发泡法和溶胶-凝胶法制备镁质多孔材料

对比分析了发泡法和溶胶-凝胶法制备镁质多孔材料的组成、结构及性能。发泡法制备镁质多孔材料是以菱镁矿浮选尾矿和电熔镁砂为主要原料,加入六偏磷酸钠、柠檬酸钠及α-氧化铝粉为添加剂,并以十二烷基磺酸钠发泡和糊精稳泡的方式制备预混料浆,经注浆成型、养护、干燥及烧成工序制得多孔材料。溶胶-凝胶法制备氧化镁多孔材料是以六水氯化镁为前驱体,以聚氧乙烯(PEO)为相分离诱导剂及环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,经过陈化、干燥及烧成工序最终得到氧化镁多孔材料。结果表明:发泡法制备多孔材料的气孔尺寸可控,大多为封闭气孔,且生产工艺过程简单,同时以菱镁矿浮选尾矿为主要原料,大大缩短了生产成本。与发泡法相比,溶胶-凝胶法制备的氧化镁多孔材料结构更为疏松,形成的凝胶骨架使得基体韧性增强,烧成后形成三维网络贯通气孔,气孔孔径细小且均匀,气孔尺寸多为纳米级,此外烧后试样全部为方镁石相。     

反相悬浮-化学交联法制备聚乙烯醇交联微球CPVA

以聚乙烯醇(PVA)为单体,戊二醛(GA)为交联剂,山梨醇酐单硬脂酸酯(span60)为分散剂,采用反相悬浮一化学交联法,制备了聚乙烯醇交联微球CPVA,采用FT-IR和SEM对其化学结构和微观形貌进行了表征,考察了搅拌速率、交联剂的用量、催化剂(盐酸)的用量对交联微球的成球性能及粒度的影响规律.结果表明,在反相悬浮体系中,搅拌速度、交联剂的用量是影响交联微球制备的主要因素,当搅拌速度小于250r/min、交联剂的用量大于2ml时,体系中均不能成球.在体系中加入盐酸后,交联微球的粒径随盐酸用量的增大而增大.控制成球的反应条件可以制备出球形度良好、粒径在150μm左右的粒径可控的聚乙烯醇交联微球CPVA.     

高强度多孔聚乙烯醇水凝胶的制备

为制备兼顾多孔性和高强度的水凝胶,本研究利用循环冷冻和冷冻干燥联用设计和制备了一系列聚乙烯醇水凝胶。从聚乙烯醇溶液的浓度、循环冷冻次数、单次冷冻时长三个方面对水凝胶的力学性能、内部微观形貌、含水量进行了研究。结果表明:以质量分数14%浓度的聚乙烯醇水溶液经过3次循环冷冻过程(16h冷冻,8h解冻)和液氮冷冻冰干后的支架,再经溶胀平衡后得到的PVA水凝胶具有最佳的力学性能,此时PVA水凝胶的拉伸强度为5.74MPa,断裂伸长率为347%;改变循环冷冻次数可有效地调节PVA水凝胶的含水量;水凝胶力学性能提高来源于体系结晶度的增大。     

溶胶-凝胶伴随相分离法制备多孔氧化锆块体材料

以无机锆盐氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)为前驱体,聚氧乙烯(PEO,MV=106)为相分离诱导剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离制备孔径尺寸可控且骨架连续的多孔氧化锆块体材料,利用扫描电镜、X射线衍射、差热分析等测试手段对所制得块体材料进行了表征。结果表明:PO借助不可逆的开环反应提高体系的pH值,从而促进溶胶体系的凝胶化;PEO则诱导体系发生相分离,并获得共连续多孔块体;ZrO2干凝胶在热处理前呈无定形态,400℃热处理后有四方相晶体出现,800℃热处理后四方相基本都转变为单斜相;热处理所产生的晶型转变基本不影响块体材料的微观形貌。     

定向凝固干燥法制备取向多孔聚乙烯醇材料研究

文章利用定向凝固干燥法制备了取向多孔聚乙烯醇(PVA)材料。研究并探讨了PVA溶液的浓度、PVA溶液浸入液氮速度等工艺参数对制备的样品微观结构的影响规律。研究结果表明:以水溶性聚合物PVA为原料、利用定向凝固干燥法制备取向多孔材料是可行的。这为聚合物基多孔材料的发展提供了新的思路和方法。     

