制备条件对纳米TiO2-石棉尾矿酸浸渣复合材料光催化性能的影响

为了提高纳米TiO2的稳定性,以TiCl4为前驱体,采用水解沉淀法在石棉尾矿酸浸渣表面负载纳米TiO2,制备纳米TiO2-石棉尾矿酸浸渣复合材料,并以罗丹明B为模拟降解物,研究水与酸浸渣质量比、反应液pH、反应时间等因素对复合材料光催化性能的影响,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料进行表征。结果表明:在水与石棉尾矿酸浸渣的质量比为30∶1,pH为6,反应时间为1.5 h的优化条件下制备的复合材料,经800℃煅烧2 h后对罗丹明B的降解率为90.5%;复合材料呈现疏松多孔的松散形态,复合材料中纳米TiO2的平均晶粒度为20.9 nm。     

纳米二氧化硅的制备及应用

以Na2SiO3.9H2O为原料,浓H2SO4为酸试剂,采用化学沉淀法制备纳米二氧化硅,讨论Na2SiO3浓度、搅拌速度、pH值、分散剂Na2SO4和表面活性剂聚乙二醇等因素对产物特性的影响,并用红外光谱、透射电镜、扫描电镜和X射线衍射等分析手段对二氧化硅纳米颗粒进行结构和形貌表征。利用本体聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯-纳米二氧化硅复合材料,研究纳米二氧化硅颗粒对聚甲基丙烯酸甲酯材料力学性能的增强作用以及透光度的影响。结果表明:二氧化硅纳米粒子呈球形,粒径在50~100 nm范围内、分布均匀、呈无定形;填充纳米二氧化硅的复合材料的冲击强度和弯曲强度明显提高。     

纳米SiO2制备及改性

为了改善纳米SiO2的分散性,用溶胶-凝胶技术制备了纳米SiO2凝胶,并用不同改性剂对粉末进行了表面改性.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、粒度分析仪(PSA)、紫外-可见光分光光度计(UV-VS)等分析了纳米SiO2的粒径及分散性.结果表明,正硅酸乙酯的水解和缩合反应条件直接影响纳米SiO2粉体的粒径大小.KH-550硅烷偶联改性剂用量、改性时间等因素对改性效果有明显的影响.当改性剂用量为4.1%(质量分数),改性时间为2h时,可得到高分散性的纳米SiO2粉体.纳米SiO2粉末易发生团聚,只有对其进行表面改性,才能得到疏水性纳米SiO2粉末.     

采用蛇纹石石棉制备纳米纤维白炭黑

研究一种制备高品质纳米白炭黑的方法,以蛇纹石石棉为原料,经过酸蚀处理后,制备纳米纤维白炭黑,采用X射线衍射和扫描电镜分析不同浓度下酸蚀的产物,研究不同酸浓度对产物的成分及微观形貌的影响。结果表明:蛇纹石石棉纤维表面存在大量的OH-,在酸性条件下,OH-易于与H+反应而导致Mg2+裸露,在H+足够的情况下,MgO也被完全溶出,残余固体是一种SiO2纯度很高的纳米纤维状物质,SiO2的质量分数为72.63%,而且在一定程度上继承了蛇纹石石棉的纤维状结构。     

煤灰酸浸渣碳分法制备纳米白炭黑的试验研究

煤灰渣是我国目前排量最大的工业废渣之一,如何综合利用煤灰渣,实现其资源化利用具有重要意义。以黑龙江某热电厂煤灰为原料,硫酸酸浸提铝后得到高硅残渣,此高硅渣与碳酸钠高温焙烧后水溶制备 Na2 SiO3溶液,再采用碳分法制备纳米白炭黑。通过单因素试验得到反应的优化条件为：反应温度75℃,通气速率 v=1 min-1,通气终点 pH=8。反应过程中加入的表面活性剂以质量分数2%的聚乙二醇10000效果最佳,制备的 SiO2粒子尺寸小,分布均匀且团聚体较小。分散剂以质量分数1%的 NaCl 制备的产品分散性最佳。得到白炭黑沉淀后再经陈化、过滤洗涤以及正丁醇共沸,最后干燥得粒径20 nm 左右的疏松纳米白炭黑产品。     

