SiO2 溶胶稳定性的正交试验

二氧化硅溶胶是二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂中的胶体溶液。以正硅酸乙酯(TEOS)为原料, 乙醇为溶剂, 盐酸为催化剂, 用溶胶-凝胶工艺制备二氧化硅溶胶, 用正交试验方法研究了水与正硅酸乙酯的摩尔比、溶剂乙醇(EtOH)与正硅酸乙酯的摩尔比、pH 、添加剂(DMF)与正硅酸乙酯的摩尔比和温度对二氧化硅溶胶稳定性的影响, 从而利用这些因素来实现对二氧硅溶胶稳定性的控制。结果表明, 乙醇与正硅酸乙酯的摩尔比对溶胶稳定性的影响最大, 随着乙醇与正硅酸乙酯的摩尔比的增加, 溶胶的稳定性增加。其次是添加剂与正硅酸乙酯的摩尔比, 加入添加剂DMF , 能使溶胶的凝胶时间延长。其他因素对溶胶稳定性的影响不大, 温度对溶胶稳定性的影响最小, 随着温度的上升, 溶胶的稳定性下降。     

二氧化硅溶胶稳定性的研究

二氧化硅溶胶是二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂中的胶体溶液, 在陶瓷、纺织、造纸、涂料、水处理、半导体等行业中有着广泛的应用。以正硅酸乙酯(TEOS)为原料, 乙醇为溶剂, 盐酸为催化剂, 用溶胶-凝胶工艺制备二氧化硅溶胶, 初步研究了溶剂、pH 值以及添加剂对二氧化硅溶胶稳定性的影响, 从而可以利用这些因素来实现对二氧化硅溶胶稳定性的控制。结果表明, 随着乙醇含量的增加, 溶胶的稳定性增加;无添加剂时, 随着pH 值的升高, 溶胶的稳定性也随之增加;在添加剂存在下, 随着pH 值增加, 溶胶的稳定性先增加后降低;加入添加剂DMF, 能使溶胶的凝胶时间延长;n (TEABr)/ n (TEOS)大于0 .05 时, TEABr 能使溶胶的凝胶时间延长。     

La／TiO2-SiO2水溶胶的制备及其稳定性研究

以钛酸正四丁脂和正硅酸乙酯为前驱物,水为溶剂,冰乙酸为稳定剂,醋酸镧为掺杂物,采用无醇、少酸工艺,制备La/TiO2-SiO2水溶胶,分析了TiO2与SiO2摩尔比、掺镧量、冰乙酸与钛酸丁脂摩尔比、水与钛酸丁脂摩尔比及搅拌时间对La/TiO2-SiO2水溶胶稳定性的影响.     

铝溶胶的制备及稳定性

以异丙醇铝(AIP)为原料,异丙醇为溶剂,硝酸为胶溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用溶胶-凝胶法制备铝溶胶.利用正交试验方法研究了水解温度,水与醇盐摩尔比,硝酸加入量以及分散剂用量对铝溶胶稳定性的影响.结果表明在水解温度为90℃,水与异丙醇铝的摩尔比为200,硝酸与异丙醇铝的摩尔比为4,PVP的用量为异丙醇铝的1‰时是制备铝溶胶的最佳试验条件.对于溶胶稳定性的影响,以水解温度最为显著,硝酸的用量则直接到影响溶液的pH值,还对溶胶的粒径有影响,水量的多少则关系到溶胶的黏度,而分散剂在整个反应过程中起到加快反应速度和防止胶团化的作用.     

环氧树脂增强SiO2气凝胶复合材料的制备

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,环氧树脂为增强相,采用溶胶一凝胶法常压制备了环氧树脂增强Si02气凝胶复合材料,研究了pH值、EtoH和环氧树脂含量与复合材料结构、密度的关系;采用SEM检测手段对复合材料断面的微观形貌进行了测试;采用TG-DSC进行了试样热分析,并采用阿基米德法测定了其密度．结果表明,加入环氧树脂后,气凝胶结构变化较大,而且乙醇、环氧树脂用量以及pH值对TEos的水解缩聚反应有较大影响;材料在600℃以下具有良好的稳定性．     

