Al3+掺杂对硅胶吸附材料性能的影响

将陶瓷纤维纸用水玻璃和铝盐溶液等浸渍制备出新型Al3 掺杂硅胶吸附材料,研究了Al3 掺杂对硅胶吸附材料性能的影响.傅立叶变换红外谱、扫描电子显微镜及X射线能谱(SEM-EDS)揭示吸附材料中掺杂Al3 的存在及其含量;多孔介质孔隙分析显示,一定程度的Al3 掺杂可提高材料的比表面积和孔容,影响其孔径结构及分布,增加活性吸附位,从而提高了材料的吸附性能,在材料表面形成的Al-O-Si键增强了材料表面孔道骨架支撑力,提高了表面导热性,使其耐热性能、耐破指数和裂断长显著提高.     

金属离子掺杂改性硅胶吸附剂的吸附性能

采用浸渍共沉积法,以陶瓷纤维纸为基材,钴盐、铝盐或钛盐为改性剂,顺次经水玻璃、酸性盐溶液,制得了金属离子掺杂硅胶吸附剂.探讨了盐含量、温度、pH值等对改性硅胶吸附性能的影响.静态吸附测试及多孔介质表面分析表明:经金属离子掺杂改性,可以使硅胶吸附性能明显增强,BET比表面积、孔容、平均孔径明显增大;饱和吸附量及BET比表面积按铝掺杂硅胶、钛掺杂硅胶、钴掺杂硅胶及硅胶的顺序减少;前期吸附速率(1000s)、平均孔径及其热稳定性按钴掺杂硅胶、铝掺杂硅胶、钛掺杂硅胶及硅胶的顺序递减.饱和吸附量与BET比表面积相关性分析显示,掺杂改性硅胶仍以物理吸附为主.     

共沉淀法制备新型硅-锆除氟复合材料及物相表征

以氧氯化锆和硅酸钠的盐溶液为原料,采用共沉淀法制备了硅-锆复合的新型除氟材料(Si-Zr),利用SEM、FTIR和XRD分析了其表面形态和内部结构特征,并研究了相关的制备参数对材料除氟性能的影响。结果表明,600℃高温焙烧条件下的新型Si-Zr表面孔隙结构发达,比表面积大,有利于材料对氟离子的吸附; 材料中 Zr与Si以Si—O—Zr复合氧化物的形态结合,其性质结构稳定,对氟离子吸附后不易脱附。在制备参数中,焙烧温度、硅与锆摩尔比和焙烧时间对材料除氟性能的影响较大。     

锌掺杂硅胶吸附材料的制备与性能研究

以陶瓷纤维纸为基材,经水玻璃浸渍及锌盐的酸性水解沉积,制备出新型高吸附性能锌掺杂硅胶吸附材料.用扫描电子显微镜、红外光谱仪和比表面积分析仪等对产物进行了表征,并考察了浸渍时间、浸渍温度、锌盐含量、外加酸含量以及反应温度等制备条件对材料吸附水性能的影响.SEM结果表明,制得的吸附材料中,锌掺杂硅胶微粒较均匀地分布在陶瓷纤...     

一种新型苯吸附材料的制备及性能研究

为了更有效地回收挥发性有机化合物(VOCs)中的苯系物,并满足日趋严格的VOCs排放标准,开发了一种用于吸附回收苯的新型吸附材料.对原料硅胶进行表面化学改性,在硅胶表面接枝,形成络合π键的苯官能团.通过正交试验分析,以疏水指数和静态苯蒸汽吸附量为评价指标,确定了两种改性疏水硅胶的合成配方.对改性疏水硅胶进行苯吸附等温线...     

