇盐的分步水解得到均匀的SiO2TiO2复合溶胶,通过提拉制备出具有纳米多孔结构的复合薄膜.实验结果表明,多孔薄膜中的钛离子形成了Si—O—Ti键的孤立四配位形态,使薄膜具有复合型钛离子的催化效果,并且有介孔结构.随TiO2含量的增加,薄膜仍具有较好的透光性(可达到85%以上).通过对实验条件的调节,可实现对薄膜纳米结构的人工控制,形成的多孔薄膜折射率在1.2~1.4之间连续可调.     

多孔SiO2凝胶玻璃的孔结构研究

以正硅酸乙酸为原料采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ方法制备了多孔ＳｉＯ２凝胶玻璃，研究了各种工艺因素如温度、溶剂（水、乙醇）、老化干燥条件等因素对孔径分布的影响，用电子显微方法分析了凝胶颗粒结构，采用ＤＴＡ、ＸＲＤ研究了高温下凝胶玻璃的结构情况。     

SiO2-PMMA复合材料的粒度和结构

溶胶－凝胶技术合成了SiO2-PMMA无机－有机复合材料的均匀体系。用小角X－射线省射，X－射线能谱仪对所合成的SiO2-PMMA无机－有机复合材料体系进行了粒度的测量。给出了在该种复合材料中，无机与有机成分的含量相对变化时，体系的粒度并不发生显著变化，该体系是有机相被包覆在无机相中的所形成的网络等结论。     

SiO2的开发应用现状

系统介绍并分析了SiO2在工业领域的利用现状。目前，国内的SiO2开发应用逐步由粗加工向深加工发展，尤其是纳米技术的渗入以及硅电子光学产品的开发，加速了SiO2产品的发展。现阶段SiO2开发应用产品主要有：纳米陶瓷等超细纳米化产品、氮氧化硅粉末、分子筛、耐高温硅酸钙保温材料、新型精铸用石英粉涂料等。此外，指出了该领域研究目前存在的问题及今后的对策。     

快速制备纳米SiO2的研究

采用溶胶-凝胶技术，利用正硅酸乙酯的水解和缩合反应，用NH4Cl作为阳离子表面活性剂，在短时间内制备了纳米SiO2粉末。研究了pH值、水与正硅酸乙酯的体积比、溶胶凝胶温度和焙烧温度对纳米二氧化硅制备时间及其粒径的影响，并用粒度分析仪对SiO2粉体颗粒进行了表征。结果表明，采用此方法制得的SiO2粉体颗粒平均粒径为67．5nm，较理想的反应条件为水与正硅酸乙酯的体积比为10，反应温度为60℃。     

模板组装制备多孔SiO2及其在纳米材料中的应用

采用不同的几何模板 ,通过溶胶 -凝胶过程 ,探索了模板组装制备孔径形状、尺寸大小可控的微孔氧化硅材料 ;讨论了模板组装合成材料的孔径控制 ,并论述了其在纳米材料中的研究及应用前景     

纳米多孔TiO2薄膜制备工艺对其光学性能的影响

目的制备高效光催化薄膜,研究制备工艺对甲基橙水溶液光催化活性的影响。方法利用溶胶-凝胶技术在钠钙玻璃表面制备多孔纳米TiO2薄膜,用TEM,XRD,UV-VIS,AFM等技术对薄膜微结构进行表征。结果TiO2薄膜表面均匀,连续性好,颗粒粒径大约为17nm左右,孔洞平均大小为25nm左右,膜表面的粗糙度(RMS)大约为2~3nm左右。450℃退火处理的样品出现锐钛矿和金红石的混晶结构,锐钛矿的含量为66%,晶粒尺寸为28.8nm。随着退火时间的加长,紫外吸收峰“蓝移,”TiO2薄膜材料的带隙宽度变窄,扩大了光吸收范围。结论用工艺1制取的TiO2薄膜的光催化活性优于工艺2;450℃是合适的退火处理温度。     

