溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2复合薄膜的波导特性研究

研究了采用溶胶－凝胶法制备的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜的波导特性。结果表明随着ＴｉＯ２含量和热处理温度的提高,薄膜的波导损耗增大。ＦＴ－ＩＲ光谱,ＸＲＤ和ＡＦＭ分析表明：这种损耗主要来自于薄膜中的微区不均匀和由于薄膜表面的粗糙度增大而产生的光散射的影响。通过航向光谱计算得到了薄膜的折射率和消光系数和色散关系以及它们与工艺之间的关系。     

Sol-Gel-SPD制备超细Al2O3-SiO2二元粉体材料

以硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术并结合喷雾干燥(SPD)技术制得超细Al2O3-SiO2二元复合粉体材料,并分别于400℃、800℃、1000℃、1150℃和1200℃煅烧2 h;采用全自动比表面积与孔隙率分析仪、TEM、TG-DSC及XRD等仪器研究了热处理温度、pH值(分别为5.5、7和8)以及干燥方法对粉体材料的表面性能、显微形貌、物相组成及Al2O3-SiO2二元系晶体转变过程的影响.结果表明由Sol-Gel-SPD制备的超细Al2O3-SiO2二元粉体材料的比表面积＞448 m2·g-1,而经1200℃煅烧2 h后所得的超细莫来石的比表面积34.05m2·g-1;TG-DSC分析表明采用Sol-Gel-SPD制得的Al2O3-SiO2二元粉体材料的质量损失主要发生在500℃之前;XRD分析表明粉体试样的开始莫来石化温度为1000℃,铝硅尖晶石(6Al2O3·SiO2)与非晶态SiO2在1150～1200℃完全转化为莫来石;比较不同pH值试样经1200℃煅烧后的TEM照片发现,当pH=7时,得到的超细莫来石粉体粒径最小,为50 nm.     

烧结温度对不锈钢表面溶胶-凝胶ZrO2纳米薄膜摩擦学性能的影响

采用溶胶-凝胶法,在304不锈钢表面制备了分别经500℃、600℃和700℃下热处理的ZrO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和摩擦磨损测试仪,研究了热处理温度对ZrO2薄膜的表面结构和摩擦学性能的影响.结果表明:随着温度的升高,ZrO2晶体结构逐渐由四方相(t-ZrO2)向单斜相(mZrO2)转变;当热处理温度从500℃升高到700℃时,ZrO2薄膜的平均晶粒度略有增大,但都在80 nm左右,晶粒分布趋于均匀致密,且其表面粗糙度由6.3 nm降低至4.6 nm左右.同时ZrO2薄膜的摩擦系数和磨损率分别从0.22和2.24×10-4mm3/Nm逐渐减小为0.19和1.95×10-4 mm3/Nm,因而薄膜的抗磨减摩性能也显著提高.     

ZrO2-SiO2复合氧化物的研究进展

ZrO2-SiO2复合氧化物因具有较好的热稳定性和化学稳定性、较大的比表面积和较强的表面酸碱性等优点,已受到广泛关注.本文主要对ZrO2-SiO2复合氧化物的常用制备方法及其影响因素进行了总结,并综述了该复合氧化物在催化反应中的应用.     

溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜

本文采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝、正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料，HNO3为催化剂，PVA为成膜助剂，在多孔陶瓷管上制得了Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜。研究了组分配比对溶胶性质的影响，结果表明Al2O3：ZrO2：SiO2在8：1：2～12：1：2之间时可得到性能符合要求的溶胶。通过扫描电镜可观察到膜的孔径为2～5μm，且膜与基底结合良好。     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2溶胶的制备与研究复合

以硝酸铝、正硅酸乙酯、氧氯化锆、钛酸丁酯为前驱体，水和无水乙醇为溶剂，用溶胶-凝胶法制备适合涂膜的复合溶胶。     

有序介孔二氧化硅薄膜的制备及性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯为无机前驱体,在酸性条件下,采用溶胶-凝胶技术,用蒸发诱导自组装(EISA)工艺制备了二氧化硅透明介孔薄膜. 透射电子显微镜图显示热处理后的薄膜具有高度有序的六方相结构孔道;由椭偏仪测得热处理后薄膜的折射率低至1.18,厚度在180 nm左右;阻抗分析仪测得薄膜的介电常数为2.14. 薄膜经过六甲基二硅胺烷(HMDS)表面修饰后具有良好的疏水性能和热稳定性,作为低介电材料能更好满足工业需求.     

离子交换氟氧化物玻璃平面光波导的制备与折射率分布

用Ag -Na 离子交换法,制备了氟氧化物玻璃平面光波导.应用棱镜耦合技术测量光波导的有效折射率,通过Inverse Wentzel-Kramer-Brillouin法计算了有效折射率对应的各阶模深度,并采用Gaussian函数对其分布进行拟合,结果显示:不同交换时间下折射率最大改变量为0.0367,离子交换扩散系数为0.012 μm2/s.探讨了交换时间对氟氧化物玻璃平面光波导性能的影响.     

