锆催化的碳化硅纳米线的制备及表征

以酚醛树脂为碳源、正硅酸乙酯为硅源、硝酸锆为催化荆,通过溶胶-凝胶法和碳热还原法制备出碳化硅纳米线.用X射线衍射仪和透射电子显微镜进行了表征.结果表明,通过此法制备的碳化硅为β - SiC,具有光滑的表面、长而直的线状结构;氧化锆在低于熔点时也起到液相催化作用,为碳化硅的生长提供有利生长点.     

聚酰胺酸盐路线制备聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的微观结构与性能研究

采用聚酰胺酸成盐的方法合成了聚酰亚胺及聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜,考察了三乙胺对聚酰亚胺薄膜耐水性的影响,重点研究了聚酰胺酸盐条件下,二氧化硅含量对聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的微观形态和力学性能、热稳定性的影响.结果表明:分别在无水和有水条件下,通过聚酰胺酸盐得到的聚酰亚胺薄膜均保持了良好的力学性能.采用上述条件下制备的杂化薄膜,在较高二氧化硅含量下得到的杂化薄膜具有良好的透明性,SEM结果显示其二氧化硅粒子尺寸均为纳米级.此外,这些杂化薄膜还具有良好的力学性能和热性能.     

碳化硅/多壁碳纳米管复合材料的制备及其吸波性能研究

以MWCNTs与SiC为原料,分别对两种物质进行修饰,然后将修饰改性后的两种材料采用水热法进行复合,得到了SiC/MWCNTs纳米复合材料。通过SEM、XRD和FTIR等手段研究了SiC/MWCNTs的形貌和结构,并用矢量网络分析仪测量了其电磁参数。对于通过水热法制备的SiC/MWCNTs纳米复合材料,在3.21 GHz、匹配厚度为6 mm的条件下,最小反射损耗可达-36.91 dB。相对于物理混合,采用水热反应制得的SiC/MWCNTs复合材料,其吸波性能更好。     

MoSi2对Cf/SiC/Ni复合材料微观结构及吸波性能的影响EI北大核心CSCD

以葡萄糖、Si粉、碳纤维为原料,镍为催化剂,采用水热反应-烧结法制备了Cf/SiC/Ni和Cf/MoSi2/SiC/Ni复合吸波材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、波导法分别表征了Cf/SiC/Ni和Cf/MoSi2/SiC/Ni复合材料的相组成、微观结构和吸波特性。结果表明:Cf/SiC/Ni复合材料上生长的Si C纳米线稀疏且分布不均匀;厚度为1.5 mm时,在8.20 GHz处最小反射损耗为–14.61 dB,有效吸收带宽为0.23 GHz。Cf/MoSi2/SiC/Ni复合材料的碳纤维表面生长大量SiC纳米线,分布致密且均匀;厚度为2.0 mm时,在9.10 GHz时最小反射损耗为–34.14 dB,有效吸收带宽达2.18 GHz。与Cf/SiC/Ni复合材料相比,添加MoSi2的Cf/MoSi2/SiC/Ni复合材料吸波性能更好,说明MoSi2可有效改善Cf/SiC/Ni复合材料的微观结构及吸波性能。     

高比表面积碳化硅的制备及表征

以糠醇为碳源,正硅酸乙酯为硅源,硝酸钴为催化剂,含氢硅油为结构助剂制备碳化硅前驱体,通过溶胶-凝胶和碳热还原的方法制备出高比表面积碳化硅。采用XRD、FTIR、SEM、HRTEM及BET对所制备的样品进行表征。结果表明,所得碳化硅具有高的比表面积127 m2/g;含氢硅油的特殊结构有利于形成多孔碳化硅;所得碳化硅具有特殊的光致发光性能。     

碳化硅纳米纤维薄膜的制备及表征

通过溶胶-凝胶碳热还原法制备了超长碳化硅纳米纤维(SiCNF),并采用丙酮辅助滚压法制备了新型自支撑SiCNF薄膜。通过X射线衍射、场发射扫描电镜、红外光谱等测试手段,分析了SiCNF的形貌、晶相和成分,表明产物为直径约50nm的超长立方相β-SiCNF。自支撑纳米薄膜作为NF的宏观体材料,在柔性电子器件、复合材料、能源材料、高温过滤、高温催化载体、环境治理、生物工程等领域具有广阔的应用前景。     

用SiO2微粉制备碳化硅粉体的研究

为回收利用SiO2微粉,探究了以SiO2微粉为原料通过碳热还原法制备碳化硅粉体的最佳工艺条件;研究了分别以石油焦、活性炭和石墨粉为还原剂对冶炼效果的影响。在最佳碳质还原剂的基础上,研究了不同配碳比(还原剂与SiO2微粉的质量比为1∶3.5、1∶3、1∶2.5、1∶2、1∶1.5)和不同冶炼时间(15、30、45、60 min)对冶炼效果的影响。结果表明:石油焦、活性炭、石墨粉3种碳质还原剂中,石油焦的冶炼效果最佳;将石油焦与原料SiO2微粉以质量比1∶2进行混合,在中频感应炉中以1650℃冶炼45 min为最佳冶炼工艺条件;以此能够得到晶粒生长较好、品质较高的碳化硅粉体,碳化硅含量高达93.50%(w)。     