反应条件对SiO_2包覆片状铝粉表面形貌的影响

以硅酸钠(Na2SiO3.9H2O)和片状铝粉为原料,在缓冲溶液中制备SiO2包覆片状铝粉,研究不同pH值、温度、包覆量等对铝粉表面SiO2包覆层形貌的影响;用场发射扫描电镜表征包覆层的形貌,并测定粉体中SiO2的含量。结果表明:溶液pH、温度对包覆层的形貌有较大影响;在反应温度为85℃、pH=9.5的条件下,铝粉表面形成致密、表面平滑的SiO2包覆层。     

纳米低温保护剂导热系数研究

用瞬态热线法测量了SiO2纳米粉体加入到浓度为10%、20%、30%、40%、50%的丙三醇溶液中制备成的纳米低温保护剂在260K~290K下的导热系数,研究纳米低温保护剂导热系数与纳米颗粒含量、保护剂浓度以及温度的关系。结果表明：随着纳米颗粒的添加量增多（0.5g/L-1g/L),甘油溶液导热系数增大;甘油浓度从10%升高到50%时,纳米低温保护剂导热系数增加率也随之提高,从0.4%提高到6.8%;纳米低温保护剂导热系数随温度降低而减小,当温度低于260K后,纳米颗粒对保护剂导热系数几乎无影响。建议应用在解冻和复温过程中。     

石棉尾矿酸浸液制备氢氧化镁

以石棉尾矿硫酸酸浸液为原料,经过氧化、除铁后得到硫酸镁滤液,采用氨水沉淀法制备氢氧化镁,研究氨水用量、反应温度、反应时间对制备氢氧化镁的影响,并对制备的氢氧化镁样品进行表征。结果表明,利用石棉尾矿酸浸液制备氢氧化镁的适宜工艺条件如下:200 mL酸浸液需要氨水的体积为150 mL,反应温度为70℃,反应时间为40 min;在适宜条件下制备的产物中氢氧化镁的质量分数为93.31%,中位粒径d50为8.42μm,比表面积为35.14 m2/g,白度为98.6%;X射线衍射分析显示氢氧化镁结晶良好。     

丙烯酸改性氢氧化镁晶须的制备及研究

以MgCl2·6H2O为原料,氨水和氢氧化钠为混合沉淀剂,丙烯酸为表面改性剂,制备了高纯度的纤维状纳米氢氧化镁晶须.研究了丙烯酸的加入量,反应温度及氢氧化钠溶液的浓度对产物分散性、结晶及产率的影响,同时对产物进行SEM,TEM以及XRD分析.结果表明:控制氯化镁浓度为2mol/L,氢氧化钠溶液的浓度为2.2mol/L,丙烯酸的添加量为3%(质量分数),反应温度为10℃,在此条件下,制备出了长度在50～150nm,直径在8～15nm的高纯纳米氢氧化镁晶须.     

溶胶-凝胶法制备环氧树脂/纳米SiO2复合材料中纳米粒子的分散性研究

用溶胶-凝胶法制备环氧树脂/纳米SiO2复合材料,研究了在脱除溶剂以及反应副产物过程中温度、表面改性剂对纳米SiO2粒子的分散性、固化后样品力学性能的影响.研究表明:纳米SiO2的引入对环氧树脂的力学性能有一定的提高;随着体系溶剂脱除温度的升高纳米粒子的团聚明显;加入表面改性剂能够阻止纳米粒子的团聚,硅烷偶联剂KH550比表面活性PEG剂能够更好地阻止纳米粒子的团聚;但是表面活性剂PEG的加入会使纳米复合材料的力学性能有一定程度的下降.     

单分散纳米二氧化硅的制备

以正硅酸乙酯为原料,氨水为催化剂,采用化学沉淀法,通过合理地控制反应条件,制备了单分散球形纳米二氧化硅颗粒。通过激光粒度分析、X射线衍射及透射电镜等测试手段对制备的二氧化硅颗粒进行表征。结果表明:当最佳试验条件为正硅胶乙酯与乙醇、氨水的物质的量为1∶6∶4,表面活性剂的添加量为3%时,制备的纳米氧化硅粒度分布均匀,且呈规则的球形,粒径为50~90 nm,为无定形态二氧化硅。     

