二氧化硅基多孔块材的制备及其热稳定性

以非离子型表面活性剂P123和三甲基苯的微乳液为模板剂合成介孔SiO2粉体.以此粉体为原料,经干压成型、烧结制备多孔SiO2块材.分别用AlOOH溶胶和TiO2溶胶包覆多孔SiO2粉体,制成多孔SiO2/Al2O3块材和SiO2/TiO2块材.采用XRD、SEM、TEM、N2吸附法和阿基米德排水法对所制粉体和块材进行了表征,并研究了块材的热稳定性.结果表明,600～700℃烧结的多孔SiO2基块材的孔隙率为74%～76%.与多孔SiO2块材相比,在800～1000℃范围内,SiO2/Al2O3块材的热稳定性显著提高,SiO2/TiO2块材的热稳定性在800～900℃范围内有一定改善.     

无机纳滤膜的应用

无机纳滤膜具有良好的热稳定性和化学稳定性、机械强度高、易再生、抗微生物侵蚀等优点,已成为膜分离技术中一类引人瞩目的膜材料.文章介绍了无机纳滤膜的结构、组成和分离性能;综述了无机纳滤膜在水处理、食品、制药及化工领域的应用;并展望了无机纳滤膜的研究目标和发展前景.     

溶胶-凝胶制备技术与新型催化材料 Ⅱ.γ-Al_2O_3陶瓷膜制备中浇铸与膜的完整性

溶胶－凝胶技术用来制备中孔γ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜，并考察了浇铸条件对膜完整性的影响。溶胶浓度大于１．５ｍｏｌ／Ｌ后，溶胶浓度的增加使溶胶粘度增大；溶胶中的有机添加剂会改变溶胶的粘度，随着溶胶中添加剂含量的增加，溶胶的粘度增大。由此研究了三种配方的浆料对膜完整性的影响，其中溶胶浓度与有机添加剂的含量成反比。用溶胶浓度０．５～０．８ｍｏｌ／Ｌ，添加剂的质量分数为３％～４．５％的浆料可制得无裂缺的γ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜。多次烧铸可改善陶瓷膜的完整性。     

异丙醇钛控制水解的小角X射线散射研究

由金属醇盐水解制备溶胶的方法已广泛应用于溶胶-凝胶法制备纳米孔无机膜,但对金属醇盐水解机理的认识十分有限。通过控制异丙醇钛[Ti（i-OC₃H₇）₄]在异丙醇（i-C₃H₇OH）中水解制备TiO₂溶胶,利用小角X射线散射（SAXS）方法研究了由不同H₂O/Ti（i-OC₃H₇）₄的反应混合物[Ti（i-OC₃H₇）₄：H₂O：i-C₃H₇OH=1：m：30（摩尔比）]形成TiO₂溶胶的过程,探讨了控制Ti（i-OC₃H₇）₄水解的过程中胶粒形成与长大的规律。研究结果表明,所合成的TiO₂溶胶的胶粒粒径小于10 nm,胶粒的形成和长大与H₂O/Ti（i-OC₃H₇）₄摩尔比密切相关。H₂O/Ti（i-OC₃H₇）₄（摩尔比） ≥ 2.0时,随着H₂O/Ti（i-OC₃H₇）₄增加,溶胶的稳定性下降。     

大气开放式MOCVD法制备碳掺杂氧化钛可见光光催化剂

设计研制了大气开放式金属有机化合物气相沉积(AP-MOCVD)装置,该装置操作简便,制备条件易控制,可制备不同碳掺杂氧化钛和纯氧化钛薄膜.以XRD、AES、XPS和UV-vis对碳掺杂氧化钛薄膜表征表明,以大气开放式MOCVD法在玻璃基片上制备的碳掺杂氧化钛薄膜,碳均匀掺杂到氧化钛晶格中,氧化钛晶格中碳占据了氧的位置并形成Ti-C键.其紫外可见吸收光谱(UV-vis)吸收曲线相对于纯氧化钛薄膜明显红移,并提高可见光的利用率.以AP-MOCVD法制备的碳掺杂氧化钛薄膜具有显著的可见光催化活性,在可见光下能使空气中的甲醛明显的光催化降解.     

介孔TiO_2膜的制备及其吸附性能研究

以钛酸四异丙脂为原料,采用粒子型溶胶路线制备出稳定的TiO2溶胶,通过浸渍涂膜法,在孔径为100nm的管式Al2O3微滤膜支撑体上制备出介孔TiO2膜。研究了介孔TiO2膜的制备过程对其完整性及孔结构的影响,同时考察了非负载介孔TiO2膜对染料酸性橙7和亚甲基蓝的吸附性能。在溶胶中加入适量的PVA和HPC,控制浸涂时间,在450℃焙烧1h可获得完整的介孔TiO2膜,膜厚约0.5μm,孔径分布于3~10nm。介孔TiO2膜对酸性橙7及亚甲基蓝吸附量随pH值变化,调节pH值可减少吸附造成的膜污染。     

利用SAXS表征聚合氯化铝硅絮凝剂

SAXS被用于研究聚合氯化铝硅（PASC）絮凝剂的形态，0．1M PASC絮凝剂的分形数随絮凝剂中硅铝比的增加而增大，当硅铝比由0．025增加到0．075时，分形数由1．29增大到1．41。     

碳掺杂氧化钛薄膜可见光催化性能及机制研究

以四异丙醇钛为原料,用大气开放式MOCVD装置通过控制工艺参数制备不同含碳量的氧化钛薄膜.分别采用EDS、XRD、SEM、UV-VIS、罗丹明B光催化降解的方法对不同碳含量的碳掺杂氧化钛薄膜的光吸收性能以及可见光下的光催化活性进行研究.研究结果表明,随着碳掺杂量的增加,薄膜的可见光吸收和可见光催化活性均增强.     

ZnO修饰的不锈钢网支撑体上ZIF-8膜的制备

ZIF-8因具有0.34 nm的孔道直径而被认为是最具应用前景的气体分离膜材料之一。不锈钢网（SSN）作为分离膜的支撑体具有价格低廉、易于裁剪、厚度薄等优点。采用水热法在SSN表面生长ZnO缓冲层,以ZnO修饰的SSN（ZnO/SSN）为支撑体制备ZIF-8膜。采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对合成的ZIF-8膜进行表征,并进行了气体渗透性能测试,结果表明,在ZnO颗粒修饰后的SSN支撑体上无需活化可制备出单一物相、无缺陷的ZIF-8膜;在室温（298 K）下,ZIF-8膜的H₂/CO₂、H₂/N₂、H₂/CH₄的理想分离系数分别为7.3、9.2、12.4;在150℃,ZIF-8膜的渗透性能稳定。     

多孔二氧化硅块材的制备

采用胶体成型法用聚合性二氧化硅溶胶和二氧化硅粉制备多孔二氧化硅块材，研究了溶胶浓度、粘结剂PVA用量、二氧化硅粉的氨水预处理对二氧化硅块材的影响。用XRD分析二氧化硅凝胶及二氧化硅粉的物相随焙烧温度的变化，采用阿基米得排水法测孔隙率，利用扫描电镜观察多孔二氧化硅块材的微结构。研究发现，二氧化硅块材的孔隙率随溶胶浓度的增加而下降，加入适量的PVA可有效地防止坯体在干燥过程中出现裂纹，用氨水对二氧化硅粉预处理使块材的强度有所提高。