微乳液法制备纳米二氧化硅颗粒研究

采用微乳液法制备了纳米二氧化硅粒.利用拟三元相图研究了不同表面活性剂/助表面活性剂比、水相变化对微乳液形成的影响,并得到了稳定的油包水型微乳液.对含硅酸钠的微乳液酸化后可制备得到二氧化硅颗粒,其粒径约为30nm,晶型为β-石英.     

纳米白炭黑增强丁苯橡胶材料的制备与表征

采用正硅酸四乙酯为二氧化硅前驱体,纳米二氧化硅前驱体反相微乳液与溶聚丁苯橡胶原胶溶液共混原位反应生成纳米二氧化硅,使二氧化硅微粒均匀分散在溶聚丁苯橡胶原胶液中,形成二氧化硅纳米级分散的溶聚丁苯橡胶溶液,最后经过汽提干燥工艺,得到二氧化硅纳米级分散的丁苯橡胶/纳米二氧化硅绿色轮胎母炼胶.对制备出的复合材料进行X射线衍射、扫描电子显微镜等测试分析,发现制备出的二氧化硅的平均粒径为40.4nm.同时,制备出的二氧化硅被丁苯橡胶很好地包裹在内,均匀地分散在丁苯橡胶内.     

纳米白炭黑增强丁苯橡胶材料的制备与表征

采用正硅酸四乙酯为二氧化硅前驱体,纳米二氧化硅前驱体反相微乳液与溶聚丁苯橡胶原胶溶液共混原位反应生成纳米二氧化硅,使二氧化硅微粒均匀分散在溶聚丁苯橡胶原胶液中,形成二氧化硅纳米级分散的溶聚丁苯橡胶溶液,最后经过汽提干燥工艺,得到二氧化硅纳米级分散的丁苯橡胶/纳米二氧化硅绿色轮胎母炼胶。对制备出的复合材料进行X射线衍射、扫描电子显微镜等测试分析,发现制备出的二氧化硅的平均粒径为40.4nm。同时,制备出的二氧化硅被丁苯橡胶很好地包裹在内,均匀地分散在丁苯橡胶内。     

磁性二氧化硅纳米粒子的制备及性能

为了克服磁性四氧化三铁纳米粒子易团聚、易氧化、耐酸性差等缺点,提高其在催化剂、靶向药物载体、生物分离、核磁共振成像、磁热疗等领域的利用效率,采用共沉淀法合成了四氧化三铁纳米粒子,然后以其为核用Stber法制备出二氧化硅包覆四氧化三铁的复合纳米粒子. 对包覆前及包覆后的磁性纳米粒子分别进行了X射线衍射、透射电子显微镜、振动样品磁强计的表征,并研究了二氧化硅的包覆对四氧化三铁纳米粒子磁性和耐酸性的影响. 实验结果表明:磁性四氧化三铁及磁性二氧化硅纳米粒子的粒径分别为约20 nm和40 nm;磁性四氧化三铁的磁饱和强度为5.7 emu/g,磁性二氧化硅纳米粒子的磁饱和强度也达到5.1 emu/g;此外,在稍微降低磁性的条件下,表面二氧化硅的包覆显著改善了四氧化三铁纳米粒子的分散性和耐酸性.     

胶体光子晶体结构色釉的制备

采用溶胶凝胶法制备了多种不同粒径的单分散二氧化硅胶体微球,并利用制备的微球以垂直沉积自组装法在瓷胎表面制备了颜色艳丽的结构色釉.研究了微球粒径的工艺控制方法及微球尺寸对结构色的影响.SEM分析表明:在二氧化硅微球制备过程中,随着反应液中氨水和正硅酸乙酯浓度的增大,微球粒径逐渐增大;水解、缩聚反应温度升高,微球尺寸会逐渐减小;体系水浓度增大,二氧化硅微球尺寸先增大后减小,存在一个峰值.薄膜分析表明,具有良好三维有序密堆积结构的薄膜,其颜色随着自组装用微球粒径的增大发生红移,色调发生变化,从而能够生成多种结构色釉.     

