水热法合成α-氧化铝空心微球

以葡萄糖和硝酸铝为原料,采用水热法合成大小及壁厚可控的α-氧化铝空心微球。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱分析仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DSC)等手段对合成产品进行表征。结果表明:得到的氧化铝空心微球分散性较好,可通过调节加入的葡萄糖浓度及硝酸铝量,得到大小及壁厚不同的氧化铝空心球,烧结温度对微球粒径大小影响不大,当烧结温度上升900℃时,壳层结构由不定形态变为γ-Al2O3,当烧结温度上升到1 100℃时,可得到α-Al2O3氧化铝空心微球。     

氧化铝空心微球的制备

采用微米级铝粉,以自模板法制备了微米级氧化铝空心微球,研究了不同沉淀剂、不同铝离子浓度和煅烧温度对制备空心球的影响。用扫描电镜和X射线衍射表征了制备的样品。结果表明:用尿素作沉淀剂、铝离子浓度在0.4mol/L、煅烧温度为1000℃时,更容易得到表面形貌好的氧化铝空心微球。空心球的粒径与微米级铝粉粒径一直,表面光滑,球壳厚度在1μm左右。     

氧化铈空心微球的制备及表征

通过聚合物模板法和高温煅烧法制备了氧化铈空心微球,并考察了其光催化性能。采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究氧化铈空心微球的尺寸和微观形貌,通过傅立叶转换红外线光谱(FTIR),X射线衍射(XRD)和比表面积(BET)表征空心微球、晶型结构、比表面积。结果表明,以粒径为220nm的聚苯乙烯微球可以制得球径约为220nm的CeO_2空心微球。壳层厚度约为20nm。在模拟可见光的条件下,氧化铈空心微球对罗丹名B的降解率在3h内可达到95%以上,表现出优异的光催化降解性能。     

低密度碳空心微球的制备及酚醛树脂空心微球复合材料的性能

以BJO-0930酚醛树脂空心微球为原料,通过酸洗、预氧化、碳化三步工艺,成功制备球形度好、强度高的碳空心微球,并与热固性酚醛树脂复合,热压成型得到轻质酚醛树脂/空心微球复合材料。系统考察了碳化温度、循环酸洗、预氧化等对碳空心微球强度的影响。复合材料的力学性能和隔热性能分别通过压缩性能以及热导率测试进行表征。结果表明:直接碳化得到的碳空心微球破球率高、强度低;通过循环酸洗可以有效去除树脂球的灰分,破球率由28.07%降低至18.03%;进一步预氧化处理可以显著提高碳空心微球的强度,其破球率和等静压破球率分别为10.03%和17.34%;制备得到的酚醛树脂/碳空心微球复合材料具有优异的隔热性能和力学性能,热导率降低至0.115 W·m~(-1)·K~(-1),压缩强度为46.02MPa。     

微生物模板辅助制备ZnO空心微球

以白葡萄球菌作为模板,通过醋酸锌和三乙醇胺(TEA)反应成功得到ZnO空心微球。采用SEM、TEM、XRD和TG表征所得的ZnO空心微球,得到了空心微球的基本形貌,并发现了细菌模板在高温下易去除的特点。还研究了不同细菌和三乙醇胺(TEA)加入量以及静置时间对空心微球的影响,发现加入高浓度的细菌液和TEA溶液以及长时间的静置有利于空心微球的制备。最后确定了细菌在整个ZnO空心微球制备过程中的模板作用,但单纯的细菌不足以使ZnO覆盖在其表面形成空心微球结构,需要对其表面进行修饰,而实验中加入的TEA就是用于修饰细菌表面的。     

Ag-TiO_2空心复合微球制备及其光催化性能

为了提高空心TiO2的光催化活性和拓展其对可见光的响应,以聚苯乙烯为模板合成TiO2空心微球,再通过KBH4还原AgNO3,制备了TiO2空心壳层表面载有Ag单质粒子的复合微球。利用SEM、TEM、XRD和EDS对Ag-TiO2空心微球的形貌结构和组成进行表征,并以有机染料罗丹明B(RhB)为目标降解物,研究该复合微球的光催化性能。在紫外光下,载银量为2%的Ag-TiO2复合微球2h内对RhB的降解率比同条件下空心TiO2提高23.8%;在可见光下,载银量为2%的Ag-TiO2复合微球在6h内对RhB的降解率比同条件下空心TiO2提高28.2%。结果表明,壳层表面载有适量Ag单质粒子的空心TiO2复合微球,其光催化活性和对可见光的响应显著高于纯空心TiO2微球。     

水热法制备空心微球的研究进展

空心微球是一种兼具一般空心球和超细功能材料优势的新型结构,在生物医学、化工、功能材料等领域具有应用前景。介绍了模板辅助水热法、无模板水热法制备空心微球技术的原理和特点,并概括了其涉及的反应机理,最后提出了水热法合成空心微球存在的问题并预测了其发展趋势。     

二氧化钛中空微球材料的研究进展

二氧化钛中空微球材料由于具有特殊的空心结构而表现出许多独特的物理化学特性,而空心结构又取决于制备方法.综述了喷雾反应法、模板法和一步法在二氧化钛中空微球材料制备中的最新研究进展,并展望了二氧化钛空心微球材料的应用前景.     

