多孔纳米SiO_2微粉的制备与表征

多孔状纳米SiO2 微粉的制备是以水玻璃和盐酸为原料 ,添加适宜的稳定剂 (非离子表面活性剂 )在适宜的pH值和温度下沉淀合成。要得到性能优良的SiO2 纳米微粉 ,最佳工艺的研究尤其重要。用BDL B型电位仪、BET、EPMA 电子探针及DTA TGA等手段对其性能进行了表征 ,结果表明 ,制得的SiO2 超细微粉 ,颗粒呈多孔状 ,具有巨大的比表面积 ,高达 10 0 0m2 /g以上 ,孔径为 2 5 左右。粒度分布均匀 ,粒度可达纳米级 ,这种粉末具有特殊的性能     

纳米CoB/SiO_2/PVP粉体的制备及表征

以SiO2为载体,采用浸渍化学镀法在含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的氯化钴溶液中制备了CoB/SiO2/PVP粉体。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、高倍透射电镜、差示扫描量热法和傅里叶变换红外分光光度计等方法对所制备的粉体的物相、组织形貌和热稳定性进行了表征。结果表明,CoB/SiO2/PVP粉体是非晶态合金,具有复杂的网状结构,并表现为不规则形态的团聚体;CoB/SiO2PVP粉体的热稳定性较CoB粉体提高了110°C。     

一种SiO_2/螺旋纳米碳纤维双相填料的制备及其在橡胶补强中的应用

正本发明提供了一种双相填料,该双相填料为SiO_2接枝螺旋纳米碳纤维形成的双相填料。在本发明中,二氧化硅颗粒接枝在螺旋纳米碳纤维表面,双相炭黑的生成改善了螺旋纳米碳纤维的拉伸性能。同时,比较未改性前的螺旋纳米碳纤维和双相炭黑,其结合胶的产量有所提高。由实施例的实验结果可知,本申请提供的双相填料的抗拉强度最高能够达到2.25 MPa,屈服强度最高能够达到2.2 MPa。     

SiO_2纳米多孔调湿材料的制备与表征

本文根据毛细管冷凝理论和湿度控制原理,计算了在给定的大气温度下最合理的调湿材料孔径,使得大气环境湿度保持为40%~70%之内。采用硅酸钠溶液和硫酸溶液为原料,通过溶胶-凝胶法制备了SiO_2纳米多孔体。利用SEM,XRD和氮吸附等方法对材料的结构进行了表征并通过实验验证了它的调湿特性。结果表明,本文所制备的SiO_2纳米多孔体的气孔大小为2~10 nm,且在相对湿度40%~70%之间具有良好的吸放水分功能。     

SiO_2/TiO_2复合纳米粒子的可控制备及表征

以聚丙烯酸(PAA)为模板,采用正硅酸乙酯(TEOS)水解法制备了SiO_2微球,在体系中加入钛酸四丁酯(TBOT),水解后在SiO_2表面自组装一层TiO_2,煅烧产物获得SiO_2@TiO_2空心球;通过TEM、XRD、固体紫外分光光度计对SiO_2@TiO_2的粒子形貌尺寸、晶型、紫外吸收特性等进行表征。结果表明,900℃下煅烧的SiO_2@TiO_2紫外屏蔽效果最好。为抑制TiO_2的光催化活性,在SiO_2@TiO_2表面再包覆一层SiO_2,得到SiO_2@TiO_2@SiO_2微球,具有抗紫外线、防沉降、对皮肤友好等优点。包覆之后的SiO_2@TiO_2@SiO_2三层结构仍具有良好的紫外屏蔽效果。     

纳米SiO_2改性纯丙乳液的制备与表征

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行表面改性,有效改善了纳米SiO2的表面性能。通过预乳化种子乳液法制备了纳米SiO2改性纯丙乳液,并对改性前后的SiO2、纯丙乳液及改性纯丙乳液进行红外和X-射线衍射分析表征。     

纳米SiO_2丁酮溶胶的可控制备与表征

利用改进的溶胶-凝胶法制备了以丁酮为分散相,纳米SiO_2粒径为50~200 nm的溶胶。硅溶胶的固含量为10%~30%,含水量低至0.2 wt.%左右,利用硅烷偶联剂对纳米SiO_2进行了表面改性,实现了非醇-水体系中的纳米SiO_2的可控制备。利用红外光谱仪、扫描电镜和卡氏水分测试仪等手段对纳米SiO_2溶胶进行了测试,研究了氨水、正硅酸乙酯等因素对纳米SiO_2合成的影响。结果表明:纳米SiO_2的球形度高,粒径一致性好;经过表面改性的纳米SiO_2分散性好,有利于改善其与有机树脂的相容性。     

