N掺杂TiO2/SiO2双层中空微球的制备及可见光光催化活性研究

以阳离子PS为模板,正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用溶胶-凝胶法,通过层层静电自组装制备了N掺杂TiO2/SiO2 (N-TS)复合微球,并经高温焙烧得到具有介孔结构的N-TS双层中空微球.采用Zeta-plus激光粒度及电位仪、SEM、XRD、UV-Vis等对微球的结构进行表征,以亚甲基蓝为目标污染物,考察了N-TS双层中空微球的可见光光催化活性.结果表明,通过SiO2和TiO2的交替包覆形成了双壳层结构,保持了中空微球完整的球形形貌;N的掺入有效拓宽了TiO2光响应范围且在可见光区域吸收明显增强,在掺N量为n(N) /n(Ti)=10、500℃焙烧得到的双层中空微球可见光催化活性最优,2h内亚甲基蓝几乎完全降解,同时中空微球在重复使用过程中依然能保持较高的可见光光催化活性.     

双环型中空纳米SiO2微球的制备及性能研究

采用St9ber法,通过TEOS的水解-缩聚反应制备单壳型中空纳米SiO_2微球(HSN),以其为内核基体和引入DVB交联剂,采用逐步包裹法成功制备了双环型中空纳米SiO_2微球。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电镜、氮气吸附-脱附、热常数分析等手段对制备得到的材料进行微观结构和性能表征。结果表明:DVB含量为0.2 mL时,制备的中空球壳层结构较疏松,层间距为18 nm,比表面积为59.81 m~2/g; DVB含量为0.3 mL时,中空球形貌粗糙、壳层致密、孔体积下降,层间距为35 nm,比表面积为61.63 m~2/g;随着层间距离的增加,双环型HSN热导率降低,可低至0.0252 W/(m·K);双环型HSN可以有效降低涂层的热导率,当掺量为8%时,热导率降低85%,在保温隔热领域具有很大的应用潜力。     

P(St-co-AA)聚合物模板法制备中空SiO2微球研究

以无皂乳液聚合法制备的苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)阴离子型无规共聚物[P(St-co-AA)]微球为模板,不经过分离和离心、表面改性等任何后处理过程,采用溶胶-凝胶方法直接进行二氧化硅(SiO_2)包覆,成功制得中空SiO_2微球。探究了氨水用量、正硅酸乙酯(TEOS)用量以及不同AA用量对中空SiO_2微球的影响,并对制得的SiO_2微球进行了表征。研究结果表明,制得的中空SiO_2微球分散性优异,体系中无SiO_2实心小粒子,粒径均一,表面形貌呈树莓状,微球壁厚可控制在5～30nm范围内。     

SiO2微球的制备及其自组装行为研究

采用Stober溶胶-凝胶法制备了粒径约为150～220nm的单分散SiO2微球,利用DLS、SEM等对样品进行了表征,并探讨了TEOS用量、氨水用量及去离子水量等因素对合成SiO2微球的影响.采用垂直沉积技术研究了SiO2微球的自组装行为,在相对湿度为70%、温度为25℃的稳定环境下成功地制备了大面积具有六方密堆结构的三维SiO2光子晶体.     

中空氧化锌微球的制备及应用研究进展

中空ZnO微球具有密度低、比表面积大、渗透性好、光电性能优异等特点,受到科研工作者的广泛关注。综述了中空ZnO微球的制备方法及其应用领域,首先,主要阐述了硬模板法、软模板法、自模板法和无模板法4大类制备方法的研究进展,其次,介绍了中空ZnO微球在光催化、太阳能电池、气体传感器及生物医药等领域的应用进展,最后,对中空ZnO结构材料的发展前景进行了展望。     

聚合物中空微球材料研究进展

聚合物中空微球材料因其具有特殊的空心结构和独特的性能,被广泛应用于诸多领域,并具有广阔的应用前景,已成为近年来的研究热点。文中主要介绍了近年来聚合物中空微球材料的制备方法,包括模板法,层层组装法,微封装法,乳液聚合/冷冻干燥法,胶束自组装法,溶胀法等,并对各种方法的优缺点以及近期的研究进展进行了总结,阐述了聚合物中空微球材料在生物医药、涂料及自修复材料领域的应用,最后对聚合物中空微球材料的发展进行了总结和展望。     

二氧化钛中空微球材料的研究进展

二氧化钛中空微球材料由于具有特殊的空心结构而表现出许多独特的物理化学特性,而空心结构又取决于制备方法.综述了喷雾反应法、模板法和一步法在二氧化钛中空微球材料制备中的最新研究进展,并展望了二氧化钛空心微球材料的应用前景.     

