新型纳米材料在环境及生物医学领域中的应用研究进展

结合中国科学院上海硅酸盐研究所近期在新型介孔纳米材料领域中取得的研究成果，简要介绍了介孔纳米材料的研究背景、制备技术及其在环境保护和生物医学领域中的应用研究进展。     

氮化硅结构研究中的重要发现

在利用高分辨电子显微术研究 Si_3N_4结构过程中,有了新的发现。这些发现包括纳米级裂纹、超结构、纳米畴和辐射损伤等。纳米级裂纹是晶粒中纳米大小的裂纹,它可能是导致穿晶断裂的裂纹。超结构可能影响Si_3N_4晶粒的力学性能,我们在研究中发现了三种超结构。纳米畴是晶粒中一种新的结构缺陷,在研究中我们发现了两种这类畴。也研究了辐射损伤,发现 α-Si_3N_4比β-Si_3N_4更易于受到辐射损伤,这说明β-Si_3N_4比α-Si_3N_4结构更稳定。还仔细地研究了 Si_3N_4陶瓷的晶界,结果指出,晶界工程对于改善 Si_3N_4陶瓷的力学性能是强有力的手段。     

纳米Y2O3:Eu3+的荧光特性

本文采用均相沉淀法制备纳米Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ＾３＋，并控制反应条件，得到不同粒径的生粉，与非纳米粉体相比。纳米Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ＾３＋的Ｘ－ｒａｙ衍射粉变宽，２θ角增大，同时发射光谱存在蓝移现现象，谱峰波长及强度与粒径有密切联系。     

SiCw/3Y-TZP/ZrSiO4复相陶瓷的力学性能

在考查ＳｉＣｗ－ＴＺＰ各自对锆英石陶瓷的强化增韧领航物基础上，研究了二者对锆英陶瓷的协同补强增韧行为。结果发现：在补强剂引入量相同的情况下，ＳｉＣ晶须和３Ｙ－ＴＺＰ同时引入产生的增韧效果明显高于二者单独引入锆英石基体所产生的增韧效果之和，表明在锆英石英基体中ＳｉＣ晶须和３Ｙ－ＴＺＰ的增韧行为具有协同效果。在采用ＸＲＤ，ＴＥＭ和ＳＥＭ等手段对复相材料的相组成和显微结构进行研究和观察的基础上提出：二者     

YAG:Ce~(3 )微粉的制备及光谱性能

本文以高分子网络凝胶法制备Y3Al6O12（YAG）：Ce3 微粉，并测试其光谱特性．与普通的共沉淀法合成的（YAG）：Ce3 相比，高分子网络凝胶法于比较低的温度下（900℃）获得YAG物相，合成的（YAG）：Ce3 微粉光谱谱峰存在明显的蓝移现象．     

无机纳米有序介孔材料的研究与发展

日前召开的中国硅酸盐学会2003年学术年会,不仅是学会历史上规模最大的一次盛会,而且与会专家之多,提交的论文质量之高,也是我国硅酸盐学界近年来所罕见的。这次大会在我国科技界,工程界引起了强烈的反响,影响所及已不仅限于建材行业。尤其是大会特邀的张人为会长、严东生院士等专家所作的精彩报告,将对我国建材工业现代化进程产生深远的影响。为展示大会风采,本刊特将大会的特邀报告摘要汇编转载,以表达我们对大会的祝贺。     

三价希土氧化物-氧化铍系统的研究Ⅱ、La_2O_3-BeO系统富含BeO熔体(0～40分子%LaO_(1.5))的BeO活度和熔体结构模型

由测定的液相线温度,计算了La_2O_3-BeO系统在0～40分子％LaO_(1.5)组成范围内的熔体中的氧化铍的活度,但是其活度值远较按照各种熔体结构模型计算者为低。作者们提出了另外一种化学反应的结构模型,可以更好地说明氧化铍的活度变化。计算结果表明,熔体内包含有Be_2O_5~(6-)和Be_2O_4~(4-)两种复合离子,而它们与DeO保持着如下的平衡关系, 2Be_2O_5~(6-)+2BeO(?)3Be_2O_4~(4-) 计算的熔点降低值与实测液相线很好地符合,就进一步证实了这一熔体结构模型的合理性。     

原始粉料对Sr0.4Ba0.6Nb2O6烧结性能与显微结构的影响

对比了以单相Sr0.4Ba0.6Nb2O6为原料的常规烧结试样(SBN40)以及以SrNb2O6与BaNb2O6混合物为原料的反应烧结试样(RSBN40)的烧结性能与显微结构.结果发现,RSBN40试样的致密化速率较SBN40试样较慢,试样SBN40与RSBN40密度分别在1250与1300℃达到最大,其值分别为5.21与5.27g·cm-3.此外,当烧结温度高于1250℃时,试样SBN40比RSBN40易于出现异常晶粒长大现象.     

β′－12H复相陶瓷界面结构研究

用气压烧结工艺制备β′－１２Ｈ复相陶瓷，并在高分辨电镜下对其界面结构进行研究．结果表明，β′与１２Ｈ相之间具有良好的界面结合，在晶界区域没有反应层和其它结构缺陷，界面上也几乎没有晶界玻璃相．在β′－β′晶界，三晶界处的玻璃相能渗入两晶界，在界面上总是存在１～２ｎｍ的非晶层．     

低温热压氮化硅的显微结构和力学性能

本工作选用MgO-Al_2O_3-SiO_2-(TiO_2)系统中两种不同的组成和体积分数的添加物,在1450和1550℃帮助Si_3N_4热压烧结。测定了室温和高温抗折强度、断裂韧性和硬度;用χ射线衍射测定α-β相交,用电子显微镜观察晶粒形貌,并与在1650和1750℃热压的Si_3N_4进行了比较。 1550℃热压Si_3N_4接近完全致密,具有α相等轴状细晶粒形貌。其室温强度为500～570MN/m~2,硬度(HR_A)为94～95。由于晶界玻璃相的存在,在1200℃的抗折强度降为267～290MN/m~2。根据本工作的结果,低温热压Si_3N_4可能适合于作为耐磨材料,也有可能作为纤维补强复合材料的基体。