H_2O_2处理碳包覆铁纳米颗粒的表面特性及分散行为

采用体积分数30%的H2O2处理碳包覆铁纳米粒子外层的非晶态类石墨碳层,并将其超声分散于水介质中,通过改变pH值分析测定碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位和粒径。结果表明:碳包覆铁纳米粒子非晶碳层的特殊结构可通过双氧水化学处理使其表面产生羧基和羟基;在强碱性介质下,羟基和羧基可强化颗粒间的静电斥力,提高碳包覆铁纳米粒子在水介质中的分散性能。当pH值约为11.5时,碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位为48 mV,水合粒子粒径可达到110 nm。     

纳米SiO_2的表面改性及作为润滑油添加剂的研究进展

纳米SiO2用作润滑油添加剂的研究尚处于起步阶段,但从研究结果看出,它具有优良的摩擦学性能。本文中简单介绍了纳米SiO2表面改性方法,总结了它作为润滑油添加剂的研究现状;并对作用机理进行了探讨;最后提出其作为润滑油添加剂的发展趋势,即纳米SiO2粒子的制备和表面修饰的“一体化”,制备高聚物-纳米SiO2杂化粒子以及对其摩擦学机理进行研究。     

纳米SiO_2/纤维素包装薄膜结构形态及性能研究

采用具有活性基团的硅烷偶联剂KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)对纳米SiO2粒子的表面进行改性。以NMMO为溶剂,以纤维素为原料,并向铸膜液中添加改性纳米SiO2,制备改性纳米SiO2/纤维素膜。采用原子力显微镜(AFM)观察了改性纳米SiO2/纤维素薄膜的表面形态,结合电子显微镜(SEM)观察其断面结构,并测定了薄膜的力学性能和透氧透湿性能。实验结果表明:改性后的SiO2较好的在铸膜液中分散,当SiO2粒径为30nm,添加量为2%,偶联剂用量为5%时,纳米复合纤维素膜的各项性能达到最佳。     

纳米SiO_2在水性介质中的分散稳定性研究

纳米SiO2特殊的性能使其在很多领域都得到了广泛的应用,而纳米SiO2能否在水性介质中稳定分散将会影响产品的最终质量。本实验选择了九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺作为分散剂,并通过激光粒度分析仪和沉降实验对纳米颗粒的分散稳定性进行评价。发现高速研磨能够使聚丙烯酰胺充分地吸附到纳米颗粒表面,聚丙烯酰胺能使纳米SiO2颗粒在水溶液中保持良好的分散稳定性,但是,聚丙烯酰胺的加入量过饱和反而会引起纳米SiO2颗粒的团聚,九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺结合起来使用可以发挥协同效应,从而显著改善纳米SiO2颗粒在水溶液中的分散稳定性。     

硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉体进行超声表面改性,采用动态光散射粒度仪(DLS)、红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)等分析手段对表面改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:硅烷偶联剂能够成功地对纳米二氧化硅进行改性,并且提高其分散性。经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅活化率提高,团聚减少,粒子分布更加均匀。     

分形理论评价纳米SiO_2对水泥早期水化的影响

根据分形几何理论评价超细粉体的活性,探讨纳米SiO2对水泥早期水化的影响。用激光粒度分布仪测试水泥试样在早期水化时的颗粒分布状况,应用分形理论分析评价了水泥试样的粒度分布特征,测试、计算了不同试样相应的分形维数。研究结果表明,随水化时间的增加,掺入纳米SiO2的水泥试样的分数维的数值变化的程度更大一些,掺入纳米SiO2的水泥试样水化更快,进而说明了由于纳米SiO2具有更高的火山灰活性而促进了熟料水化更快。     

氢氧焰燃烧合成纳米二氧化钛颗粒及其分散行为

采用氢氧焰燃烧法合成分散均匀、团聚程度低的纳米TiO2颗粒,采用离子型共聚物改性剂处理制备分散稳定、黏度低的纳米TiO2水性分散体系,借助X射线衍射、比表面积、红外光谱、透射电镜和zeta电位分析等手段,研究纳米TiO2颗粒的晶相、形貌、粒径分布及表面电荷。结果表明:燃烧嘴中心环氢气含量、分散剂用量及pH值对纳米TiO2团聚程度影响较大,当氢气流量控制在1.52 m3/h、水性体系分散剂的质量分数为7.5%、pH控制在8时,纳米TiO2分散性能最佳。