表面化学沉积法制备SiO2空心微球

研究了以聚苯乙烯(PS)微球为模板,采用表面化学沉积技术制备SiO2@PS微球的工艺.利用ξ电位及FT-IR吸收光谱分析了硅烷偶联剂(MPS)及引发剂(KPS)对PS微球表面电荷及表面官能目的影响,在PS微球表面官能化过程中加入KPS,促进PS微球与MPS聚合,增加了微球表面Si-OH的浓度,实现TEOS在PS微球表面的均匀包裹,制得了单分散的核壳结构的SiO2@PS微球.通过调整TEOS的加入量,可得到壁厚在20～55nm的SiO2空心球.     

SiO2空心微球的制备与表征

以自制的微米级碳酸钙颗粒为模板,正硅酸乙酯为硅源,通过溶胶-凝胶方法合成出CaCO3/SiO2核壳结构;随后通过高温煅烧、酸浸和干燥处理,制备出圆形度高、分散性好、结构完整的微米级SiO2空心球。并利用SEM、XRD、FTIR、TG和压缩实验等方法对空心微球的形貌、结构和抗压强度进行了分析和测定。SiO2空心微球的粒径为2-5μm,壳层厚度为0.42-0.85μm,比表面积为554.01m^2/g,最可几孔径为1.7nm,抗压强度在20~30MPa之间。     

改性纳米SiO2微球的制备及其在果蔬保鲜中的应用

采用溶胶-凝胶法制备纳米SiO_2微球并对其接枝改性,与壳聚糖/淀粉溶液复合后应用于圣女果保鲜包装中。通过扫描电镜、红外光谱、粒径分析等表征,考察纳米SiO_2成球工艺参数和接枝改性效果;并研究了添加不同质量分数的改性纳米SiO_2微球对壳聚糖/淀粉/纳米SiO_2复合膜溶液保鲜效果的影响。结果表明:添加5 m L浓氨水、2.8 m L正硅酸四乙酯、40 m L乙醇并通过缓慢滴加的方式制备得到的微球粒径均一、分散性好;经硅烷偶联剂KH550接枝改性后的纳米SiO_2微球,能够改善复合膜的多项性能;当添加质量分数为3%的改性纳米SiO_2微球时,壳聚糖/淀粉/纳米SiO_2复合膜的保鲜效果较好。     

纳米结构的空腔二氧化硅微球的制备与缓释行为

以单分散聚苯乙烯(PS)微球作为胶体模板,采用层层静电自组装技术,交替组装聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵[poly(diallyldimethylammonium chloride),PDDA]和二氧化硅纳米颗粒(10和20nm),得到核壳型聚苯乙烯/聚电解质/二氧化硅复合微球,高温煅烧除去模板PS和聚电解质,制得空腔二氧化硅微球.TEM观察的结果显示空腔二氧化硅微球呈单分散性且内部空腔呈球形;XRD图谱显示组装的二氧化硅颗粒热处理后晶化的程度很小,仍基本保持着无定形状态;N₂等温吸附-脱附实验测得用10和20nm的二氧化硅组装成的空腔二氧化硅微球的平均孔径和比表面积分别为11nm、282.71m²·g^-1和15nm、158.17m²·g^-1. 染料的装载和释放实验分别验证了空腔二氧化硅微球的腔壁具有可渗透性和缓释性.     