皮芯结构碳化硅陶瓷纤维的制备及性能

采用空气与真空气氛脉冲的方法对聚碳硅烷(PCS)纤维进行气氛脉冲热氧化处理,然后在惰性气氛中热解制备出具有皮芯结构的碳化硅陶瓷(Si C)纤维,研究了脉冲次数对PCS纤维热氧化质量增加率、化学结构、Si–H键反应程度、氧元素分布及烧成SiC纤维晶体结构与力学性能的影响。结果表明:气氛脉冲处理可实现PCS的热氧化不熔化,且热氧化反应主要发生在PCS纤维的外表层,外表层形成了大量的Si–OH、Si–O–Si和C=O含氧结构,氧在PCS纤维径向上呈现梯度分布特性,表层富氧芯部低氧,脉冲热氧化使得PCS纤维凝胶出现时对应的热氧化质量增长和Si–H键反应程度都较低,分别为7.03%和25.37%;烧成得到的Si C陶瓷纤维仍保持了同样的氧梯度分布特性,且具有β-SiC晶体结构,是一种典型的皮芯结构,抗拉强度可达(1.74±0.21) GPa。     

梳状纳米二氧化硅分散液的制备及对水泥基材料性能的提升

采用丙烯酸、聚氧化乙烯醚及硅烷偶联剂合成梳状结构的大分子主链，并接枝纳米SiO₂粒子为侧链，制备出纳米SiO₂的分散液(CNS)。通过优化参数组合，提出了合成的最佳工艺和配比。采用SEM和动态光散射表征CNS中纳米SiO₂形貌和粒径分布。探讨了掺CNS对水泥基材料水化热、凝结时间、孔结构、水化产物、混凝土力学性能和抗渗性能的影响。试验结果表明，掺CNS可明显提高水化放热速率，促进水泥的早期水化并加速水化产物的形成和沉淀，加快水化温升，同时缩短凝结时间。掺CNS对水化产物的影响表现为：在养护7 d时，促进生成C-S-H凝胶，降低了水化产物中氢氧化钙(CH)的含量；养护28 d时，加速了水化产物的形成，增加水化产物中CH的含量。宏观性能表现为混凝土的7、28 d抗压强度和抗渗性能提高。     

Ni-Fe-P/碳化硅纳米复合粉体的制备及微观结构研究

研究了化学镀制备Ni-Fe-P/碳化硅纳米复合粉体的方法,比较了复配络合剂与单一络合剂的络合性能及其对镀液稳定性的影响.实验表明,以乳酸、酒石酸钾钠为复配络合剂的碱性镀液中可获得较好的Ni-Fe-P/碳化硅纳米复合粒子;以硼酸-NaOH为缓冲体系可避免因NH3挥发而引起镀液pH变化,镀液的稳定性好.用SEM、XRD及EDS等手段分析了镀层的组成和结构.     

赛隆结合碳化硅耐火材料的微观结构与性能分析

在对赛隆结合碳化硅粉分别进行了氧化与侵蚀试验的基础上,用岩相与电子探针的方法分析了赛隆结合碳化硅砖的微观结构与性能关系。     

添加切割废料对硅灰制备碳化硅的影响

为回收利用硅灰,将硅灰通过碳热还原法制备了SiC粉体.研究不添加切割废料时温度(1550、1650、1750、1850℃)对冶炼效果的影响.在较优冶炼温度基础上,研究了切割废料添加质量(分别为硅灰添加质量的5％、15％、25％、35％、50％)对制备碳化硅粉体的影响.结果表明:最佳冶炼温度为1750℃,此时产物中SiC...     

微米/纳米二氧化硅共填充制备天然橡胶/二氧化硅复合材料及其性能

采用湿法混炼工艺制备了二氧化硅分散粒径为100 nm的天然橡胶/二氧化硅复合材料胶母粒,结合传统干法混炼技术制备了二氧化硅总填充量为60份（质量）的微米/纳米共填充天然橡胶/二氧化硅复合材料。结果显示,湿法混炼过程中填充的小粒径二氧化硅仍然以小粒径分散,与橡胶分子链更倾向于形成紧密结合层。湿法混炼技术的使用提升了二氧化硅的分散性,复合材料的Payne效应更弱。与干法混炼技术并用制备的小粒径与大粒径二氧化硅比例为50/10时,填料形成了较宽的粒径分布,形成了适中的填料-橡胶结合强度,进一步提升了天然橡胶/二氧化硅复合材料的拉伸强度和扯断伸长率。     