溶胶凝胶法和浸渍法制备的Cu/SiO2催化剂的表征与性能

以CuCl2为铜源,采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了SG-Cu/SiO2和IM-Cu/SiO2催化剂,用XRD、BET、IR、TPR等手段对催化剂进行了表征,考察了2种催化剂对NO CO反应的催化性能.结果表明,不同方法制备的催化剂在孔容、比表面积和表面OH的分布上有很大差异, 金属粒子在催化剂中的分散程度和存在状态也有所不同.在NO CO反应中,SG-Cu/SiO2的催化性能高于IM-Cu/SiO2,在SG-Cu/SiO2催化剂中形成的难还原的铜物种对NO CO的催化性能较好.     

热处理对纳米TiO_2/SiO_2复合粒子微结构的影响

为了掌握热处理对纳米复合材料微结构的影响情况,采用溶胶-凝胶法制备了高比表面积及大孔容的纳米TiO2/SiO2复合粒子.利用热分析、XRD、FTIR和比表面积测试仪等仪器对不同热处理条件的纳米复合粒子进行了表征.结果发现,纳米复合粒子中TiO2的锐钛矿型和金红石型晶型转变温度分别由一般的350℃和600℃升高到660℃和770℃,晶粒度随热处理温度的升高和时间的延长而增大;同时,随着热处理温度的升高,复合粒子的比表面积逐渐减小,且微孔减少比例由小孔径微孔占多数逐渐转变为较大孔径微孔占多数.     

溶胶凝胶法制备超细二氧化硅的研究

以Na2SiO3·9H2O为原料、乙酸乙酯为潜伏酸试剂,并辅以超声波振荡,采用溶胶-凝胶法制备了高比表面积超细SiO2粉体.考察了Na2SiO3浓度、酸试剂、表面活性剂、超声波等因素对SiO2粉体粒径的影响,并用TEM、BET、低温液氮吸附和XRD等分析手段对SiO2粉体颗粒进行了表征.结果表明,所制得的SiO2粉体呈无定形,粒径为40～60 nm,比表面积可达400 m2/g以上.     

热处理下光电致变色器件的结构和变色性能

采用溶胶-凝胶法分别制备稳定的WO3和TiO2溶胶,溶胶颗粒分散不团聚,颗粒尺寸集中,并采用提拉法和旋涂法成膜,组装成光电致变色器件,研究了不同热处理温度下光电致变色器件的透过率变化．结果表明,l000W碘钨灯光照10min后,器件的透过率由变色前的70％下降到变色后的20％左右,达到了对可见光的调节作用．     

纳米光催化材料H6P2W18O62/SiO2的制备与表征

通过溶胶-凝胶技术将H6P2W18O62负载到载体SiO2上,制备了负载型光催化材料H6P2W18O62／SiO2。采用红外光谱（FT—IR）、电感耦合等离子原子发射光谱（ICP—AES）、固体核磁共振波谱（^31P MAS NMR）、N2吸附测定和透射电子显微镜（TEM）等手段,对该材料的组成、结构、表面物理性质和形貌进行了表征。结果表明,上述材料中具有光催化活性的H6P2W18O62仍保持着最初的Dawson结构。同时,该负载型光催化材料还具有纳米孔结构和较大的比表面积。     

SiO2纳米粒子制备及自组装光学性能

运用溶胶一凝胶法制备了不同粒径单分散SiO2纳米微球,垂直沉积法制备了SiO2三维光子晶体薄膜．通过SEM研究了SiO2光子晶体的微观结构,探讨了薄膜内裂痕形成原因与克服办法．通过分光光度计测定了光子晶体的带隙位置,与理论计算相吻合．光子晶体带隙随着SiO2微球粒径增加带隙红移．     