空心玻璃微球低温绝热性能研究进展

空心玻璃微球作为一种新型高性能粉末材料,特殊的球形空心结构使其在低温绝热领域有很好的应用前景。文章综述了空心玻璃微球与珠光砂、气凝胶等粉末绝热材料和真空多层材料以及单纯高真空的低温绝热性能对比研究,并进一步综述了空心玻璃微球本身性能变化和金属包覆对其低温绝热性能的影响研究。另外,还介绍了微球绝热系统在1 000 L、22 700 L和218 000 L储罐中的实际应用情况。     

铁铕共掺杂的TiO_2空心微球的制备及光催化活性

通过溶胶-凝胶法制备铁铕共掺杂的TiO_2(Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2)空心微球,采用XRD、TEM、BET和XPS等对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性。结果表明:SiO_2微球表面均匀地包覆了1层TiO_2,超声有利于提高SiO_2@TiO_2复合微球间的分散性,同时也发现煅烧前对SiO_2@TiO_2复合微球进行研磨处理后所得的Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球部分塌陷,而未研磨和煅烧后研磨所得Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球完整性较好。XRD和BET分析表明,Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球为锐钛矿且具有良好的介孔结构,铁铕共掺杂在TiO_2空心微球中产生协同作用,使Fe3+-Eu3+/TiO2空心微球的粒径进一步减小,比表面积增大。当Fe~(3+)的掺杂量为1.0%、Eu~(3+)的掺杂量为0.5%时,Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球的光催化活性最高。     

空心微球的制备和研究进展

空心微球具有独特的光、电、磁、催化等物理、化学性质,在材料、化学、催化剂和生物等领域有重要应用.从空心微球的微观结构及壳层厚度与均匀性的角度,详细介绍了目前空心微球的各种制备方法,包括沉积和表面反应法、逐层自组装法、微封装法、喷雾干燥或热解法、液滴法和乳液/相分离技术等,并综述了其应用和研究概况.     

以丝素蛋白微球为模板制备介孔SiO_2空心微球

以自组装方法制备的丝素蛋白(SF)微球为模板,采用溶胶-凝胶法直接在SF微球表面涂覆硅层,随后高温锻烧制备介孔二氧化硅(SiO_2)空心微球并研究了氨水用量对SF微球表面沉积SiO_2胶粒的影响。通过SEM表征显示,随着氨水用量的增加,SiO_2胶粒在SF微球表面的沉积量增大;SF/SiO_2复合微球锻烧后经TEM和比表面积测试表明,SiO_2微球具有良好的空腔结构,比表面积为92.127m~2/g,孔体积为0.477cm~3/g,孔径为4.56nm。研究证明,在没有添加任何表面活性剂或偶联剂条件下,SF能够诱导SiO_2胶粒沉积,为制备介孔SiO_2空心微球提供了一条简单有效的新途径。     

氮掺杂碗状空心碳微球的制备及其 在超级电容器中的应用

针对碳电极材料存在比电容小、能量密度低的问题,采用异质成核合成路径制备了新型的碗状空心碳微球,进一步以尿素为氮源,通过水热法制备了高性能氮掺杂碗状空心碳微球。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪、傅立叶红外光谱仪和X射线光电子能谱分析仪对碗状空心碳微球和氮掺杂碗状空心碳微球的形貌及结构进行表征,并分析了氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能。实验结果表明:氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能有显著的改善,在1 A/g的电流密度下,氮掺杂碗状空心碳微球的比电容(235.5 F/g)远高于碗状空心碳微球的比电容(121.0 F/g),此外,氮掺杂碗状空心碳微球在3 A/g的电流密度下循环5 000次后,其比电容保持率为78.3%。     

具有开口结构SnO2空心微球的水热合成及表征

以锡酸钠和尿素为原料,采用水热法制备出具有开口结构的SnO2空心微球。主要考察了尿素浓度和水热时间对空心微球形貌 的影响;利 用XRD、SEM、TEM等分析手段对空心结构进行了表征,并对空心微球的形成机制进行了讨论。结果表明,SnO2空心微球直径约为2μm,球壳由SnO2纳米片或纳米晶粒堆积而成,壁厚约250nm。尿素不仅有助于纳米粒子自组装成微球,其分解产生的气泡还可以作为软模板形成空心结构;同时因气泡逸出形成的特殊开口结构可以为引入功能性粒子提供快速通道,具有很好的应用前景。     