CZSiGe单晶的 FTIR光谱研究

利用傅立叶红外光谱(FTIR)测试技术,研究了掺锗CZSi的低温和常温红外吸收光谱。发现高浓度Ge掺入CZSi在红外吸收光谱中引起的波数为1118cm^-1、710cm^-1,和800cm^-1,的新红外吸收峰,这些峰的吸收强度随Ce含量的增加也逐渐增强;碳的红外吸收峰(607cm^-1)则向低频方向移动。同时利用X射线单晶衍射技术(SCXRD)测定了SiGe(Ge：10wt％)单晶的晶格常数,结果表明晶格常数由Si单晶的0．54305nm变为0．5446nm。     

液相硅沉积改性HZSM-5分子筛的择形吸附分离性能研究

以聚硅氧烷作为改性剂,通过液相硅沉积表面修饰对HZSM-5分子筛吸附剂进行了择形功能化改性,采用X射线衍射(XRD)、NH3-TPD、比表面积与孔径分析和热重分析(TGA)等手段对改性前后的吸附剂进行了表征。分别采用液相吸附法和气相吸附法研究了ZSM-5择形分子筛对于对二甲苯(pX)和间二甲苯(mX)混合物的择形吸附分离效果,考察了硅沉积改性程度、液相吸附及气相吸附工艺条件对硅沉积修饰分子筛Si/ZSM-5择形吸附分离性能的影响。研究结果表明,分子筛吸附剂中介孔体积随着硅沉积改性次数增加而减少,而微孔体积改变较小,但4次硅改性后的分子筛吸附剂的晶体结构未发生明显变化。同时,随着硅沉积改性次数的增加,分子筛吸附剂的吸附量减小,而吸附剂的择形吸附分离系数βpX/mX增大;另一方面,气相热解吸得到的pX/mX选择性高于液相解吸法,并且二氯甲烷作为液相解析剂的pX/mX择形选择性高于甲苯和环己烷解析剂。吸附重量动态分析测试结果表明,Si/ZSM-5(0)、Si/ZSM-5(2)和Si/ZSM-5(4)的平均吸附容量分别为102.1,82.12和71.84mg/g,pXmX二甲苯混合物的扩散速率随着硅沉积改性程度的增加而明显减小。     

活性炭的双氧水表面改性及其吸附二氧化硫性能研究

目的 制备武器装备贮存微环境用单组分的二氧化硫吸附材料。方法 采用双氧水对椰壳活性炭进行表面改性,研究改性活性炭孔隙结构、表面化学性质的变化及其对二氧化硫吸附性能的影响。结果 活性炭存在微孔和中孔,改性后活性炭比表面积略有增加,平均孔径减小。双氧水与活性炭反应起到刻蚀作用,在活性炭表面产生了纳米尺度的网孔结构,降低了活性炭表面碳微晶有序程度,同时双氧水与活性炭反应时起到了氧化作用,提升了活性炭表面氧元素和含氧官能团含量。体积分数为20%的双氧水改性活性炭的吸附容量最高,达到154.15 mg/g,约为改性前的5倍。结论 双氧水对活性炭经表面改性后,产生了纳米尺度的孔隙,并提升了活性炭表面含氧官能团,在两者协同作用下显著提升活性炭对SO₂吸附性能,具有良好的装备应用前景。     

泡沫镍负载硅胶结构化吸附材料制备及性能

以泡沫镍薄片为载体,采用浸渍提拉工艺获得结构化硅胶吸附材料。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和多孔介质孔隙分析仪等对吸附材料表面形貌和结构进行表征。探讨浸渍次数、聚合氯化铝(PAC)溶液浓度、处理时间等条件对结构化硅胶吸附性能的影响。结果表明,结构化硅胶吸附材料表面呈均匀的蜂窝状结构,硅胶以中孔为主,孔径集中在5～15nm,所获得的结构化硅胶吸附材料具有较好的吸湿性能。在较少浸涂次数下,可获得转化率高的硅胶;随着PAC溶液浓度和处理时间的增大,硅胶的比表面积增大,孔径减小,比表面积最大为343m2/g。当PAC溶液溶度10%或处理时间2h时,结构化硅胶的比表面积呈现减小的趋势,吸湿性能降低。     

电磁场作用下制备表面复合材料的研究

在利用高频磁场制备表面自生复合材料中，对合金熔体在各个温度区间施加磁场时的凝固行为进行了研究。通过对Al—16wt％Si合金熔体的凝固温度区间进行合理的控制，制备出初生硅相向边沿有效偏聚的表面复合材料：中心部分为洁净的共晶区，外表面富集初生硅颗粒。实验结果表明，对Al—16wt％Si合金而言，施加磁场的最佳温度区间为580℃-600％，在磁场作用时间为20s时，即能实现对硅颗粒的有效偏聚。     