氧化石墨烯/二氧化硅复合材料的制备及吸附性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯溶液为原料,十六烷三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用软模板法制备了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料。借助红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对样品的物质结构和微观形貌进行分析表征。以亚甲基蓝模拟染料废水,石墨烯/二氧化硅复合材料为吸附剂,研究其在不同吸附时间、反应温度、ρ(亚甲基蓝)、吸附剂投加量、体系pH值下,对体系吸附量和去除率的影响。结果表明,复合材料出现了C—O—Si的特征峰,说明石墨烯与二氧化硅复合成功;且复合材料在温度为35℃,搅拌时间为90 min,pH=4,ρ(亚甲基蓝)=5 mg/L,投加量为50 mg时吸附性能最好,吸附量为22.75 mg/g,去除率为91%。     

γ射线辐照不熔化法制备碳化硅纤维及其性能

在空气中用γ射线辐照聚碳硅烷（polycarbosilane,PCS）先驱丝,利用红外光谱分析、凝胶含量测定、热重分析、氧含量测定和抗拉强度测试等手段研究了辐照前后PCS先驱丝化学结构、凝胶含量、热分解特性以及烧成SiC纤维的微观形貌、氧含量、抗拉强度和高温性能。结果表明：经γ射线辐照处理的PCS先驱丝通过形成Si—O...     

银纳米线/二氧化钛核壳结构的制备及可见光光催化性能

以有机染料罗丹明B为目标降解物,采用水热法制备了不同负载比例的银纳米线(AgNW)@TiO₂核壳复合结构光催化剂,评价其可见光催化活性。结果表明:核壳结构经煅烧后为AgNWs和锐钛矿型TiO₂,TiO₂带隙减小可实现可见光范围内的激发。当TiO₂与AgNWs的摩尔比为84%时,光催化活性最高,对罗丹明B的降解率可达82.2%,主要活性氧化物为超氧自由基。该结构稳定性强,放置263 d后无氧化和相变发生。     

二氧化硅/二氧化锆核壳复合材料的制备及性能

合成了一种新型的二氧化硅/二氧化锆(SiO2/ZrO2)核壳型复合材料。利用异丙醇锆的水解缩合在SiO2微球表面沉积ZrO2层,得到二氧化锆包覆的SiO2/ZrO2核壳型复合氧化物。采用SEM、EDX、XRD等对复合材料的形貌及性质进行表征。利用IR-1红外发射率测量仪测定复合粒子在8～14μm波段的红外发射率。结果显示:该复合物具有明显的核壳结构。随着沉积次数的增加,ZrO2在SiO2表面的含量增加。ZrO2层经高温热处理可分别形成四方和单斜两种晶型。ZrO2层沉积在SiO2表面后,得到的SiO2/ZrO2核壳复合粒子的红外发射率较基底SiO2的有所降低。ZrO2的晶型也影响着复合材料的红外发射性能。ZrO2层为单斜晶的SiO2/ZrO2核壳复合物在8～14μm波段的红外发射率值比ZrO2层为四方晶时的更小。ZrO2层和SiO2球之间的界面作用解释了该复合材料红外发射率降低的原因。     

再生纤维素/壳聚糖/银纳米线抗菌复合膜制备及性能

以1-丁基-3甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）为溶剂体系，通过微晶纤维素（MCC）溶解再生制备基膜，壳聚糖（CS）、银纳米线（AgNW）共混液包覆方法制备抗菌复合膜，通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明，壳聚糖和银纳米线成功复合于纤维素基膜，与再生纤维素膜相比，当AgNW质量分数为0.5%时，复合膜的拉伸强度提升了12.2%，透光率保持在89.82%，氧气透过率下降了86.7%，且对大肠杆菌具有良好的抑制作用，制备出一种力学性能、光学性能、阻隔性能、抗菌性能优异的可降解纤维素/壳聚糖/银纳米线抗菌复合膜。     

pn型Cu2O/CdS纳米线的制备及性能

采用电沉积法,在AAO模板中成功制备出pn型Cu₂O/CdS纳米线阵列。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射分析（XRD）对样品的形貌和结构进行表征,利用光照开路电位测试和光吸收光谱测试对Cu₂O/CdS纳米线的性能进行了研究。纳米线的直径约100 nm,与AAO模板孔径相同,XRD结果表明Cu₂O/CdS纳米线由立方晶系的Cu₂O和立方晶系与六方晶系混合晶系的CdS组成。Cu₂O/CdS纳米线的光响应性能增强。在Xe灯照射下Cu₂O/CdS纳米线表现出良好的光催化性能,光照7 h后,Cu₂O/CdS纳米线对罗丹明B的降解效率达到66.02%。