环氧树脂/纳米SiO_2复合材料的制备

制备了环氧树脂(EP)/纳米SiO2复合材料,研究了纳米SiO2用量对复合材料结构和力学性能的影响,采用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面形貌,分析了纳米SiO2的增韧机理。添加适量的纳米SiO2可显著提高EP的力学性能,添加6 phr纳米SiO2时,EP/纳米SiO2复合材料的力学性能最佳,拉伸剪切强度、弯曲强度、悬臂梁缺口冲击强度分别为13.8 MPa,86.1 MPa,11.6 kJ/m2;适量的纳米SiO2能改善EP的内部结构,具有明显的增韧补强作用。     

聚苯乙烯/纳米SiO_2复合材料的制备

经硅烷偶联剂KH-570改性后的纳米SiO2表面具有大量可反应性基团-CH=CH2。以苯乙烯和改性后的纳米SiO2为原料,利用自由基聚合反应,制备得到聚苯乙烯/纳米SiO2复合材料。FT IR和TG证明聚苯乙烯大分子链已成功接枝到纳米SiO2粒子表面。由于扩散作用的影响,相对于偶氮二异丁腈引发聚合反应,热聚合反应具有更高的接枝率。     

功能化SiO_2/PU纳米复合材料的合成与表征

为了取得具有优良分散性的纳米二氧化硅,增强纳米二氧化硅和PU基材的聚合。纳米二氧化硅首先与一种新的高分子表面活性剂聚合成的聚(丙二醇)酯(PPG)和多聚磷酸(PPA)来改性,接着通过原位聚合制备聚氨酯(PU)/二氧化硅纳米材料。通过红外光谱、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射和TGA,研究纳米二氧化硅的表面改性,微观结构以及纳米复合材料的性能。研究发现,通过PU/二氧化硅纳米复合材料与PPG-P改进后的纳米二氧化硅具有良好的分散性。聚氨酯的分段结构在纳米复合材料中没有受到纳米二氧化硅的影响。     

磁性纳米颗粒/SiO_2多孔复合干凝胶的制备及表征

采用溶胶-凝胶伴随相分离法通过原位合成镍铜铁氧体尖晶石纳米颗粒制备出新型磁性复合多孔SiO_2干凝胶,并对其显微结构、磁性和吸附性能进行了表征。结果表明:前驱体中水解缩合的乙醇酸以有机分子链的形式与无机分子相结合并构成骨架,形成双连续孔结构,尖晶石纳米颗粒均匀分布在二氧化硅基体中。随热处理温度的升高,样品的比表面积迅速下降,但磁化强度增强。经过700℃热处理后的样品S3,孔隙率为73.22%,体积密度为0.32 g/cm3,平均粒度为16μm,能够有效吸附溶液中的Ce(IV),最大吸附容量为100.67 mg/g。此外,样品S3呈现出较好的磁性分离特性和重复利用性。     

原位聚合法制备共聚POM/SiO_2纳米复合材料结构与性能表征

以三聚甲醛和1,3-二氧戊环为单体,以氟化硼乙醚络合物为引发剂,用原位聚合方法制备共聚POM/SiO2纳米复合材料.使用FESEM和FT-IR研究纳米复合材料的微观形貌和组成,并且使用DSC及XRD等研究纳米复合材料的结晶行为.结果表明:纳米SiO2粒子在POM基体中分散均匀,且达到了纳米级的分散;纳米SiO2粒子的存在未影响共聚POM的分子链结构,POM高分子链与纳米SiO2表面的高能活性点发生了作用(例如氢键、配位键等),但并未发现化学作用的证据;共聚POM/SiO2纳米复合材料的熔点升高;部分纳米粒子充当了成核剂使结晶加快、球晶尺寸减小,还有部分纳米粒子的存在阻碍了片晶的生长,破坏了球晶的对称性.     

单分散性Fe_3O_4/CoO/SiO_2复合纳米粒子的制备与表征

采用溶剂热法,在160℃下,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备Fe3O4/CoO复合纳米粒子;然后采用St觟ber法,在35℃下,以氨水催化正硅酸乙酯(TEOS),制备Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子。考察反应物配比、氨水浓度、醇水比对Fe3O4/CoO/SiO2复合粒子磁学性能的影响。对复合纳米粒子采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、交流梯度磁强计(VSM)、差热分析(DTA)等手段进行表征分析。结果表明:Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子晶形生长良好,粒径在20nm左右。利用CoO进行表面修饰后,提高了纳米Fe3O4粒子的饱和磁化强度,通过包覆SiO2进行表面改性后,提高了纳米Fe3O4粒子的分散性和稳定性。实验确定了Fe3O4/CoO复合粒子与TEOS的摩尔比1∶2、TEOS与氨水的摩尔比1∶3、无水乙醇与蒸馏水的体积比2∶1为最佳反应物配比。     

