不同ATO掺量对SiO2/ATO-SiO2疏水型抗静电增透膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法分别制备SiO2增透溶胶与疏水型抗静电薄膜溶胶.将锑掺杂氧化锡(ATO)掺入硅溶胶,并利用六甲基二硅氮烷(HMDS)对溶胶进行疏水改性.采用提拉镀膜法在玻璃表面首先制备了一层SiO2增透膜,然后在SiO2增透膜表面制备了一层具有疏水与抗静电性能的薄膜.结果表明:当ATO掺量在10％ ～20％时,双层薄膜具有比单层SiO2增透膜更高的透过率,在可见光范围内,平均透过率最高可达93％,峰值透过率为94.6％;薄膜与水的接触角最高可达到95.7°;薄膜表面电阻在106Ω/□以下.     

五氧化二钒薄膜涂层变性材料研究

采用无机法制备五氧化二钒溶胶,通过探索性实验找了胶体稳定剂,采用浸渍法制备了V2O5薄膜,并对薄膜进行了表面形貌、伏安特性、温度-透光率曲线和温阻率等方面测试。结果表明:所得的V2O5薄膜表面均匀致密,透光性良好,有较好的电致变性和热致变性。     

纳米TiO2薄膜透光率及结构研究

采用溶胶一凝胶法在普通玻璃上制备了纳米TiO2薄膜．考察了聚乙二醇含量、溶胶液浓度、镀膜层数等各个因素对膜透光性能的影响．探讨了透光性能与光催化降解率的关系；利用XRD、SEM、光度法等对膜结构、表面形貌、透光率及催化活性进行了表征。由透光率与光降解率关系图可知．高透光率的薄膜具有强的光催化活性。     

Nb2O5薄膜的制备及性能研究

以NbCl5作为前驱物,用微波催化的溶胶-凝胶法制备了Nb2O5薄膜,并在不同温度下进行热处理。经透过率测试及用X射线衍射分析仪和原子力显微镜对薄膜的相结构和表面形貌进行测试分析,测试结果表明：制得的薄膜主晶相为假六方Nb2O5晶相（TT-Nb2O5晶相）。薄膜厚度具有良好的透光率、良好的空架结构。     

多孔SiO2膜的制备和增透性能研究

采用溶胶-凝胶结合旋转涂膜法在玻璃基底上制备SiO2薄膜,研究了陈化时间和旋涂速度对SiO2膜增透性能的影响,利用热分析仪、X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电镜、分光光度计、椭偏仪等方法分别对干凝胶的热分解过程、晶体结构、微观形貌、透过率和折射率进行表征.结果表明:膜层透过率与制备条件有一定的规律,随着陈化时间的延长和旋涂速度的增加,增透峰中心波长发生了移动.在最佳工艺条件下,制备的SiO2薄膜具有较好的增透性能,在玻璃上镀SiO2增透膜后,峰值透过率(300～1000 nm)由90％提高到95％,其膜厚为315 nm,折射率为1.352,孔隙率为27％,进一步提高了可见光利用率.     

二氧化钛纳米薄膜溶胶-凝胶法制备研究

研究了在清洁的玻璃表面采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿相二氧化钛纳米薄膜,重点研究了薄膜制备过程中的关键工艺如溶胶配制及其稳定性、溶胶陈化及胶粒长大、提拉法涂膜次数及是否添加稳定剂对薄膜表面形貌均匀性的影响等.对所制备的薄膜的X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析表明,该薄膜为典型锐钛矿相二氧化钛,薄膜中二氧化钛纳米颗粒分布均匀、致密,纳米颗粒大小分布窄,直径约为30 nm,薄膜厚度约为300 nm.     

太阳能利用透光表面超疏水增透膜研究进展

透明超疏水性表面可以阻挡大气尘埃附着,减少表面反射率,提高透光率。超疏水增透膜与传统增透膜相比,具有自清洁性、低反射率和高透光性等优势。本文对增透膜和超疏水表面的基本原理进行了介绍,对比了近年来超疏水增透膜的4种制备方法（沉积法、刻蚀法、自组装法和溶胶-凝胶法）的优缺点,说明了高透光性和低反射率的超疏水表面研究进展。最后对超疏水性增透涂料的潜在应用前景进行了展望,改善超疏水增透膜的耐久性和开发适用于各种应用场合的超疏水增透膜将是未来研究的重点。     

疏水性SiO2增透膜的制备与表征

以三甲基氯硅烷（TMCS）为有机掺杂剂,采用溶胶-凝胶法制备正硅酸乙酯为前驱体,氨水催化的复合SiO2增透膜。用紫外-可见分光光度仪、接触角测量仪对膜层进行了表征。结果表明：未经TMCS掺杂的SiO2增透膜的峰值透过率为97．5％,而一定浓度TMCS掺杂后的SiO2复合膜的峰值透过率为983％,说明掺杂并没有影响薄膜的增透效果。掺杂前后增透膜对水的接触角从15°增加到123°,显著的提高了薄膜的疏水性能。     