溶胶-凝胶法制备ZnO多孔薄膜

以聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG2000)为模板剂,醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为前驱体,乙醇为溶剂,二乙醇胺[NH(C2H4OH)2]为络合剂,通过溶胶凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO多孔薄膜。利用红外光谱,热重差热分析及扫描电镜等测试方法对薄膜的结构和特性进行了分析。探讨了样品在溶胶凝胶及煅烧过程中的物理化学变化。研究了前驱体浓度、PEG2000加入量及不同水浴温度对薄膜结构和性能的影响。结果表明:当m[Zn(CH3COO)2]/m[PEG2000]=9.43∶1(质量比),将溶胶在70℃水浴下处理1h,最终可制得具有一定多孔结构的ZnO薄膜。     

化学交联法制备ZnO/PVA复合水凝胶

以氯化锌为原料制备纳米氧化锌(ZnO),采用化学交联法法制备ZnO/聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶,研究ZnO加入量对复合水凝胶拉伸强度、断裂伸长率以及溶胀性能的影响。实验结果表明:ZnO含量为0.1%时,复合水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率最大,而ZnO含量为0.4%时,复合水凝胶的溶胀率最大。     

溶胶-凝胶法制备载体硅胶研究进展

溶胶-凝胶法包括一次溶胶-凝胶和反复溶胶-凝胶两种工艺。一次溶胶-凝胶工艺主要有两种,一是以碱性溶液为底液,并流方式加入无机酸和硅酸盐,或是以单股流的方式加入无机酸;二是以酸性溶液为底液,采用单股流的方式加入硅酸盐。这种制备工艺的特点在于能够获得大孔径、高比表面积的硅胶,然而对于孔分布及孔结构的调整受限。反复溶胶-凝胶工艺主要是以酸性溶液为底液,过程中加入碱性介质及有机醇溶剂,同时配合水热反应。这种制备工艺能够准确控制载体硅胶的孔结构及孔分布,并能大幅提升硅胶的比表面积,从而提高催化剂活性。     

溶胶凝胶法多孔炭材料的制备及其表征

以十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)稳定过的商业硅溶胶为模板硅源、蔗糖为炭前体、运用溶胶凝胶法制备了多孔炭材料。并采用低温N2等温吸脱附、X射线衍射等对材料的结构进行了测试与表征。结果表明:CTAB的加入使所得的多孔炭孔径分布更加集中,由于炭化温度较低,所得的炭材料仍为无定形结构。     

溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的研究进展

本文综合论述了溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的工艺研究进展以及影响溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的主要因素，并讨论了今后溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的主要研究问题及其发展前景。     

模板法制备多孔碳修饰微生物燃料电池阳极的研究

以MCM-22分子筛为模板、蔗糖为碳前驱体、镍离子为催化剂,将无定型碳转化成多孔碳材料(PC),采用SEM测试、BET测试对其表面形貌及比表面积进行表征,采用EIS测试和CV测试对其修饰电极进行电化学性能表征,并将其修饰电极装配于微生物燃料电池(MFC)中运行,对MFC进行性能分析和COD去除率分析。SEM测试显示PC结构呈碎片化片状结构,BET测试其比表面积为578.66 m~2·g~(-1)。EIS测试显示,PC修饰碳布(PC-CC)的活化阻抗较小,仅为2.6Ω,CV测试中PC-CC也出现了较弱的氧化还原峰。与以未修饰的空白碳布为阳极的MFC相比,以PC-CC为阳极的MFC的COD去除率和最大功率密度均有提高。表明PC作为阳极修饰材料能够有效提升MFC性能,其简易的制作流程为大规模制备MFC阳极提供了可能。     

泡沫法制备镁橄榄石隔热耐火材料

以镁橄榄石、硅微粉、轻烧氧化镁、六水氯化镁为主要原料,减水剂、聚乙烯醇、磷酸为外加剂,菱镁水泥作为结合剂,采用泡沫法制备了镁橄榄石隔热耐火材料,研究烧结温度对显微结构及物理性能的影响.结果表明:加入硅微粉后能提高料浆的流变性能,高温烧结后,试样孔结构发生了显著的改变,由椭圆形孔变为结构不规则且有层状空隙的h孔结构,且烧后孔壁棱角分明,孔壁中有微孔结构存在.随着温度的升高,试样的线收缩率和耐压强度逐渐增大,1100℃前增大速率较小,且数值较小,1100℃后显著增大.     