纳米TiO_2/硅藻土复合材料制备与表征

以提纯硅藻土为原料,钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶一凝胶法制备TiO_2/硅藻土光催化复合材料。采用XRD、SEM、FT-IR等方法对复合材料进行表征分析,以罗丹明B溶液为降解对象检测其光催化性能。结果表明:随着H_2O/HNO_3比增加,复合材料的光催化性能先升高后降低。H_2O/HNO_3=4时光催化性能最好,纳米TiO_2均匀负载硅藻土表面,锐钛矿型比例为85.9%,TiO_2晶粒尺寸为14.2 nm,光照3h对罗丹明B溶液降解率可以达到100%。     

纳米SiO_2的表面改性及SiO_2/WEPN复合材料的制备与性能研究

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对纳米SiO_2进行表面改性,以酚醛预聚体、环氧氯丙烷(ECH)、二乙醇胺(DEA)等为主要原料并通过预聚体法合成SiO_2/水性酚醛环氧树脂(WEPN),与三乙烯四胺(TETA)固化得到复合涂膜。通过FT-IR、SEM、TEM、TGA、力学性能测试等对产物的结构与性能进行表征。结果表明,APTES对纳米SiO_2改性成功,改性后亲油效果增加,团聚明显改善,APTES的最佳质量分数为40%;纳米SiO_2通过化学键接入WEPN中,分散良好,SiO_2的加入有效提高了WEPN的热稳定性、韧性及耐酸碱性等应用性能。当纳米SiO_2质量分数为2%时,涂膜的综合性能最好,拉伸强度由67.15 MPa增至77.48 MPa,耐冲击性达到50 cm,断裂伸长率由3.55%增至4.32%,水接触角增至115°,涂膜(10%失重)分解温度从298.5℃提高到350.1℃,残留量由19%增至29%。     

纳米SiO_2制备方法研究

以溶胶—凝胶法(sol-gel)为基础,乙醇作溶剂,在氨水催化作用下,研究了正硅酸乙酯(TEOS)通过水解聚合反应制备Si O2微球的方法,并探讨n(水)/n(TEOS)(简称H)及反应时间等因素的影响。本实验借助激光散射粒度分布分析仪研究Si O2微球在溶液态的分布情况,同时使用SEM对烘烤干燥后的Si O2微球进行表征,该方法制得的纳米Si O2微球分布集中,平均粒径在90 nm左右。     

PDMS/SiO_2纳米复合材料的制备及其应用

将互不相容的聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SiO_2溶解在甲苯溶剂中,通过机械搅拌制备PDMS/SiO_2纳米复合材料,采用喷涂方法对纸样表面进行处理,检测纸样的湿润性、表面形貌和粗糙度、表面元素以及表面耐磨性。结果表明,PDMS/SiO_2纳米复合材料不仅可以粘附在纸样表面,而且可以改变纸样表面润湿性,不影响其表面透明性,具有很好的耐磨性,可应用在纸质照片、档案等方面的保护。     

PDMS/SiO_2纳米复合材料的制备及其应用

将互不相容的聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SiO_2溶解在甲苯溶剂中,通过机械搅拌制备PDMS/SiO_2纳米复合材料,采用喷涂方法对纸样表面进行处理,检测纸样的湿润性、表面形貌和粗糙度、表面元素以及表面耐磨性。结果表明,PDMS/SiO_2纳米复合材料不仅可以粘附在纸样表面,而且可以改变纸样表面润湿性,不影响其表面透明性,具有很好的耐磨性,可应用在纸质照片、档案等方面的保护。     

硅烷接枝HDPE/纳米SiO_2复合材料的制备与性能

将经表面处理后的纳米SiO2和硅烷接枝高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制得硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料,并对其结晶行为、力学性能及热性能进行了研究。结果表明:与HDPE相比,硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料的结晶度降低约17%;在纳米粒子含量为6%时,热分解温度提高了15℃;在纳米粒子含量为10%时,体系的拉伸强度提高了25%。     

TiO2/碳管纳米复合材料的制备与表征

以四氯化钛溶胶为前驱体,硝化后的碳管为载体,采用溶胶-水解法制得TiO2/碳管纳米复合材料。运用红外光谱、X射线衍射和透射电子显微镜等手段分别对硝化后的碳管和复合材料的晶相组成、形貌特征和显微结构等进行表征,结果表明,CNTs表面修饰了羟基、羧基等基团;样品由TiO2和碳管组成,且TiO2主要以锐钛矿晶型为主;TiO2颗粒呈椭圆形均匀负载在碳管外表面,平均粒径在7nm左右。