纳米ZrO2的制备

本实验研究了利用ZrOCl2·8H2O为原料,根据不同的醇水配比及氨水配比,采用溶胶-凝胶法,并以超临界干燥法（SCFD）制备纳米ZrO2。得出在一个大气压,温度在15～25℃,采用溶胶-凝胶法,在不同的醇水配比及氨水配比下,对ZrO2颗粒将有一定的影响。     

聚苯乙烯-SiO2杂化材料的合成与表征

以苯乙烯(ST)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,丙烯酸-β-羟丙酯(β-HPA)为交联剂,乙醇为溶剂,采用溶胶凝胶法制备了聚苯乙烯-SiO2杂化材料.通过FT-IR、SEM、TG-DTA、溶剂抽提等方法对杂化材料进行了测试.结果表明:聚苯乙烯通过β-HPA接枝到SiO2上,杂化材料具有良好的热稳定性和耐溶剂性能,杂化材料的溶胶分数随着水量和pH值的增加而增加.     

SiO_2-ZrO_2复合无机膜的制备研究

用溶胶-凝胶法在Al2O3基体上制备了SiO2-ZrO2复合无机膜,其中以正硅酸四乙酯(TEOS)、氧氯化锆(ZrOCl2.8H2O)和水为原料,乙醇(EtOH)为溶剂,盐酸(HCl)为催化剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为添加剂。考察了提拉速度、溶胶浓度、涂膜方式以及DMF对膜性能的影响。结果表明,采用6 cm/min的提拉速度可以得到较好的涂层;采用稀溶胶虽然涂膜周期较长,但膜的综合性能较好;此外采用浓稀交替的涂膜方式也可以提高膜性能,添加DMF能够均化膜孔径,同样有助于膜性能的提高。     

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。     

ZrO2-TiO2复合粉末的纳米结构及发光性质

采用溶胶-凝胶方法制备了ZrO2-TiO2纳米复合粉末,通过对干凝胶粉的DTA/TG热分析以及粉末样品的X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结构表征发现,随着ZrO2含量的增强,550℃热处理的粉末样品晶粒尺寸由14nm左右减小为2～4nm,主晶相由锐钛矿相转化为ZrTiO4相;并且在650℃较低温度下即可获得ZrTiO4纳米晶.粉末的发光性质研究表明,与纯TiO2相比,引入Zr4+的复合粉末其发射光谱发生了8nm的红移;其中0.4ZrO2-O.6TiO2样品发光强度最大,约为纯TiO2粉末的2.4倍.     

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。     

纳米TiO2/ZrO2/Ce2O3复合薄膜的制备与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了TiO2/ZrO2、TiO2/ZrO2/Ce2O3纳米复合薄膜.利用紫外-可见分光光度计、扫描电镜(SEM)等手段,对薄膜的光谱特性、晶粒尺寸、表面形貌进行了表征,并用分光光度法研究了复合薄膜对甲基橙溶液的降解,以及稀土铈离子对薄膜的光催化效率和抗失活稳定性的影响.结果表明,Ce3 可使TiO2/ZrO2薄膜中的晶粒尺寸减小,且晶粒在薄膜表面分布均匀致密,薄膜的光催化活性和抗失活稳定性均有较大提高.     

溶胶-凝胶法制备钇掺杂的纳米氧化锆粉体

以廉价的无机盐氯氧化锆、硝酸钇、草酸为原料，在不同的溶剂体系条件下，采用溶胶—凝胶法进行钇掺杂的ZrO2（YSZ）纳米粉体的制备研究，并通过扫描电子显微镜（SEM）、热重—差热（TG／DTA）分析、X射线粉末衍射（XRD）等手段对该粉体进行表征。结果表明：两种溶剂体系下制得的干凝胶在650℃，3h热处理，都得到了Y完全固溶、球形、立方相、分散性好的纳米YSZ粉体。     

ZrO_2负载Cu催化剂对CO低温催化氧化研究

用溶胶-凝胶-超临界干燥法制备了纳米氧化锆。采用沉淀法制备氧化锆负载铜催化剂。制备的催化剂用X-ray射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),比表面积(BET)和H2-TPR等进行了表征。研究了催化剂的焙烧温度和负载比例对CO转化效率的影响,其最佳焙烧温度为650℃,Zr与Cu的最佳物质的量比是10:8。获得催化剂在温度为68℃具有催化活性,176℃时CO的转化率达到50%,较好地实现了ZrO2负载Cu在较低温度下对CO的催化。     

S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂的研制

通过沉淀-浸渍法制备一系列S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂,用乙酸和异丁醇的酯化反应研究了制备条件对催化剂活性的影响.实验结果表明,当n(Zr):n(Si)=1:3时,催化剂对乙酸和异丁醇的酯化反应具有很高的催化活性.同时用XRD、SEM、IR和化学分析等手段分析了S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂的晶化过程、比表面积、含硫量.     

ZrO2负载铜镍双金属对CO低温催化活化研究

用两种方法合成载体ZrO2,分别负载镍单金属和铜镍双金属制备催化剂,对其做CO催化,确定载体最佳制备方法。用最佳方法制备的载体负载铜镍金属做催化剂,考察催化剂焙烧温度和负载比例不同对CO催化影响。实验结果表明,用溶胶凝胶超临界干燥法制备的ZrO2为载体负载铜镍制备的催化剂其最佳焙烧温度为250℃,Zr与Cu和Ni的最佳物质的量比是10：8：4时,获得催化剂起始催化活性温度为22℃,169℃时C0的转化率达到50％,较好地实现了ZrO2负载铜镍在较低温度下对CO的催化。