静电纺丝制备交联PVA纳米纤维

用静电纺丝法制备了含有交联结构的PVA纳米纤维,并通过红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热分析(TG、DTA)对制品的结构和形貌进行了表征;通过对制品进行接触角、溶胀度的测定,考察了电纺条件和加热后处理对交联度的影响以及交联度对吸水率的影响;提出了静电场力可作为动力学条件促进化学反应的新概念。     

模板-滤取法制备UHMWPE多孔材料及其孔道结构

采用模板-滤取法制备超高分子量聚乙烯(UHMWPE)多孔材料,在NaCl作为造孔剂的基础上加入蔗糖作为助溶剂来调整和控制孔道结构,通过孔道结构的形貌观察和孔隙率的计算分析得出,蔗糖在超高分子量聚乙烯多孔材料孔道结构的形成过程中起到了管道连通作用,促进造孔剂NaCl的溶解,提高了孔隙率,改善了孔道结构。     

溶胶凝胶法合成多孔TiO_2粉体及光催化性能的研究

TiO2纳米光催化剂能有效降解多种对环境有害的污染物,使有害物质矿化为CO2、H2O及其它无机小分子物质。本文以钛酸丁酯为原料,采用溶胶—凝胶法制备了多孔结构的TiO2纳米粉体。同时利用合成的纳米TiO2粉体对甲基橙溶液进行了光催化降解,研究了其光催化性能,结果表明在4h内对甲基橙的光催化降解率可达80%～90%。     

溶胶凝胶法合成多孔TiO2粉体及光催化性能的研究

TiO2纳米光催化剂能有效降解多种对环境有害的污染物,使有害物质矿化为CO2、H2O及其它无机小分子物质.本文以钛酸丁酯为原料,采用溶胶—凝胶法制备了多孔结构的TiO2纳米粉体.同时利用合成的纳米TiO2粉体对甲基橙溶液进行了光催化降解,研究了其光催化性能,结果表明在4h内对甲基橙的光催化降解率可达80％～90％.     

微波法合成八羧基酞菁铁及其对聚乙烯醇纤维的改性

以均苯四甲酸酐、尿素、氯化铁为原料,钼酸铵为催化剂,采用微波固相法合成了八羧基酞菁铁（Fe—OCAP）,研究了各反应奈件对Fe-OCAP产率的影响。采用红外和紫外光谱表征了产物的结构。进一步通过溶液浸染法将Fe—OCAP负载到聚乙烯醇纤维（PVA纤维）上,测试结果表明负载后的PVA纤维去除甲醛效果明显提高。     

造孔剂法制备多孔生物玻璃陶瓷的工艺研究

通过造孔剂法,以溶胶-凝胶法制备的生物玻璃58S和熔融法制备的生物玻璃45S5为原料,以NH4 HCO3与淀粉的混合物为造孔剂制备生物玻璃陶瓷.利用XRD和SEM等材料分析测试手段研究了烧成温度、造孔剂添加量、成型压力及45S5的用量对多孔材料显微结构、表面形貌、抗折强度的影响.结果表明:在成型压力20 MPa,造孔剂含量60％,烧成温度800℃及45S5的加入量10％的工艺参数下,制备出抗折强度达到4.5 MPa,孔隙率达到68.74％的珊瑚状结构的多孔生物玻璃陶瓷材料.     

凝胶-滴注法制备的Al2O3多孔陶瓷球的显微结构与力学性能

以α-Al2O3为原料,环保无毒的海藻酸钠为凝胶体系,通过氯化钙溶液引入钙离子,利用凝胶-滴注及无压烧结的方法制备了Al2O3多孔陶瓷球,研究了固化时间及烧结温度对Al2O3多孔陶瓷球的气孔率、抗压强度及显微结构的影响规律.结果表明:固化时间延长,有利于钙离子迁移,与海藻酸钠发生反应,形成三维交联网状结构,使Al2O3...