纤维状二氧化硅纳米球的水热合成与表征

为了得到高比表面且尺寸均一的纤维状二氧化硅纳米球,采用静止和搅拌水热反应法制备了该类纳米粒子,探讨了制备机理及影响生长的因素.以同反应条件下微波法制备所得纤维状二氧化硅纳米球为参比样品,通过扫描电镜和透射电镜(SEM和TEM)观察了微波反应法和水热反应法所得3类纤维状二氧化硅纳米球的形貌和结构特征、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)考察了纳米粒子的化学组成、X射线衍射谱(XRD)探究了纳米粒子的体相结构信息,以及采用氮气吸附脱附手段揭示了纳米粒子的吸附脱附类型及孔径分布.结果表明:水热反应能够生成直径较大、形貌更为均匀的纳米球;搅拌水热反应效果更明显,产物尺寸更为均一;3种反应方式合成的纳米球具有相似的化学结构和化学官能团,都属于Ⅳ型吸附且滞后环属于H_3型;3类纳米球的比表面积(和孔体积)分别为480.156 m~2/g(1.287 cm~3/g)、464.757 m~2/g(0.654 cm~3/g)和429.351 m~2/g(0.726 cm~3/g).形貌和结构的差别归因于反应体系的压力和反应母液均匀程度,前者促使生成均匀的微乳液,后者促进生成均匀的反胶束.     

基于二氧化硅纳米粒子的吸附分离材料及其应用

二氧化硅纳米粒子是一种重要的复合材料制备基质,具有独特的物理化学性质,是制备吸附分离材料理想的支撑材料.将其他组分的吸附材料结合二氧化硅基质,能显著地提高复合材料的分离能力和吸附性能,利用基于二氧化硅纳米粒子制备复合型吸附分离材料具有广阔的应用前景.本文主要介绍了各种基于二氧化硅纳米粒子的复合材料的组成类型、制备方法以及材料的吸附分离性能,详细阐述了基于二氧化硅纳米粒子复合材料在吸附分离领域的应用研究进展,并对未来的发展趋势进行了展望.     

功能化Fe_3O_4对水中亚甲基蓝染料的吸附性能研究

通过共沉淀法制备了磁性Fe_3O_4纳米粒子,并将其表面包覆二氧化硅外壳,制备了性质稳定,脱色性能较好,同时易于固液分离的功能化磁性纳米粒子.以模拟印染废水的脱色为目标,研究了pH、温度、吸附时间等因素对脱色效果的影响.研究结果表明,磁性吸附剂制备成本低,对亚甲基蓝溶液的脱色效率显著.     

磁性纳米二氧化硅的制备与性能研究

纳米二氧化硅(nSiO2)微球因其比表面积大、表面吸附力强、其表面富含可供改性的化学官能团,并且稳定性高,目前已经广泛用于模板化包药、药物运载、药物缓释等领域.以磁性Fe3O4为核,采用共沉淀法制备出有核壳结构的磁性纳米二氧化硅(nMSiO2)微球,在药物传输以及荧光标记诊断方面可以实现磁导向,具有潜在的应用价值.在nMSiO2微球上接枝可以发荧光的异硫氰酸(FITC),可以实现磁引导的同时示踪.获得的nMSiO2微球利用磁性测试、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)进行结构和性能的表征,结果表明,nSiO2微球包裹了磁性Fe3O4后,nMSiO2微球具备磁性,且其性能与纯nSiO2有了本质的差异,接枝异硫氰酸且能够发出荧光.     

大尺寸二氧化硅微球的合成与表征

采用Stber法,在水体系中制备大尺寸二氧化硅微球,选取不同硅烷为原料,通过优化硅烷浓度、氨水浓度、电解质浓度,得到粒度分布相对均一的二氧化硅微球.通过XRD和SEM表征证实得到的微球为二氧化硅材质,并且形貌为球形,粒度为1~2μm的微球,无粘连等现象.结果表明,选取巯基硅烷加入量为800μL、氨水加入量为50μL、电解质浓度为2.85 mmol/L,最终得到单分散性较好的大尺寸二氧化硅微球,具有一定的应用前景.     