SiO2-MTES-CTAB-Al2O3纳米复合薄膜的制备及性能研究

以异丙醇铝和正硅酸乙酯为主要原料,采用溶胶-凝胶分步水解法,通过引入有机硅烷甲基三乙氧基硅烷和表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨,并用乙二醇甲醚替换铝溶胶中水作为对比,制备了SiO2-MTES-CTAB-Al2O3纳米复合薄膜.通过FT-IR、可见光透射光谱分析、薄膜表面接触角测量及机械性能测试,研究了化学组成、煅烧温度和有无乙二醇甲醚替换对复合薄膜的影响.结果表明:不用乙二醇甲醚替换效果更好,经400 ℃热处理后不同配比复合薄膜在可见光区的透光率均大于85%,且不影响复合薄膜的疏水性,由于铝氧化物颗粒、十六烷基三甲基溴化氨和甲基三乙氧基硅烷的存在,所制备的纳米复合薄膜的硬度及耐摩擦性能均有较大提高,改善了力学性能,从而获得了具有良好的疏水性、透过率及硬质的SiO2-MTES-CTAB-Al2O3纳米复合薄膜.     

溶胶凝胶法制备光伏玻璃增透膜研究进展

光伏发电是目前应用最广的太阳能利用技术,研究开发透光率更高的光伏玻璃是提高太阳能光伏电池光电转换效率的重要手段。本文结合溶胶凝胶法制备增透膜的反应机理,对酸催化制备法、碱催化制备法、酸/碱两步法、掺杂制备法和模板剂制备法5种溶胶凝胶法制备增透膜的研究进行阐述。     

制备过程对掺铝氧化锌薄膜性质的影响

文章采用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备得到了高透光率,高导电性的掺铝氧化锌薄膜（AZO）,利用原子力显微镜、扫描电镜、X射多次退火的制备过程不仅可以得到可见光区透光率大于85%,电阻率为7.2×10-5Ω·m的透明导电薄膜,而且因省略了热处理过程而简化了制备工艺,缩短了制膜时间。线衍射仪和紫外可见分光光度计等研究了三种不同的制备过程对AZO性质的影响。结果表明,制备过程的不同导致了薄膜的表面形貌、结构和导电性质方面的差别,其中分层多次退火过程有利于晶粒长大,形成结晶度高且具有单一（002）取向的AZO薄膜,同时改善薄膜的导电性能。分层     

基于硝酸铵气孔诱导剂的多孔TiO2薄膜的制备

采用在TiO2溶胶中加入硝酸铵的方法并通过浸渍-提拉技术制备了气孔修饰的TiO2薄膜。气孔的形成与溶胶液膜中硝酸铵诱导的分相现象相关,硝酸铵一方面抑制了干燥过程中凝结水分的挥发,另一方面增大了水相的表面张力,促使了水以球形水珠的形态分散在湿凝胶的表面,水珠挥发后形成气孔。所制备的气孔修饰的TiO2薄膜表现了超亲水性能。随着硝酸铵用量的增加,薄膜表面气孔的分布密度增大,可见光的透过率减小。增加涂膜次数可以获得多层次网络气孔结构的表面形态,多层次气孔结构的多次散射有利于提高可见光的透过性能。     

表面改性对掺杂TiO_2纳米薄膜亲水性的影响

文章采用溶胶-凝胶法制备La3+掺杂纳米TiO2薄膜,实验探讨了硝酸溶液表面改性对掺杂纳米TiO2薄膜亲水性的影响。采用X射线衍射分析不同掺杂浓度纳米TiO2的物相,分别利用扫描电镜与接触角测量仪观察TiO2薄膜表面形貌及其亲水性能。实验表明:经0.1mol/L的硝酸溶液中改性后的La3+掺杂纳米TiO2薄膜具有超亲水性。     

电导率调控介孔二氧化硅增透膜透过性能的研究

以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,三嵌段共聚物（F127）为模板剂,利用酸催化的形式通过溶胶-凝胶法制备介孔二氧化硅增透膜液。采用浸渍提拉法在硼硅玻璃基片上进行镀膜,利用马弗炉对膜层进行固化处理。采用紫外可见分光光度计、电导率仪对膜的透过性能及膜液的电学性能进行分析。结果表明,溶剂在6个月的长期挥发下会导致膜液电导率由243 μS/cm增大到266 μS/cm,相同的提拉速度会使得膜层变厚,透过率峰值出现“红移”现象,300~2 500 nm的平均透光率由96.7%降为96.0%。通过对实验所得数据进行拟合可知,膜液电导率与二氧化硅浓度成简单的线性关系,与最优提拉速度成单指数函数关系,使用膜液电导率对标稀释的方法可使所镀膜层透过率得到恢复,能在不影响生产效率的前提下保证膜层产品的一致性。     