离子改性的聚丙烯酸除湿换热器系统性能研究

干燥剂吸附性能对除湿换热器系统的除湿性能有重要影响。本文通过改进的ASAP2020气体吸附仪和恒温恒湿箱,先后对Na^+和K^+改性的聚丙烯酸聚合物的水蒸气平衡吸附性能和吸附动力学特性进行了测试研究,并与硅胶相对比。研究结果表明:平衡吸附测试显示Na^+改性的聚丙烯酸在整个相对压力区间性能优于硅胶,K^+改性的在高相对压力区间(>0.8)逊于硅胶;基于Polanyi吸附势理论对干燥剂吸附特征曲线进行拟合,以用于后续的除湿换热器模拟研究;动态吸附性能表明聚丙烯酸干燥剂的吸附速率均低于硅胶,但Na+改性的聚丙烯酸整个吸附过程的动态吸附量仍多于硅胶;通过模拟除湿换热器除湿性能,在ARI summer、ARI humid和上海夏季这3种典型室外工况下,Na^+改性的聚丙烯酸换热器可以从待处理空气中去除更多的水分,较硅胶换热器提升49%~118%,适用于室外湿度较小的气候工况。     

Inorganic/organic (SiO₂)/PEO hybrid electrospun nanofibers produced from a modified sol and their surface modification possibilities

Ceramic silica (SiO(2)) hybrid nanofibers were prepared by electrospinning of solutions containing biocompatible polymer and modified silica precursors. The new hybrid nanofibers are based on polyethylene oxide (PEO) and a new solution of modified sol-gel particles of mixture containing tetraethoxysilane (TEOS) and 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane (GPTEOS) in a weight ratio of 3:1. Adding high-molecular-weight PEO into the silica sol is found to enhance the formation of the silica nanofibers and leads to reduce the water-soluble carrying polymer down to 1.2%wt. Transmission electron microscopy (TEM) and attenuated total reflection fourier transformation infrared ATR-FTIR measurements are suggested that PEO is encapsulated by the silica component. This excellent formulation renders electrospinning of SiO(2) a robust process for an easy production of controllable silicate nanofibrous matrices. For instance, nanofibers with average diameter down to 400 nm are accessible by varying the weight ratio between the polymer and the inorganic precursor. These are reduced to 120 nm after the pyrolysis process. Moreover, the surface of the nanofibers could be easily modified, either by Al(3+) leading to aluminium silicate coatings, or by incorporation of Ca(2+) ions and subsequent bioactive hydroxyl carbonate apatite (HAP) formation. These hybrid silica nanofibers are possess a unique collective properties can have a great impact either in high-temperature reinforced materials and filtration or in biomedical applications such as in dentistry and bone tissue engineering.     

齿科微晶玻璃的腐蚀机理及溶胶-凝胶防腐蚀涂层研究

利用体外试验方法以及SEM／EDAX、ICP、FTIR等分析技术，对氟硅碱钙石(fluorcanasite,K2Na4Ca5Si12O30F4)齿科微晶玻璃的腐蚀机理，以及溶胶-凝胶Al2O3，、TiO2及ZrO2涂层改善微晶玻璃抗侵蚀的效果进行了比较分析．研究表明，口腔溶液对该齿科微晶玻璃的侵蚀源于溶液中的H3O 离子与微晶玻璃表面的Na 及K 发生迅速的离子交换，从而形成结构疏松的表面富SiO2层，其Si-O网络进而被H2O分子所断开，使SiO2以可溶性硅胶形式溶解于溶液中．此反应导致大量的表面结构缺陷，从而降低了材料的强度和使用寿命。浸泡25天后微晶玻璃表面最终的反应产物是一层低结晶度的颗粒状碳酸羟基磷灰石Cal0(PO4)6(2OH-，CO3^2-)．溶胶-凝胶A12O3涂层具有显著的改善齿科微晶玻璃抗唾液腐蚀的作用。     

