纳米SiO2表面改性及其分散性能研究

采用过氧化氢溶液对纳米二氧化硅(SiO2)粉体进行表面预处理;以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷为改性剂,在水相一油相混合溶液中,对预处理后的纳米SiO2粉体进行表面改性.对改性前后的纳米SiO2粉体采用傅立叶变换红外光谱、紫外一可见光光谱仪、粒径分析等方法进行表征与检测.结果表明:过氧化氢能有效防止纳米Sio2粉体团聚,表面改性后纳米SiO2粉体能均匀分散到有机溶剂中.     

SiO2纳米纤维的制备及其对亚甲基蓝染料的吸附性能

以溶胶-凝胶法为基础,通过静电纺丝方法制备PVP/SiO2复合纳米纤维膜,经600℃高温煅烧得到SiO2纳米纤维膜;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiO2纳米纤维膜的结构形貌;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了SiO2纳米纤维的形成;通过X射线衍射(XRD)对SiO2纳米纤维的晶型及晶粒大小进行了分析。通过对其亚甲基蓝染料的吸附,研究了SiO2纳米纤维膜的吸附性能。结果表明制备的SiO2纳米纤维形貌稳定,并对亚甲基蓝染料具有良好的吸附性能。     

硅酸钠模数对热镀锌件转化膜耐蚀性的影响

为了确立单独硅酸钠形成膜与硅酸钠模数的关系,将热浸镀锌钢板浸入硅酸钠溶液中,在其表面获得了连续透明的保护膜.采用俄歇电子能谱(AES)进行剥层分析,通过塔菲尔极化、电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了膜层的形貌组成及其耐蚀性能.结果表明:以硅酸钠模数(SiO2/Na2O摩尔比)为1.00～4.00的硅酸钠溶液(含50 g/L SiO2)处理锌层表面形成的化学转化膜,膜层主要含Si,O,Zn元素,其耐蚀性有所提高;当模数≤3.50时,膜的耐蚀性随模数的增大而显著提高,模数为3.50时膜具有最好的耐腐蚀性能.     

硅酸钠溶液的模数对Zn-5%Al镀层上硅酸盐转化膜的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了经不同模数(SiO_2:Na_2O=2.0,3.0,3.5,4.0,4.5)硅酸钠溶液处理的热浸Zn-5%Al镀层表面硅酸盐转化膜的形貌和结构,并根据电化学交流阻抗(EIS)研究了膜层的耐蚀性。结果表明:与未处理的热浸镀Zn-5%Al试样相比,钝化后的试样耐蚀性有较大的提高,且模数为4.0时的膜层透明,表面均匀平整,膜层阻抗达到204.22 kΩ·cm~2,耐蚀性最高;而模数为2.0时的膜层表面有较多的裂纹,耐蚀性最低。硅酸盐转化膜主要由硅酸锌、铝硅酸盐和二氧化硅、铝氧化物/氢氧化物、锌氧化物/氢氧化物组成,根据膜层分析对Zn-5%Al镀层硅酸盐转化膜的成膜机理进行了讨论。     

纳米TiO_2/SiO_2的制备与表征及其光催化活性的研究

针对二氧化钛(TiO2)纳米颗粒极易团聚、分散性差的问题,以提高TiO2分散稳定性与光催化活性为目的,采用并流中和法,以锐钛矿型纳米TiO2粉体为载体,硅酸钠(Na2SiO3)为包覆剂,使用硫酸(H2SO4)调节pH值,在纳米TiO2表面包覆致密的氧化硅(SiO2)膜。借助Fourier变换红外光谱(FTIR),X射线能量散射谱(EDS)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征样品的键合情况、表面化学成分、分散性,同时借助紫外-可见分光光度计(UV-Vis Spectrophotometer)以亚甲基蓝的光催化降解反应对其光催化活性进行评价。FTIR和EDS结果表明:采用该包覆法后,SiO2以化学键合的方式沉积在纳米TiO2表面,在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti—O—Si键。SEM结果表明:TiO2/SiO2纳米复合粒子分散均匀,无严重团聚和大块堆积现象。光催化实验结果表明:以SiO2表面包覆后的TiO2颗粒光催化活性明显高于纯TiO2。     

丙烯酸酯/纳米SiO_2复合细乳液的制备与表征

使用纳米SiO2粉体与丙烯酸酯单体通过细乳液聚合制备出丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液。采用红外光谱法(FT-IR),透射电子显微镜(TEM),拉力试验机以及热分析仪等对复合乳液及其胶膜的结构、形貌、耐热性及力学性能进行了表征。研究了纳米SiO2的用量对复合乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液粒子具有核壳结构;纳米SiO2粒子的加入,提高了乳胶膜的热稳定性和力学性能;当SiO2用量为5%(质量分数)时,胶膜的透光性能较好。     

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。     

微米级硝酸钾粉体的制备及防结块研究?

为了获得高分散性的微米级硝酸钾(KNO3)粉体,首先对KNO3原料用GQF-1型气流粉碎机进行超细粉碎,然后用十八烷胺对微米级KNO3粉体进行包覆处理;运用激光粒度仪和X射线粉末衍射(XRD)对微米级KNO3粉体的粒径分布及晶型进行了表征;采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对微米级KNO3粉体及十八烷胺包覆的微米级KNO3粉体的形貌及官能团进行了分析;通过吸湿率和接触角测试研究了其吸湿性;使用差示扫描量热法(DSC)分析其热分解特性。研究表明:微米级KNO3平均粒径d50为2.767μm,并保持与原料一样的晶型;用十八烷胺包覆的微米级KNO3粉体具有良好的分散性,吸湿率也有所降低,但KNO3热分解受到影响,所以应将十八烷胺占KNO3质量的比例控制在1%以内。     

乙烯基三乙氧基硅烷表面改性纳米SiO2

采用硅烷偶联剂A-151处理的纳米二氧化硅(SiO2)粒子,具有良好的疏水性,并且反应副产物没有腐蚀性,有利于保护设备和环境.对改性前后纳米SiO2的表面进行研究,证明该工艺能够实现纳米SiO2的表面改性,能够有效分散纳米SiO2聚集体.红外光谱分析表明,A-151确实已经和纳米SiO2表明的羟基发生了化学反应.     

QCS/SiO_2有机/无机杂化膜的制备及其溶胀动力学研究

以季铵化壳聚糖(QCS)为主体膜材料,二氧化硅(SiO2)为无机前躯体通过溶胶-凝胶法制备QCS/SiO2有机/无机杂化膜,通过傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热失重分析(TGA)对制备得到的膜的结构、形貌以及热稳定性进行表征。同时,对QCS/SiO2杂化膜的溶胀机理、SiO2含量对该杂化膜溶胀度、溶胀速率和溶胀动力学的影响等因素进行了考察。结果表明:无机物质SiO2的含量对膜的溶胀过程有显著影响,随着SiO2含量的增加,溶胀速率常数呈现先增大而后减小的趋势。而且,该系列杂化膜在pH=7的水溶液中吸水溶胀时,溶胀过程遵循Schott’s二级溶胀动力学模型。另外,无机物质的引入优化了杂化膜的吸水溶胀过程,当杂化膜中无机物质SiO2含量为15%时(质量分数),初始溶胀速率(KsW2∞)为769.23,吸水速度较快。     

聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合材料的制备及渗透汽化性能

利用DSDA—DDBT高聚物作前驱体，在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中和正硅酸乙酯(TEOS)进行溶胶-凝胶反应制备出新型聚酰亚胺／二氧化硅纳米复合材料膜，用IR、TGA及SEM等手段对材料膜进行研究。与聚酰亚胺相比，聚酰亚胺／二氧化硅纳米复合膜表现出更好的热力学稳定性。渗透汽化实验结果表明，DSDA—DDBT／SiO2纳米复合膜对苯／环己烷体系的通量Q1大于DSDA—DDBT膜。复合材料中二氧化硅表现出强的吸附性能。含5％(质量)SiO2的DSDA—DDBT／SiO2复合材料膜的通量Q1和分离因子口均大于SiO2含量为17％的DSDA—DDBT／SiO2复合材料膜。     

Si02气凝胶微球的制备及表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为先驱体制备硅溶胶,再以硅油为分散介质,在吐温80为乳化剂的油相与SiO2溶胶为水相的乳化体系中,应用雾化法和乳液成球技术制备微米级SiO2凝胶小球,然后,通过超临界CO2干燥技术制备微米级siO2气凝胶小球,用光学显微镜、SEM、红外光谱（FT—IR）及cBET技术对其表征,结果表明,微米及SiO2气凝胶小球表观粒径较为均匀,平均粒径约为30μm,密度为216kg／m2,平均孔径6．72nm,BET比表面积为802．35m2／g,孔体积为1．15cm3／g,是一种具有典型气凝胶结构的微粒状轻质纳米多孔材料。     

聚苯乙烯/纳米SiO2复合颗粒制备与表征

为改善二氧化硅(SiO2)纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯(St)单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯(PS)高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.     

纳米Y2O3:Eu3+粉体的表面包膜处理

本文采用高分子网络凝胶法制备了粒径约为20nm的纳米Y2O3:Eu3+粉体,并采用KAl(SO4)2及Na2SiO3溶液进行表面包膜处理,在纳米Y2O3:Eu3+粉体表面获得了约2nm厚的复合氧化物膜,发现包膜处理对纳米Y2O3:Eu3+粉体分散性能及表面结构有明显的影响.     

一种新型SiO2/壳聚糖纳米颗粒的制备及吸附性能

以反应性SiO2和壳聚糖为原料,用环氧氯丙烷作交联剂,制得了一种新型的SiO2/壳聚糖纳米颗粒。产品结构经红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和X-射线能谱(EDS)表征;用制备的纳米颗粒对苯酚进行吸附性能测试。结果表明,壳聚糖与反应性SiO2通过环氧氯丙烷桥连为一个高分子聚合物,制得的新型SiO2/壳聚糖纳米颗粒的粒径为100～300nm,比壳聚糖具有更好的苯酚吸附性。     

以碳纳米管为模板合成氮化硅纳米丝

用微米级SiO2、Si和混合粉末为原料,用碳纳米管覆盖其上作为模板,以氮气为反应气合成了一维氮化硅纳米线体.测量了不同温度下合成纳米氮化硅的型貌和结构,研究表明温度对纳米丝的直径有相当的影响并对其机理进行了初步探讨,通过X射线衍射分析可知一维纳米氮化硅有一定的晶体性质,对纳米氮化硅进行红外测量,说明了样品结构红外吸收谱具有蓝移和宽化现象.     

二氧化硅填充聚氯乙烯杂化膜研究

在聚氯乙烯(PVC)纺丝液中适度加入二氧化硅(SiO2)无机粒子,以溶液相转化法制得PVG-SiO2杂化纤维膜.观察纤维膜的形貌,分析讨论SiO2含量和喷丝头拉伸比,对于产生界面微孔的作用及其与膜结构和性能的关系.结果表明,适量SiO2的加入,既可提高PVC纺丝液的稳定性,又使纤维膜产生界面微孔;在喷丝头拉伸比为2:1,SiO2含量为45%时,纤维膜中可产生较为明显的界面微孔结构,从而有效地提高其通透性.     

共组装工艺制备PLZT-SiO2壳核结构有序阵列

应用纳米共组装法制备了掺镧锆钛酸铅--二氧化硅复合体面心立方有序阵列.采用过氧化物热分解法制得了粒径在20～40nm范围内分布的PLZT纳米球形颗粒,配制SiO2与PLZT的质量比为10:1的乙醇混合液,其中SiO2浓度v/v0为0.25%,60℃随溶剂蒸发实现了PLZT纳米晶粒与亚微米二氧化硅胶体小球同时自组装成为壳核结构的有序阵列且经650℃焙烧12h后使PLZT壳层致密化.     

纳米SiO2的表面改性及其在聚氨酯弹性体中的应用

用十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 对表面包覆Al(OH)3的纳米SiO2进行了改性处理.通过IR、自动电位粒度仪和FESEM等测试手段对表面处理前后纳米SiO2的表面结构、界面电性能和分散状况进行了分析表征.考查了处理前后纳米SiO2与聚氨酯弹性体(PUE)的相容性及其对PUE材料力学性能的影响.结果表明,经SDBS对表面包覆Al(OH)3的纳米SiO2粉体进行改性后,纳米SiO2粉体的团聚现象减少,分散性提高,单个纳米SiO2颗粒的平均粒径约为30nm;经表面处理后的纳米SiO2粉体与有机基体PUE的相容性增强,并对PUE材料的力学性能有了较大的改善,能同时达到增强增韧的效果.     

苯乙烯-丙烯酸酯树脂/纳米SiO2核壳乳液的制备及性能

以聚乙烯醇为保护胶体,以含双键的纳米SiO2粉体与丙烯酸酯类单体通过原位无皂乳液聚合合成了苯乙烯-丙烯酸酯树脂/纳米SiO2核壳乳液。通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜和接触角测试对杂化材料进行表征,结果表明纳米SiO2和丙烯酸酯之间产生了化学键的结合,两者复合达到分子水平。材料力学性能和耐水性均好,其中拉伸强度最高可达5.5N/mm2,断裂伸长率可达到102%;耐水性最低为12.5%。