溶胶-凝胶法制备SiO2 无机膜的影响因素

以正硅酸乙酯为先驱体, 乙醇为溶剂, 用溶胶-凝胶法在Al₂O₃ 基体上制备了SiO₂ 无机膜, 就pH 、化学添加剂、热处理过程中升温速率、正硅酸乙酯和乙醇的摩尔比对无机膜质量的影响进行了研究。结果表明, pH 影响正硅酸乙酯的聚合速度, 从而直接关系到膜层的质量, pH 为1 .8 时, 凝胶时间最长;加入化学添加剂N , N -二甲基甲酰胺能够防止膜层龟裂;在后续加热过程中, 升温速率是影响膜层质量的主要因素, 控制升温速率应该分为两个阶段, 在210 ℃之前应控制升温速率在0 .5 ℃/ min , 在210 ～ 600 ℃应控制在1 ℃/ min;正硅酸乙酯和乙醇的摩尔比为1∶6.08 时的涂膜周期比1∶13.64 时的涂膜周期短。     

以TEOS为硅源的聚硅硫酸铁制备与除藻性能

采用正硅酸乙酯（TEOS）代替传统的硅酸钠制备活性硅酸,将活性硅酸与聚合硫酸铁反应合成聚硅硫酸铁混凝剂,并研究了相关机理。由于正硅酸乙酯水解很缓慢,容易控制,可以得到重现性好的产物,有利于进行除藻性能的研究。通过正交实验等研究获得了聚硅硫酸铁的优化合成条件,即铁硅摩尔比为1．0,反应温度为50℃和反应时间为60min。论文还研究了优化条件下合成的聚硅硫酸铁混凝剂除藻性能,得到除藻优化条件,即原水的pH值为11．0、预氧化剂的投加量为0．70mg／L,聚硅硫酸铁的投加量为24．1mg／L。     

硅气凝胶最佳制备条件的研究

近年来对世界上质量最轻、隔热性最好、性能独特的固体材料--二氧化硅气凝胶的研究越来越广泛,而制备的条件是研究它们的关键.本文采用四因素三水平的正交实验研究其常压干燥的最佳制备条件,并研究了正硅酸乙酯(TEOS)、水、乙醇、pH值四因素对二氧化硅气凝胶性能的影响,结果表明:以TEOS:H2OO:EtOH=1:6:5(摩尔比)混合调节pH=6～7在70℃水浴中凝胶所得到的气凝胶性能相对较好.     

酸-碱二步催化制备SiO_2溶胶及其稳定性研究

以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇为原料,以盐酸和稀氨水为催化剂,采用酸-碱二步催化工艺制备了SiO2溶胶,并以粘度和凝胶时间表征SiO2溶胶体系的稳定性,探索了加水量、无水乙醇用量、pH值、酸-碱催化间隔时间及反应温度对SiO2溶胶体系稳定性的影响。结果表明,随着加水量增加和pH值升高,SiO2溶胶体系稳定性先降低后增强;提高反应温度和延长酸-碱催化间隔时间,SiO2溶胶体系的稳定性迅速下降;增加无水乙醇用量有利于提高SiO2溶胶体系的稳定性。     

碱催化聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的制备与微相结构研究

采用碱催化正硅酸乙酯的溶胶/凝胶工艺制备了一系列透明聚酰亚胺/二氧化硅（PI/SiO2）纳米杂化薄膜。对碱催化条件下的正硅酸乙酯（TEOS）溶胶影响因素进行了分析和讨论,并优选出了稳定溶胶的制备条件：各组分的摩尔比为：n（H2O）∶n（NMP）∶n（TEA）∶n（Si）=3∶3.75∶0.1∶1,处理温度为50℃。对杂化薄膜的微观形貌和结构分别进行了扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）分析,结果表明,杂化薄膜都具有很高的光学透明性;随着SiO2含量的增加,杂化薄膜的微观形貌变化不大。SiO2含量增加到30%（wt）时,SiO2粒子尺寸仍在100 nm左右。通过对其微相结构和形貌的中间演化过程研究发现,SiO2粒子形成于杂化薄膜初期。聚酰胺酸发生酰亚胺化反应的温度也受残留碱的影响而有所降低。     