溶胶—凝胶法制备SnO2光学薄膜

利用溶胶－凝胶法制备掺Ｓｂ与未掺Ｓｂ的ＳｎＯ２光学薄膜，测定了环境相对湿度ＲＨ与薄膜透过度，薄膜电阻率，Ｓｎ／Ｓｂ比与透光度和电阻率关系曲线。利用扫描电镜观察了薄膜的表面结构。     

溶胶-凝胶法制备钛酸钡薄膜过程中溶剂的选择

合成透明稳定的溶胶对于制备优异电性能的BaTiO3（BT）薄膜是尤为关键的一步。以无水乙醇、异丙醇、乙二醇和乙二醇甲醚4种溶剂做对比,从合成溶胶的稳定性、表面张力以及制备出的BaTiO3薄膜的SEM等几方面比较了4种溶剂的优缺点,最后以乙二醇甲醚合成的溶胶最清晰、稳定,用此溶胶在Si（100）基底上得到了均匀无开裂的钛酸钡薄膜。     

PEG对SiO2增透膜光学性能及稳定性的影响

以正硅酸乙酯为前驱体和聚乙二醇（PEG）为添加剂,采用酸催化法制备出SiO2溶胶,利用提拉法在玻璃上制备了非晶结构的SiO2薄膜。研究了PEG分子量和添加量对SiO2薄膜的增透效果及其稳定性的影响规律,分子量较大或添加量较多时易于形成高孔隙率的薄膜。添加10％PEG2000的溶胶制备的SiO2薄膜在400—900纳米波长范围内的平均透过率可达94．6％,并具有优良的环境稳定性能。     

聚碳酸酯片上TiO2光催化透明涂层的制备及性能研究

合成了锐钛矿型TiO2纳米晶乙醇溶胶,并将该溶胶引入正硅酸乙酯（TEOS）与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）共水解所制得的硅溶胶中,获得硅／钛复合溶胶,最后采用该复合溶胶在聚碳酸酯（PC）片上制备了TiO：涂层,并对溶胶及薄膜的结构、形貌、性能等进行了研究。结果表明：当复合溶胶中Ti02浓度为0．2mol／L时,复合溶胶在PC片表面可均匀涂膜,该涂层具有较好的综合性能,不会降低PC片原有透光率,对罗丹明B的光催化降解率可达68％。     

凝胶热处理方式对Fe-TiO2薄膜表面形态及亲水性能的影响

实验采用溶胶-凝胶法,以聚乙二醇（PEG）为致孔剂制备了仿生的Fe3+掺杂TiO2（Fe- TiO2）多孔薄膜。应用TG-DSC分析了凝胶薄膜的热分解行为,采用SEM、XRD及接触角测定仪等分析测试手段分别考察了两种热处理方式对形成薄膜的表面形态、相态以及亲水性的影响。结果表明：由恒温方式处理得到的薄膜连续无裂纹,其表面形成了分布均匀的、直径2～5 μm的球面形气孔,而升温方式得到的薄膜其表面形成了分布均匀的、直径约100 μm的葵花状斑块;溶胶不经陈化得到的薄膜为无定形,而经80 ℃、8 h陈化后制备的薄膜为锐钛型;采用Fe3+掺杂及在薄膜表面形成气孔,能显著提高TiO2薄膜的亲水性,并且恒温热处理方式得到的薄膜其亲水性优于升温方式得到的薄膜样品。     

Preparation and properties of poly[styrene‐co‐(butyl acrylate)‐co‐(acrylic acid)]/silica nanocomposite latex prepared using an acidic silica sol

BACKGROUND: Polyacrylate/silica nanocomposite latexes have been fabricated using blending methods with silica nanopowder, in situ polymerization with surface‐functionalized silica nanoparticles or sol–gel processes with silica precursors. But these approaches have the disadvantages of limited silica load, poor emulsion stability or poor film‐forming ability. RESULTS: In this work, poly[styrene‐co‐(butyl acrylate)‐co‐(acrylic acid)] [P(St‐BA‐AA)]/silica nanocomposite latexes and their dried films were prepared by adding an acidic silica sol to the emulsion polymerization stage. Morphological and rheological characterization shows that the silica nanoparticles are not encapsulated within polymer latex particles, but interact partially with polymer latex particles via hydrogen bonds between the silanol groups and the ? COOH groups at the surface of the polymer particles. The dried nanocomposite films have a better UV‐blocking ability than the pure polymer film, and retain their transparency even with a silica content up to 9.1 wt%. More interestingly, the hardness of the nanocomposite films increases markedly with increasing silica content, and the toughness of the films is not reduced at silica contents up to 33.3 wt%. An unexpected improvement of the solvent resistance of the nanocomposite films is also observed. CONCLUSION: Highly stable P(St‐BA‐AA)/silica nanocomposite latexes can be prepared with a wide range of silica content using an acidic silica sol. The dried nanocomposite films of these latexes exhibit simultaneous improvement of hardness and toughness even at high silica load, and enhanced solvent resistance, presumably resulting from hydrogen bond interactions between polymer chains and silica particles as well as silica aggregate/particle networks. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry