TiO2／SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备

以正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在纳米TiO2表面包覆SiO2壳层,制备TiO2／SiO2核壳结构复合微粒,并将其负载在涤纶织物上,然后对织物进行疏水化处理,得到具有超疏水和防紫外线双重功能的织物．采用透射电子显微镜对复合微粒进行了表征;采用扫描电子显微镜对涤纶及处理后的涤纶织物的表面形貌进行了观察;采用视频光学接触角测量仪对涤纶织物表面的润湿性能进行测试;对织物超疏水性能的稳定性以及织物的紫外线防护性能进行了研究．结果表明：TiO2／SiO2复合微粒在纤维表面的负载不仅极大地提高了纤维表面的粗糙性,有利于超疏水表面的形成,并且由于TiO2的引入使织物获得了良好的紫外线防护性能;SiO2壳层对TiO2的包覆降低了TiO2的光催化作用,从而有效地提高了超疏水表面的紫外光照射稳定性．     

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％.     

柔性染料敏化太阳能电池TiO2涂层电极的制备及性能研究

分别选用4种常用试剂(乙醇、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙酯以及去离子水)与水热TiO2物料混合制备了具有一定黏结性的印刷浆料,并利用丝网印刷法在柔性ITO/PET导电基板上制备TiO2印刷涂层,经过低温热处理后得到TiO2多孔涂层电极.利用X射线衍射仪、金相显微镜、傅里叶红外光谱仪以及SS50ABA型太阳能模拟器配合CH1600C型电化学工作站,着重研究了印刷浆料的物相组成、4种涂层电极的表面形貌、有机物残余量以及光电性能.结果表明,在n(TiO2):n(乙醇)=1:6条件下,乙醇浆料在柔性ITO/PET导电基板上制备的涂层电极具有较好的光电性能,其开路电压为0.745 V,电流密度为1.897 mA/cm2,光电转化效率为1.48%.     

混合纳米SiO2和纳米TiO2颗粒在 添加FCC的流态化研究

混合纳米颗粒作为催化剂已经被应用于各工业领域。然而由于纳米颗粒的流态化性能较差,需要研究改善混合纳米颗粒流态化性能的方法。现阶段,国内外的研究大多集中在对单一纳米颗粒添加组分的流态化与混合纳米颗粒在外力场中的流态化,对混合颗粒添加组分的流态化未见报道。试验研究了纳米SiO2和纳米TiO2的混合组分在添加3种不同的FCC颗粒的流态化,为研究混合组分流化床中颗粒的碰撞、团聚和破碎机制提供实验基础。研究发现单纯的混合纳米颗粒难以流态化,添加FCC颗粒后其流态化性能有所提高,FCC颗粒对混合纳米颗粒流化性能的改善能力与其粒径和添加量有关。另外FCC2和FCC3颗粒对混合纳米颗粒的流化性能改善能力优于FCC1颗粒。相同添加量下,纯的SiO2流化性能最好,其余按由好到坏的顺序分别是w(SiO2):w(TiO2)=7:3,w(SiO2):w(TiO2)=5:5,w(SiO2):w(TiO2)=3:7以及纯的TiO2纳米颗粒。     

TiO2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶一凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡略烷酮(PVP,Mn=900 000)和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti(OPr)./Ni(CH3COO)2复合一维纳米纤维材料.经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维.采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验.结果显示,0.5%TiO2/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性.     

金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜的合成

采用水热法,以钛酸正丁醑为初始原料,在FTO基底上沉积了金红石型TiO2纳米棒阵列,然后利用锐钛矿型TiO2纳米粒子及无定形SiO2对纳米棒进行了表面修饰,获得金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜.扫描电镜及X射线衍射分析结果表明,在FTO表面上沉积的TiO2为金红石型单晶纳米棒,其尺寸随反应时间的增加而增大.电化学测试结果表明,随着纳米棒尺寸的增大,相应复合薄膜的电化学反应电荷转移阻力增大.2种TiO2晶型混合引起的电子-空穴分离效应及混合的均匀程度直接影响到复合薄膜的光催化活性.水热反应7h得到的纳米棒阵列相应的复合薄膜显示了较好的电化学性能及光催化活性.     

盐分对TiO2表面包覆SiO2膜的影响

阐述了TiO2表面进行包覆SiO2改善其耐候性的研究,结果表明改性的效果与包覆成膜过程中TiO2浆料所含盐分量有很大关系:TiO2初品浆料经过洗涤除去大部分Na 后再包覆SiO2,不但包膜过程中TiO2粒度分布比较均匀,且粒径小于1μm以下的TiO2颗粒所占的比例比较大,包膜效果比较好.在实验研究的基础上,对TiO2分散性受盐分影响的根本原因以及除盐的必要性进行了深入的理论分析.     

TiO2-SiO2复合粒子的制备与表征

采用溶胶-凝胶技术通过水解法在SiO2表面包覆纳米TiO2,制备出TiO2-SiO2复合粒子.借助于傅立叶红外光谱、扫描电镜、透射电镜对其进行了表征,结果表明TiO2成功地包覆在SiO2的表面.通过采用X射线衍射定量分析方法来测量复合粒子中锐钛矿型二氧化钛的质量分数,得出当pH=2、SiO2与TiO2摩尔比10∶90、煅烧温度750 ℃为最佳制备条件;通过复合粒子和二氧化钛粒子分别对甲基橙溶液进行光催化降解的比较表明,复合粒子光催化效果比较好.     

采用GMM方法分析聚集粒子的辐射特性

采用广义多粒子M ie理论(GMM)研究了由球形微粒组成的聚集粒子的衰减因子、散射因子、散射相函数等辐射特性参数,考虑单元粒子之间的相互作用,与M ie理论计算的辐射特性参数(不考虑单元粒子之间的相互作用)进行分析比较.结果表明:考虑相互作用与不考虑相互作用所得的聚集粒子辐射特性存在着差异,这种差异随着粒子间的距离、尺度参数的变化而改变,并且具有一定的规律.同时,分析了聚集粒子与等效(等体积或等面积)单粒子之间的辐射特性差异对辐射传输计算的影响,研究发现:考虑相互作用的聚集粒子组成的粒子系与等效球粒子系的温度场之间有明显的差异,相对偏差的最大值约20%,因此,在计算聚集粒子组成的粒子系的温度场时不能忽略粒子间的相互作用.     

橡胶颗粒沥青混合料路用性能室内试验研究

为评价橡胶颗粒沥青混合料路用性能,采用室内试验的方法对橡胶颗粒掺量3%、采用不同活化及改性方式的橡胶颗粒沥青混合料进行路用性能分析.得到如下主要结论:TPS改性沥青加入后,混合料浸水残留稳定度及冻融劈裂强度比分别达到94%和90%,TPS可显著提高混合料的水稳定性,采用环烷油浸泡及TOR改性的方式可更大程度地提高混合料水稳定性;TPS可显著提高混合料的高温稳定性,随TPS掺量增加,混合料动稳定度逐渐提高,采用TOR复合改性和环烷油浸泡活化方式对混合料高温稳定性提高较小;不同的沥青改性方式和橡胶颗粒活化方式对其低温抗开裂性能影响甚微.     

纳米TiO2／SiO2固相萃取剂的制备及对重金属离子吸附性能的研究

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯作为前驱体,溶胶—凝胶法制备了纳米TiO2／SiO2复合物。采用x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）等手段对所制得的TiO2／SiO2复合材料进行表征。以纳米TiO2／SiO2复合材料作为填料制成固相萃取小柱,对重金属离子Cu^2＋、Cr^3＋、Pb^2＋和Hg^2＋进行吸附,硝酸洗脱后,采用ICP—MS进行检测。考察了吸附剂对不同pH值溶液中金属离子的吸附性能。自制SPE小柱与ICP—Ms联用测定Cu^2＋、Cr^3＋、pb^2＋和Hg^2＋的最低检出限分别为0．031,0．010,0．041,0．025μg／L。     

Microstructure and thermal properties of SiCp/Cu composites with Mo coating on SiC particles

SiCp/Cu composites with a compact microstructure were successfully fabricated by vacuum hot-pressing method. In order to suppress the detrimental interfacial reactions and ameliorate the interfacial bonding between copper and silicon carbide, molybdenum coating was deposited on the surface of silicon carbide by magnetron sputtering method and crystallized heat-treatment. The effects of the interfacial design on the thermo-physical properties of Si Cp/Cu composites were studied in detail. Thermal conductivity and expansion test results showed that silicon carbide particles coated with uniform and compact molybdenum coating have improved the comprehensive thermal properties of the Si Cp/Cu composites. Furthermore, the adhesion of the interface between silicon carbide and copper was significantly strengthened after molybdenum coating. Si Cp/Cu composites with a maximum thermal conductivity of 274.056 W/(m·K) and a coefficient of thermal expansion of 9 ppm/K were successfully prepared when the volume of silicon carbide was about 50%, and these Si Cp/Cu composites have potential applications for the electronic packageing of the high integration electronic devices.     

采用DDA方法分析非球形粒子辐射特性

利用离散偶极子近似法(DDA)计算了三种几何形状、不同尺度参数、不同复折射率的非球形粒子随机取向时的衰减因子、反照率和散射相函数等辐射特性参数,并与等体积球形粒子进行了比较.分析结果表明:非球形粒子的辐射特性与等效球形粒子的辐射特性存在着差别,这种差别随着粒子的形状、尺度参数和复折射率等参数的变化而变化,并且具有一定的规律,同时存在一个临界尺度参数,此时非球形粒子与等效球形粒子的辐射特性差别可忽略不计.     

TiO2/SiO2复合气凝胶的制备研究

采用溶胶-凝胶方法制备TiO2/SiO2复合气凝胶,利用低表面积的溶剂进行替代、分级陈化和干燥,形成较为完善的网络结构,使得TiO2/SiO2复合气凝胶能够非超临界制备.所制得的复合气凝胶孔径20~40 nm,比表面积200~400 m2/g,孔体积1~2 cm3/g.     

SiO2/TiO2共混电纺纤维的制备及光催化性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用静电纺丝技术制备了SiO2/TiO2共混纤维膜,经过煅烧后得到了SiO2/TiO2无机纳米纤维.采用TG-DTA对SiO2/TiO2共混无机纤维的热行为进行了表征,并对不同电压、不同纺丝液配比以及不同煅烧温度条件下得到的样品进行了SEM表征,研究不同条件对纤维形貌和光催化性能的影响.结果表明:当纺丝电压+17 kV、接收距离13.5 cm时,纺丝液最佳配比是4.0 g PVP、11 mL EtOH、1.0 mL HAc、1.3 mL TEOS和1.0 mL Ti(OC4H9)4.为了得到形貌和组成兼备的SiO2/TiO2共混无机纤维,确定最佳热处理条件是450℃保温3 h,样品在紫外光照射下对亚甲基蓝的最高去除率达到51%.     

核壳型TiO2/COFe2O4与TiO2/SiO2/COFe2O4光催化剂的制备与性能研究

文章以CoFe2O4纳米颗粒为核,研究了制备核壳型TiO2/CoFe2O4和TiO2/SiO2/CoFe2O4光催化剂的适宜工艺;用XRD和TEM分析了产物的结构组成与形貌;以TNT为目标降解物考察了催化荆的活性.实验结果表明:以非晶CoFe2O4为核时易生成杂相,催化剂及所制备的复合颗粒的活性排序为:TiO2/SiO2/CoFe2O4＞TiO2＞TiO2/CoFe2O4＞SiO2/CoFe2O4.     

介孔TiO2的水热法合成及其光催化性能研究

用阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CRAB)为模板剂,采用水热法制备了介孔TiO2,探究了不同反应条件对样品光催化活性的影响,并对制得的样品进行了XRD,SEM,TEM,N:吸附-解吸及差热-热重等表征.结果表明,所得样品为窄孔道分布,最可几孔径为4.5 nm,其比表面积为134.4 m2/g.当水热温度为110℃,Ti(SO4):与CTAB的摩尔比为12:1,焙烧温度为400℃时,所制得样品的光催化活性最好.     

反向原子转移自由基法制备SiO2/PMMA复合粒子

采用反向原子转移自由基法,制备了SiO2/PMMA复合粒子.用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对纳米SiO2进行表面改性,通过亲水亲油性实验,确定了硅烷偶联剂的最佳用量(质量分数为10%).通过红外光谱和热重分析,证明聚甲基丙烯酸甲酯是通过化学键合接枝到纳米SiO2粒子表面.用透射电镜观察了纳米SiO2和复合粒子在乙醇中的分散情况,表明复合粒子的分散效果更好.     

The Effect of SiO2 Additive on Super-hydrophilic Property of TiO2-SiO2

TiO2-SiO2 thin films have been prepared on slide glass substratesby sol-gel method, and the effect of SiO2 additive on photo-generated hydrophilicity of TiO2 thin film was investigated by measuring the contact angle of water, the microstructure, the transmittance, the photocatalytic activity and the specific surface area. The results showed that 10mol% of SiO2 additive was the most effective for decreasing contact angle of water. The SiO2 additive of less than 30mol% has a suppressive effect on the crystal growth of anatase in calcinations, resulting in a large surface area. Consequently, the super-hydrophilicity was improved.     

纳米SiO2和纳米CaCO3增强混凝土强度的试验研究

为了研究纳米SiO2、纳米CaCO3对混凝土力学性能的影响,进行了混凝土抗压强度和抗劈裂强度试验.纳米SiO2以0.5%,1.0%,2.0%,3.0%,纳米CaCO3以1.0%,3.0%等量取代水泥,标准养护7,28,78,128 d后进行混凝土强度测试.结果表明:纳米SiO2以3%等量取代时可以加速混凝土中C-S-H凝胶在水化早期和二次水化反应中的形成,从而提高混凝土的抗压和劈裂强度,从经济的角度考虑纳米SiO2的最优掺量为2%;纳米CaCO3可以吸收Ca(OH)2,促进水化碳铝酸钙的生成而提高混凝土的强度,其最优掺量为3%.