SiO2空心微球的制备表征及摩擦性能

以分散聚合法制备的聚苯乙烯(PS)微球为有机模板, 以正硅酸四乙酯(C₈H₂₀O₄Si)为无机前躯体物料, 通过静电吸附作用成功地制备了纳米 PS-SiO₂ 复合微球和SiO₂单分散空心结构。通过红外(FTIR)、热重(TG)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM) 和热重分析仪(TGA)等手段对纳米复合材料进行了表征, 并对产物的抗磨性能进行了测试。结果表明, 该方法可一次性制备大量的复合微球, 这些微球的直径约为0.7 μm, 分散性能良好。在煅烧去除模板后, 得到了保持完整的空心纳米 SiO₂ 结构, 微球的球壳稳定性较好。摩擦实验表明, 添加了2 wt%空心微球的植物油在较低载荷工况下具有优异的减磨性能, 摩擦系数可低至0.058。      

金属空心微球的制备及应用现状

金属空心微球不仅具有一般金属空心球的结构和性能等特点，而且还具有小尺寸的独特优势，可望在微电子、微系统和生命科学等诸多前沿领域发挥重大的作用。介绍了金属空心微球的制备和应用现状，并对存在的问题进行了的讨论。     

空心玻璃微球制备的研究进展

由于空心玻璃微球(HGM)具有呈完全球形的空心体、密度小、热导率小以及极好的流动性等特点,从而使得以空心玻璃微球为核心的一系列新型材料得到广泛运用。结合国内外研究情况概述了液滴法、干凝胶法、降解芯轴技术和喷雾干燥法等HGM的制备方法以及HGM粒度、壁厚、耐压强度等的测试方法。     

正辛胺模板法制备Si／Al复合空心微球及其结构表征

以正辛胺为模板、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、异丙醇铝为铝源,在盐酸的催化作用下通过溶胶一凝胶方法制备出圆形度和分散性好、结构完整的Si/Al复合空心微球.分析了不同反应时间和反应温度下Si/Al复合空心微球的形貌、粒径、成分和结构.结果表明:Si/Al复合空心微球的平均粒径随反应温度和反应时间的增加而缓慢增大,但明显小于同样条件SiO2空心微球的粒径.Si/Al复合空心微球的平均粒径为8～16μm,壳层厚度为2.18～3.61μm.Si/Al复合空心微球中的铝主要以氧化物的形式存在;壳层表面具有微孔结构,比表面积为431～912 m2/g;可几孔径为1.2～2.0nm.     

蓝光发光性能优异的氧化锌空心微球的制备及表征

本工作采用低温溶剂水浴热法, 以葡萄糖、柠檬酸盐为辅助剂, 首先制备了柠檬酸锌空心微球, 然后在空气气氛中500℃煅烧制得ZnO空心微球。应用XRD、TG-DSC、SEM、TEM、IR对产物的组成、结构以及形貌进行了研究, 研究发现该方法制备的前驱体为直径约为2 μm, 壁厚约为200 nm的空心微球。由前驱体煅烧后得到的ZnO空心微球由粒径为20~30 nm的纳米粒子组装成, 平均直径约为1 μm, 壁厚约为100 nm。此外还采用光致发光光谱仪(PL)对产物的光学性能进行了研究, 结果表明ZnO空心微球在激发波长为325 nm的条件下具有较好的蓝光发光性能, 发光峰位于469 nm处。     

空心微球/环氧树脂复合泡沫塑料的抗压性能与破坏机制

以环氧树脂为基体, 不同粒径空心玻璃微球为填充体, 制备了轻质高强复合泡沫塑料。通过单轴准静态压缩试验研究了空心微球的粒径大小对复合泡沫塑料的抗压性能的影响, 并采用SEM对复合泡沫塑料的微观结构进行观测。通过随机空间分布法建立了空心玻璃微球/环氧树脂复合泡沫塑料的实体模型, 并且使用有限元分析软件对复合泡沫塑料在1 kPa载荷下的应力分布进行了分析。结果表明, 在相同体积含量下, 当空心微球的粒径从30 μm增大到120 μm时, 复合泡沫塑料的抗压强度无明显变化。有限元分析的结果表明, 在复合泡沫塑料中主要承载部分为空心微球, 空心微球上的应力大于树脂基体上的应力。最大应力分布在空心微球的内壁, 结合SEM图像可推测, 空心微球在破裂之前受到充分的挤压, 并且从内壁产生裂纹。