TiO2/SiO2复合气凝胶的制备与传热特性

针对SiO2气凝胶红外遮光性能差的问题,以纳米二氧化钛作为掺杂剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶工艺和非超临界干燥方法制备了不同TiO2掺杂量的纳米孔改性SiO2气凝胶复合材料,研究了pH值和乙醇含量对凝胶时间的影响,并采用SEM、TEM和BET方法分别对凝胶的表面形貌和孔结构进行了分析表征.结果表明,当pH为6时,乙醇/TEOS为8∶1(摩尔比)时,可得到掺杂均匀、完整的TiO2/SiO2凝胶;热处理后的复合气凝胶具有网状纳米孔结构;当掺杂量小于5％时,干凝胶平均孔径为20～50 nm,比表面积均大于1 000 m2/g.通过红外透过率及消光性能比较,TiO2掺杂SiO2干凝胶复合材料的红外光屏蔽功能较纯SiO2气凝胶提高了50％.     

纳米无机添加剂对聚偏氟乙烯膜的疏水性影响

使用非溶剂致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)膜,考察了不同铸膜液浓度下PVDF膜的疏水性,研究添加疏水性纳米粒子对PVDF膜疏水性的影响.结果表明:PVDF膜的疏水性随着铸膜液中PVDF含量的升高而降低,疏水性随着纳米颗粒添加量的增大而升高;当铸膜液中PVDF质量分数为10%,纳米SiO2质量分数为2.5%时,PVDF膜的接触角可达136°;当铸膜液中PVDF质量分数为10%,纳米TiO2质量分数为15%时,PVDF膜的接触角可达141°.     

二氧化硅含量对形状记忆聚氨酯杂化材料性能的影响

以形状记忆聚氨酯(SMPU)为基体,正硅酸乙酯(TEOS)为前躯体,固体酸对甲基苯磺酸(PTSA)为催化剂,通过溶胶-凝胶法制备SMPU/SiO2有机-无机杂化材料。通过SEM、TGA和万能试验机等对材料的形貌结构、热力学和形状记忆性能进行测试和分析。结果表明:随着二氧化硅(SiO2)质量分数的增加,杂化材料的耐热温度有所提高;二氧化硅的加入,对杂化材料的力学性能和形状记忆性能具有较大的影响,在二氧化硅质量分数为2.7%时,杂化材料在具有良好的拉伸强度和模量的同时,仍然能保持较好的形状回复性能。     

纳米SiO2／有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和膜性能研究

采用无皂乳液聚合技术和溶胶凝胶技术,合成了纳米SiO2/有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液,考察了乳化剂、乙烯基硅油和正硅酸乙酯对乳液和膜性能的影响.结果表明,无皂乳液比普通乳液具有更好的聚合稳定性、冻融稳定性和储存稳定性;当乙烯基硅油的质量分数为8%时,乳液的聚合稳定性好,胶膜具有优良的耐水性和较好的机械强度;随着正硅酸乙酯(TEOS)用量的增加,乳液的离心稳定性下降;纳米SiO2不仅改善了有机硅改性聚丙烯酸酯的耐热性能,且明显提高了胶膜的耐水性.     

正硅酸乙酯对杂化膜纳米力学性能的影响

分别采用溶胶-凝胶方法,以三种硅烷偶联剂GPMS、MPMS和VMS为前驱体,调节。TEOS与硅烷偶联剂的比例,合成了三类典型的不同TEOS含量的倍半硅氧烷杂化膜．通过MTS Nano Indenter XP系统进行纳米压痕检测,讨论了不同TEOS含量对涂层的纳米力学性能的影响．由测试结果可知,TEOS影响杂化膜的硬度和模量,质量分数为20％TEOS的MPMS杂化膜显示了最佳的综合力学性能,硬度为0．51GPa、模量为9．04 GPa、脆性指数为0．056．     