核-壳式聚苯乙烯/二氧化硅复合微球及空腔硅球的制备

利用层层自组装的方法制备了粒径和组成可裁剪、具有核-壳式结构的单分散聚苯乙烯(PS)/二氧化硅(SiO₂)复合微球.对复合微球进行热处理除去有机物中心,制备出壁厚可剪裁的空腔硅球.透射电镜(TEM)照片显示二氧化硅纳米颗粒在中心外生成均匀壳层,而煅烧后则可得到轮廓分明的球形空腔;热重分析(TG)说明复合球体的硅含量随着所组装的纳米二氧化硅的粒径的增加而增加;比较PS、SiO₂、复合球体及热处理后的粉体的红外光谱,可分别验证二氧化硅的成功组装和热处理过程中作为中心的PS的完全去除.在吸附相同层的前提下,随着所选用的二氧化硅纳米粒子(10um,20um,40um)的粒径的增大,复合微球的粒径增大,空腔球体的壁厚增加.     

氧化铝空心微球的制备

采用微米级铝粉,以自模板法制备了微米级氧化铝空心微球,研究了不同沉淀剂、不同铝离子浓度和煅烧温度对制备空心球的影响。用扫描电镜和X射线衍射表征了制备的样品。结果表明:用尿素作沉淀剂、铝离子浓度在0.4mol/L、煅烧温度为1000℃时,更容易得到表面形貌好的氧化铝空心微球。空心球的粒径与微米级铝粉粒径一直,表面光滑,球壳厚度在1μm左右。     

微纳分级结构碳酸钙中空微球的可控制备

以CaCl₂和Na₂CO₃为反应原料, 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十二烷基磺酸钠(SDSN)为模板剂, 在50℃采用化学沉淀反应, 干燥、煅烧后成功制备了具有微纳分级结构的CaCO₃中空微球。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射等检测手段对所制备的样品形貌、结构进行了表征, 结果显示：所制备的微纳分级结构CaCO₃中空微球直径为4~6 μm, 壳壁由直径约60 nm的CaCO₃颗粒组成, 壳层厚度约为200 nm, CaCO₃中空微球晶相组成为方解石和球霰石的共混体。同时, 在反应温度为50℃、PVP添加量为0.4 g, SDSN浓度为0.1 mol/L的条件下, 所制备的微纳分级结构CaCO₃中空微球分散性好, 且形貌比较完整。     

空心玻璃微球制备的研究进展

由于空心玻璃微球(HGM)具有呈完全球形的空心体、密度小、热导率小以及极好的流动性等特点,从而使得以空心玻璃微球为核心的一系列新型材料得到广泛运用。结合国内外研究情况概述了液滴法、干凝胶法、降解芯轴技术和喷雾干燥法等HGM的制备方法以及HGM粒度、壁厚、耐压强度等的测试方法。     

纳米结构V2O5空心微球的制备与表征

以自制的二乙酰丙酮氧钒(VO(aca)2)为原料,通过软模板法组装出聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/钒前驱体核壳结构的复合微球.对复合微球进行热处理后制备得φ(0.5～1.0)μm五氧化二钒(V2O5)中空微球.分别采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对最终产物的球形外观、中空结构和物相组成进行了表征,结合VO(acac)2、溶解于乙二醇的PVP、溶解于乙二醇的VO(acac)2与复合微球的红外光谱(FTIR)和复合微球的差热曲线(DTA),探讨了V2O5中空微球形成的机理.对影响实验的因素如PVP和VO(acac)2的浓度、保温时间等进行了研究.结果表明:通过严格控制PVP和VO(acac)2的浓度能够确保V2O5球壳结构的形成;当总反应时间在75～90 min范围内时,所得空心球的几何外形和表面形貌均较为理想.     

双壳层无机中空微球的研究进展:制备方法、形成机理及应用

双壳层无机中空微球具有低密度、高比表面积、多级反射及可以容纳客体分子等特点,被广泛用于环境保护、生物医药、电子等领域。模板法具有简单、重复率高、预见性好等诸多优点,在制备双壳层无机中空微球的过程中被广泛采用。首先综述了硬模板法和软模板法两种传统模板法制备双壳层无机中空微球的研究进展,并在此基础上对溶胶-凝胶和液相沉积两种壳层形成机理及层层自组装法和一步法两种壳层形成方式进行了总结,最后介绍了双壳层无机中空微球在光催化、太阳能电池、锂离子电池及生物医药等领域的应用进展,并对双壳层无机中空微球的发展前景进行了展望。