TiO_2纳米管/介孔SiO_2复合膜的制备及生物活性研究

以表面构筑了TiO2纳米管阵列的金属钛为基底,采用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆介孔SiO2薄膜,构建了TiO2纳米管/介孔SiO2复合膜。利用SAXRD、FTIR、HRTEM和FESEM等表征样品的结构和微观形貌。研究表明,在高度有序、规整排列的TiO2纳米管阵列基底上,利用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆有六方相介孔SiO2薄膜的复合膜具有良好的生物活性。     

介孔二氧化硅搭载UV-9透明抗紫外聚丙烯食品包装薄膜制备及其性能评价

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂制备出纳米介孔SiO2,并以此为载体搭载抗紫外助剂UV-9制备“SiO2/UV-9”粉体,将聚丙烯(PP)与“SiO2/UV-9”和UV-329共混后,流延挤出制备透明抗紫外包装复配膜。采用投射电镜、氮气吸附等手段表征介孔SiO2结构,对薄膜进行紫外-可见光光谱分析、膜内助剂迁移试验测试。结果表明,制备介孔SiO2的比表面积为725 m^2/g,平均孔径为2.8 nm;该包装复配薄膜内抗紫外助剂低于水基、酸性和酒精类食品接触材料特定迁移限量(SML);复配薄膜在可见光波段的透光率达80%以上,在紫外光波段的透光率低于40%。     

介孔SiO2负载和包覆的纳米金属颗粒的制备与研究

制备了以SiO2为核、介孔SiO2为壳的核-壳颗粒负载纳米金属颗粒以及介孔SiO2壳层包覆SiO2负载的纳米金属颗粒。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)作为模板剂,有助于介孔SiO2壳层包覆SiO2核的结构形成,介孔SiO2壳层的孔径方向垂直于SiO2核的表面;在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的稳定作用下,Pt纳米颗粒能均匀地分布在介孔SiO2壳层的表面。单分散SiO2颗粒经过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)功能化后,可负载纳米金属颗粒。进一步研究表明,以SiO2负载纳米金属颗粒为核,NH3.H2O,乙醇和水为分散剂,CTAB为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,还能制备介孔SiO2壳包覆SiO2负载的纳米金属颗粒,而且介孔SiO2壳层的厚度可通过TEOS的含量调节。     

可降解聚酯PBS/接枝有序介孔SiO2纳米复合材料的制备及其表征

为了研究有序介孔SiO2对可降解聚酯PBS(聚丁二酸丁二醇酯)力学性能的影响,采用经过修饰后的有序介孔SiO2与PBS熔融共混挤出造粒制备复合材料,通过FTIR、TG、SEM和力学性能分析,有效地表征了复合材料,分析研究了修饰后有序介孔SiO2不同添加比例对材料力学性能的影响.结果表明,有序介孔SiO2的加入可以改善材料的韧性、刚性和强度,添加质量分别为1%时效果最好;而且,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面的相容性,使复合材料的性能得到提高.     

纳米级介孔复合体的制备及其抗菌性能评价

介孔复合体是目前纳米材料研究领域的前沿和热点 ,本文采用纳米级介孔材料(SiO2 、Al2 O3 )为载体 ,利用浸渍法 ,将金属阳离子Ag 、Cu2 、Zn2 组装到介孔材料中 ,制成无机抗菌材料 ,并对抑菌性能进行了评价。同时 ,作为对比用同样方法制备了以微米级的活性SiO2 为载体的介孔复合体 ,并对其抗菌性能进行评价。结果发现纳米级介孔复合体的抗菌性能优于微米介孔复合体     