FAS-SiO2纳米复合薄膜制备及其憎水性能分析

采用溶胶 凝胶技术在玻璃衬底上制备出透明均匀的憎水性纳米复合薄膜 .实验表明 ,硅醇数量和SiO2 膜网络孔隙率是影响憎水性能好坏的主要因素 .H2 O/TEOS大 ,水解与缩聚充分 ,硅醇多 ,孔隙率高 ,SiO2 膜网络中驻留的氟代烷基硅烷 (FAS)多 ,憎水性好 .较佳溶胶配比是TEOS∶Ethanol∶H2 O =1∶10∶5～ 2 .5 .与硅烷偶联剂比较 ,FAS的憎水效果好 .FAS SiO2 纳米复合薄膜与水的接触角可达到 111° ,表面自由能小于 13mJ/m2 ,透光率大于 95 % ,薄膜附着强度大于一级 .薄膜表面自由能可以根据Fowkes提出的表达式估算     

壳聚糖/SiO_2杂化膜制备及其对铜离子吸附性能的研究

用硅偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为前躯体和交联剂,与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2纳米杂化膜.用红外光谱对杂化膜进行表征,并研究杂化膜的溶胀性能、耐酸性能及不同的因素对杂化膜吸附重金属铜离子性能的影响.结果表明:红外光谱图显示杂化膜内有新键产生,引入了Si-O-Si结构.壳聚糖/SiO2纳米杂化膜溶胀性能降低,耐酸性能提高,吸附铜离子性能提高.当壳聚糖/SiO2纳米杂化膜中SiO2的质量分数为6.8%时杂化膜吸附铜离子性能最好.室温下溶液pH值为5、铜离子浓度为0.05 mol/L、时间为60 min时,杂化膜CSH1对铜离子有较好的吸附效果.     

PVDF/TiO_2复合平板超滤膜的制备与性能研究

采用自制纳米TiO2溶胶、商品化纳米TiO2粒子溶胶表面涂覆PVDF膜制得PVDF/TiO2复合膜.通过纯水通量、截留率、接触角以及抗污染性能等实验,考察了不同粒径、浓度的纳米TiO2溶胶对PVDF膜性能的影响,并利用FT-IR和SEM表征了该复合膜的微观构造.结果表明:复合膜的分离性能得到提高,且自制纳米TiO2溶胶改性的PVDF膜综合性能较优异,其接触角由改性前的85.0°降至46.0°,并且去离子水清洗50min后,通量恢复率稳定在95%以上;FT-IR分析显示,复合膜表面羟基数有所增加;SEM观察表明,在PVDF膜表面镶嵌和吸附有一定量纳米TiO2粒子使复合膜呈现出良好的抗污染性能.     

模板辅助浸没凝胶法PVDF疏水微孔膜的制备与性能

以不锈钢丝网嵌入聚二甲基硅氧烷(PDMS)制得微结构模板代替平滑制膜底板,分别以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、NMP与水的混合物为溶剂,水为凝胶剂,采用模板辅助浸没凝胶法制备高度疏水聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜,并对膜结构、膜底面的疏水程度及膜的透过性能进行表征,分析模板微结构、PVDF固含量和铸膜液中水含量对膜结构及其性能的影响.结果表明:膜底面结构是模板微结构与相分离过程协同作用的结果;模板的辅助作用能显著提高膜底面的疏水程度,并对膜的透过性能有影响;铸膜液中聚合物固含量、水的添加量是影响膜透过性能的关键因素,对膜底面的疏水性稍有影响.研究表明,模板辅助浸入凝胶法是一种简单、理想的高度疏水PVDF微孔膜制备方法.     

PVC建筑膜材用纳米SiO2粒径的可控性及其羰基化研究

为研制PVC建筑膜材用纳米SiO2粉体,采用溶胶凝胶法制备粉体,并用有机-无机杂化法进行改性,以降低粉体亲水性.激光粒径仪分析表明,随n(NH3·H2O)∶n(TEOS)摩尔比的增大,二氧化硅粒径增大;热重分析表明,随n(NH3·H2O)∶n(TEOS)摩尔比的增大,羟基含量先增加后减少,至1∶1时达到峰值;红外分析表明,硅烷偶联剂KH-570与纳米SiO2粉体发生反应,引入了羰基基团,同时羟基数量减少.