立方准晶的反平面问题与Ⅲ型裂纹问题

发展了立方准晶材料的断裂理论 .通过应用Fourier分析和对偶积分方程理论 ,得到了立方准晶材料Ⅲ型裂纹问题的精确解析解 ,并由此确定了位移与应力场 ,应力强度因子和应变能释放率 .结果表明 ,应力强度因子与材料常数无关 ,而应变能释放率依赖于所有的材料常数 .这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息 .     

FMS中加工质量故障预报的新方法

对引起加工质量故障的原因进行了研究,建立了用于加工中心加工质量故障分析的与/或故障树,提出了隐加工质量故障(FMQF)的概念和由·FMQF 找出制造系统故障的决策树方法.本文在模糊理论基础上,提出了隐加工质量故障识别的新方法,用这种方法可以根据控制图的变化进行设备状态估计.基于以上研究,建立了可用于柔性制造系统隐加工质量故障预测和预报的专家系统.     

基于田口方法的生态环境敏感性评估方法研究

提出基于田口法的生态环境敏感性评估方法。采用统计分析方法描述生态环境敏感性特征,构建生态环境敏感性数据的统计分析模型,结合大数据挖掘方法进行生态环境敏感性关联数据挖掘,提取生态环境敏感性数据统计分布的模糊聚类特征量,采用模糊C均值聚类分析方法和相关性融合分析方法,实现对生态环境敏感性评估和检测,基于田口方法构建生态环境敏感性评估的检测统计量,根据稳健性检验和统计回归分析方法,实现对生态环境敏感性评估和预测。仿真结果表明,采用该方法进行生态环境敏感性评估的自适应性能较好,预测准确度较高,提高了生态环境敏感性评估的置信度水平。     

Information for authors

<正>Science China Technological Sciences(Sci China Tech Sci)is a monthly peerreviewed academic journal supervised by the Chinese Academy of Sciences,and co-sponsored by the Chinese Academy of Sciences and National Natural Science Foundation of China.Its primary mission is to encourage communication of basic and innovative research results of high quality in the fields of technological sciences.The subject areas featured include materials,mechanical engineering,engineering thermophysics,water resources,space science,astronomics,civil engineering,nuclear science and technology,electronic engineering,architecture,and engineering mechanics,etc.All papers should be intelligible for a broad scientific audience.Contributions are invited from researchers all over the world.Sci China Tech Sci is indexed by SCI,EI,Current Contents,Index to Scientific Reviews,International Aerospace Abstracts,Math Reviews,MathSciNet,Current Mathematical Publications,Z Math,etc.     

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正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.JBIT is listed in Ei,CA,SA,AJ,CSA,MR,ZM and many other abstracting indexes.     

Genomics,metagenomics,and microbial oceanography—A sea of opportunities

Microbial oceanography is an emerging discipline resulted from the interaction,cross-fertilization and integration of life science and ocean science.Microbial oceanography integrates the principles of marine microbiology,microbial ecology and oceanography to study the role of microorganisms in the biogeochemical dynamics of natural marine ecosystems.The application of genomics tools to study marine microbes is resulting in rapid advancements in microbial oceanography that has important implications in globa...     

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电流变隔振器的理论研究

介绍了一种新型的隔振器———电流变隔振器 .通过对系统的结构进行简化 ,建立起物理模型 ,推导出运动微分方程 ,在理论分析和性能曲线模拟的基础上 ,确定出影响电流变隔振器工作特性的主要因素 .理论研究表明电流变隔振器在低、高频段均能良好隔振 ,有效降低传递力的幅值和扩大隔振的频率范围 ,并具有防系统共振的性能 .     

关于受控扩散过程的动力学

主要考虑在给定初始条件下构形变量的时间演化可由受控扩散描述的有限自由度动力系统.基于随机控制一般理论,引入受控扩散的随机作用量的两个适当形式.通过离散该随机作用量,导出系统受控扩散的广义坐标表示的动力学方程,该方程连同连续方程一起精确描述扩散运动的概率进程.