介孔SiO2孔道结构对聚酰胺反渗透复合膜性能的影响

在界面聚合过程中,通过添加改进水热方法制备的球形介孔SiO2纳米材料,制备了改性的聚酰胺反渗透复合膜。使用扫描电镜、X射线衍射和氮气吸附-脱附等手段对制备的介孔SiO2纳米材料进行表征;采用反渗透膜评价装置、原子力显微镜、扫描电镜(SEM)和静态接触角仪器等手段对复合膜的性能和结构进行测试和表征;并对比了相同粒径大小的实心SiO2和介孔SiO2对膜渗透性能的影响。结果证明:成功合成了一种具有孔径分布均匀、粒径均一、比表面积较大、分散性较好的介孔SiO2纳米球形颗粒;SEM表征结果证实纳米材料在膜表面分布均匀,膜表面亲水性能提高,粗糙度变大;膜性能测试结果证实了介孔SiO2的添加使得膜在维持较高截留率的前提下,具有更高的水通量;同时,通过对比相同尺寸的实心SiO2作为添加材料,证实了介孔SiO2的孔道结构更有利于水分子的传输。当介孔SiO2添加质量为0.06%时,水通量由23L/(m2·h)提高至39L/(m2·h),对氯化钠的截留仍然维持在98%以上。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2介孔薄膜研究

采用溶胶-凝胶法在FTO玻璃上制备TiO2介孔薄膜,重点研究了悬涂次数对薄膜的厚度及孔径大小的影响。对所制备的TiO2介孔薄膜进行X射线衍射分析,结果表明结晶度好,为锐钛矿结构;扫描电子显微镜研究结果表明,介孔的大小均匀且分布均匀;对不同厚度的介孔薄膜进行光学性能研究,及光电转化效率研究,结果发现,随着薄膜厚度的增加,吸光性逐渐增强,但是光电转化效率表现出先增加后减小的趋势。     

纯钛表面立方介孔SiO2薄膜诱导沉积碳磷灰石层

采用浸渍-提拉法在预处理纯钛表面制备立方介孔SiO₂薄膜, 通过评价体外诱导类骨碳磷灰石层形成能力研究其生物活性。利用小角X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、N₂吸附、电镜和能谱等测试技术对模板剂去除前后、模拟体液浸泡前后介孔薄膜结构、组成与形貌进行了研究; 利用固体表面Zeta电位仪研究薄膜表面荷电性质。结果表明, 介孔薄膜具有三维立方介孔结构, 在模拟体液(1.5SBF)中浸泡14 d即能诱导碳磷灰石层在其表面沉积, 显示出良好的生物活性。介孔薄膜独特的孔道结构以及孔表面Si-OH在体液中呈负电性对其生物活性起关键作用。     

利用表面活性剂量改变孔洞率制备的纳米多孔SiO2膜

采用表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)为模板剂,在酸性条件下产生多孔结构,再经热处理去除CTAB。实验中使用溶胶?凝胶技术,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,以及二次去离子水,盐酸为催化剂等原料,利用表面活性剂与硅源水解后形成的聚集体相互作用,在溶液中形成分子自组装体,制备前驱体溶胶。通过简单提拉迅速蒸发溶剂制备纳米多孔或纳米介孔SiO2薄膜,分析和研究了表面活性剂浓度对纳米多孔SiO2薄膜的结构和孔洞率的影响,通过操纵表面活性剂的含量,能控制薄膜的纳米结构、孔洞率、孔大小和孔的形态以及膜的形貌。小角度射线衍射、场发射透射电子显微镜、原子力显微镜显示可以制得具有六方、立方和由三维六方和简单立方组成的新相结构以及比介孔大的纳米多孔结构的薄膜。椭偏仪测量得到所制备薄膜的孔洞率为51.8%-65.6%,借助此孔洞率能计算薄膜的折射率和介电常数。     

双介孔SiO_2的原位合成及表征

以富含大孔或大介孔结构的硅胶为原料,在其上通过原位晶化合成具有小介孔-大介孔双孔分布的复合SiO2,并利用N2吸附-脱附、X射线衍射、扫描电镜、透射电子显微镜等手段对SiO2的物化性能和孔分布进行了表征。结果表明,所制备的样品具有双孔分布,孔径分别在3和45nm左右;小介孔的孔结构与MCM-41介孔类似,负载于硅胶表面及大孔孔壁上;大介孔的孔径较硅胶孔径有所减小,但未被完全填充堵塞。通过改变TEOS/大孔硅胶及CTAB/TEOS的配比可以实现对双介孔SiO2孔分布的调控。