多孔材料的孔结构对其力学性能及破裂机制的影响

针对多孔材料的孔结构对其宏观力学性能及其破裂机制与耐久性的影响,对两种不同孔结构的多孔材料进行了单轴压缩和冻融循环试验,建立了能反映材料内部孔隙结构的三维非均匀数值模型,对两种多孔材料在单轴压缩下的破裂机制进行了分析.实验结果表明:孔结构对于金尾矿多孔材料的力学性能有显著影响.较大的孔隙率除会显著降低材料的抗压强度外,吸能性能会显著增加;在±25℃范围内冻融循环10次条件下的试验结果表明,当金尾矿多孔材料的孔隙率较小且为闭孔结构时,孔洞因冻融造成的孔壁颗粒脱落填塞而造成材料的抗冻性能有所提高;孔隙率较小时,金尾矿多孔材料在单轴压缩下的裂纹扩展主要从试件两端向试件中部扩展贯通为一条连续主拉裂纹,次生裂纹较少;而孔隙率较大时,压缩过程会出现大量微裂纹,最终主裂纹附近会伴随大量次生裂纹.     

多孔结构对Vero White型光敏树脂力学性能的影响

多孔结构设计是影响使用性能的主要因素之一,优化多孔结构是减少质量的重要途径.利用静力学仿真分析不同板材内部结构力学性能的变化规律及特点.采用以色列Objet Eden250光固化设备,对Vero White型光敏树脂进行不同结构光固化成型,利用AG-Xplus电子万能试验机测试了试样抗压性能,并与仿真结果对比.研究结果表明,多孔结构的抗压强度随着孔隙率的升高而降低,不同结构的多孔结构的抗压强度的变化范围在15～70 MPa.蜂窝状结构的性能优于六面体结构,六面体结构优于八面体结构.研究结果与理论结果基本一致,为多孔结构在增材制造的成功应用提供了理论依据和实验依据.     

UV固化有机硅/SiO2杂化涂料的制备及性能

以正硅酸乙酯和常用的有机硅为原料,采用溶胶-凝胶法制备了可紫外光(UV)固化的有机硅/SiO2杂化涂料.研究了有机硅用量对杂化漆膜性能的影响,并用FTIR和固体29Si-NMR对杂化涂料进行了表征,测定了UV固化C C的转化率和硅氧烷的缩聚度.结果表明:杂化涂料的有机与无机网络间以共价键的方式结合,在UV固化240 s时双键转化率可达81.0%,硅氧烷的平均缩聚度为89.5%;由于采用了改进的溶胶-凝胶法,在高度交联的SiO2网络结构中引入线性Si O Si链段,使得漆膜既有高硬度又有良好的柔韧性,当TEOS/MPTMS/DDS摩尔比为6∶2∶3时膜的综合性能最佳.     

8-羟基喹啉修饰玻璃基质中CdS纳米粒子的制备及性质

采用溶胶-凝胶法制备了8-羟基喹啉修饰的CdS-SiO2复合材料并用多种谱学方法进行了表征,比较了修饰前后的荧光发射光谱．发现没有修饰的CdS—SiO2复合材料只产生激子荧光发射峰,用8-羟基喹啉修饰后,激子荧光发射峰和表面态荧光发射峰都能产生,这为非线性光学玻璃的改性提供了一个新的思路．     

Effect of Heat Treatment on Structure and Properties of WC-Co Hardmetals

Heat treatment changes the structure of the cobalt binder phase and the properties of the WC-Co hardmetals. The higher the cobalt content in the alloy is, the more effective the heat treatment is. The present work has found that the transformation of α-Co to ε-Co can be depressed by quenching the specimens in oil from 1000℃ and hence the transverse rupture strength of these specimens can be increased. During tempering the quenched specimens, new precipitated phases which have dispersion hardening effect on the cobalt binder phase have been observed.     

表面改性对织物湿传递性能影响

将实验用织物进行了亲水性和拒水性整理，使用织物微气候仪，利用汽态湿传递和液态湿传递方法研究了织物热湿传递性能。实验结果表明，无论经过亲水性整理或拒水性整理，织物的水汽湿传递性能均无明显变化，而织物液态湿传递性能却发生了显著变化。在织物液态湿传递过程中，影响其传递性能的主要因素是织物的毛细吸水效应。