正交实验法研究ZrO2/SiO2 复合溶胶稳定性

以正硅酸四乙酯(TEOS)、氧氯化锆(ZrOCl₂ · 8H₂O)、乙醇(EtOH)和水为原料, 盐酸(HCl)为催化剂, N , N -二甲基甲酰胺(DMF)为添加剂, 经水解、缩聚, 停留一段时间后, 制备了ZrO₂/SiO₂ 复合溶胶。利用正交实验考察了温度、n(ZrOCl₂)/n(TEOS)、n(H₂O)/ n(TEOS)、n(DM F)/ n(TEOS)以及pH 值对ZrO₂/SiO₂ 复合溶胶稳定性的影响。结果表明, 对溶胶稳定性影响的强弱顺序为n(ZrOCl2)/ n(TEOS)>温度>n(DM F)>n(TEOS)>n (H ₂O)/ n(T EOS)>pH 值。n(ZrOCl₂)/ n(TEOS)对溶胶稳定性影响最大, 随着比值增大, 溶胶稳定性降低。其次是温度、n(DMF)/ n(TEOS)对溶胶稳定性影响, 随温度升高溶胶稳定性降低, 随n(DMF)/n(TEOS)比值增大, 溶胶稳定性升高。当n(H₂O)/ n(TEOS)取9～ 15, 随n(H ₂O)/ n(T EOS)比值的增加, 溶胶稳定性先增加后降低。在酸性条件下, 溶胶稳定性随pH 值增大而升高。     

基于溶胶凝胶法的TiO_2溶胶的制备

用N-N二甲基乙酰胺（DMAC）作溶剂,钛酸丁酯作前驱物,冰乙酸为稳定剂,通过溶胶凝胶法制得了二氧化钛（TiO2）溶胶,并且对加水方式、加水量、溶剂量、pH值、温度等影响因素进行了考察。结果表明,当采用分散加水方式,温度在25℃～35℃以下,DMAC与钛酸丁酯的体积比为3.5：1,V（H2O）/V（Ti（OC4H9）4）为2～3,pH值为2～4时所得TiO2溶胶稳定,透明性好,可用作聚合物与纳米二氧化钛复合膜的研制的添加剂。     

SiO2/TiO2共混电纺纤维的制备及光催化性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用静电纺丝技术制备了SiO2/TiO2共混纤维膜,经过煅烧后得到了SiO2/TiO2无机纳米纤维.采用TG-DTA对SiO2/TiO2共混无机纤维的热行为进行了表征,并对不同电压、不同纺丝液配比以及不同煅烧温度条件下得到的样品进行了SEM表征,研究不同条件对纤维形貌和光催化性能的影响.结果表明:当纺丝电压+17 kV、接收距离13.5 cm时,纺丝液最佳配比是4.0 g PVP、11 mL EtOH、1.0 mL HAc、1.3 mL TEOS和1.0 mL Ti(OC4H9)4.为了得到形貌和组成兼备的SiO2/TiO2共混无机纤维,确定最佳热处理条件是450℃保温3 h,样品在紫外光照射下对亚甲基蓝的最高去除率达到51%.     

纳米SiO2的溶胶-凝胶法制备及其最佳工艺条件

选用正硅酸乙酯（TEOS）有机物作为硅源,以醋酸-醋酸铵缓冲液和氨水为催化剂,采用两步催化法制备SiO2粉体。研究了制备SiO2的几个影响因素：水醇盐的摩尔比,催化剂的浓度及用量,反应温度和陈化温度。确定了制备SiO2的最佳工艺条件,缩短了工艺周期,并利用X-射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）照片、傅立叶变温红外（FT-IR）图谱、综合热分析对SiO2的结构和性能进行了表征。     

静电纺制备二氧化硅纳米管及其形貌调控的研究

以无水乙醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮和正硅酸乙酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备纺丝前驱体,然后利用静电纺丝技术得到电纺纤维,再经煅烧处理后得到外径150 nm左右的二氧化硅纳米管。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和透射电子显微镜（TEM）研究电纺纤维和二氧化硅纳米管的形貌,利用傅里叶转换红外光谱（FT-IR）和X-射线多晶粉末衍射仪（XRD）证明二氧化硅纳米管的形成。结果显示：当纺丝参数分别为电压10 kV、流速1．5mL/h、接收距离14cm,原料配方为：聚乙烯吡咯烷酮1．5g、无水乙醇16mL、正硅酸乙酯3．2mL时,获得的电纺纤维和二氧化硅纳米管均具有良好的形貌。