强碱弱酸盐溶液对单晶硅太阳能电池表面织构化的影响

对晶向为（100）的p型单晶硅片进行表面刻蚀,制作减反射绒面。本实验是在传统氢氧化钠-异丙醇混合液中分别加入不同浓度的醋酸钠溶液、硅酸钠溶液和碳酸钠溶液对单晶硅片进行刻蚀。实验发现：分别加入醋酸钠溶液、碳酸钠溶液并没有在降低表面反射率方面起到很大作用,而只有加入硅酸钠溶液降低了表面反射率,有利于形成较好的腐蚀绒面。因此...     

Assessment of adsorption-desorption characteristics of adsorbents for adsorptive desiccant cooling system

The performance of various dehumidification materials was assessed in terms of effective adsorption amount of water vapor based on the adsorption isotherms to find a suitable dehumidification element for an economical adsorptive desiccant cooling system being developed. The effective adsorption amount is an important factor for regeneration at lower temperatures. Three types of silica gels, S(a), S(b), and S(c), with different pore volumes and pore size distributions, and zeolite with various molar ratios of Si/Al, 5.6, 29, 47, 91, and 220, prepared from a Y-type zeolite treated with hydrochloric acid, an activated carbon with silica gel added to improve the hydrophobic surface, and MCM-41 were examined. Silica gels having effective adsorption amounts of 0.25 g/g, and activated carbon with silica gel added were assessed to be candidate desiccant materials.     

Al2O3/SiO2纳米复合陶瓷型芯材料的制备与性能

用粉体分散及热压注方法制备了Al2O3/SiO2纳米复合陶瓷型芯材料，研究了Al2O3/SiO2纳米复合陶芯材料的增强机理，SiO2纳米粉在Al2O3微粉基体中较均匀分布，不含纳米粉材料的断裂方式为典型的沿晶断裂，SiO2含量为3％和5％时，为沿晶／穿晶混合断裂，SiO2含量为7％时，以穿晶断裂为主，加入SiO2纳米粉后，复合材料的孔洞减少，致密度增加，致使烧结温度降低，含7％SiO2纳米粉的陶芯强度比不含纳米粉的提高了约4倍，其原因是纳米晶的析出和材料断裂方式的改变。     

Corrosion Resistance of Plasma Sprayed Ceramic CompositeCoatings on Q235 Substrate

The corrosion resistance of SiO2/Al2O3, TiO2/Al2O3 and (SiO2+TiO2)/Al2O3 ceramic composite coatings on Q235 substrate fabricated by means of plasma spraying was investigated. The results show that Al2O3+13 wt pct TiO2 ceramic coating has the highest density, the lowest connected porosity and the best corrosion resistance. The corrosion mechanism of Q235 with ceramic coating has also been studied.     

Effect of microstructure on the mechanical properties and fracture of commercial hypoeutectic Al-Si alloy modified with Na, Sb and Sr

The microstructure, hardness, tensile properties and fracture have been studied for the non-modified and modified aluminium (Al) silicon (Si) commercial hypoeutectic alloy. Three modifiers were used being sodium (Na), antimony (Sb) and strontium (Sr). The Sb-modified structure revealed small plate-like Si morphology. The Na and Sr-modified structures exhibited fibrous Si. A slight increase in the hardness values (HV) due to modification was observed. A general increase in the tensile properties was observed due to modification. The tensile properties of the sand mould Sr-modified alloy were significantly higher than those of the Na-modified alloy by 12.7% in proof stress, 16.3% in ductility and 33.3% in toughness. For the metal mould ingots the increase in tensile properties of Sr-modified alloy were respectively: 16.7%, 32.5% and 41.7% compared to a Na-modified alloy. Optical fractography on longitudinal sections near the fracture surfaces of the modified alloys revealed that the crack propagates in the eutectic thus, circumventing the Al-dendrites. The dimple and smooth ripple patterns observed by scanning electron microscope (SEM) on the fracture surface of the Na and Sr-modified alloys suggest a transgranular type of fracture across the grains of the eutectic matrix.