介孔镂空生物玻璃微球调控及形成机制

以十六烷基三甲基溴化铵(Cetyltrimethylammonium bromide,CTAB)为软模板剂,结合溶胶-凝胶法,制备介孔镂空生物玻璃球(Mesoporous hollow bioactive glass,MHBG);改变十六烷基三甲基溴化铵的添加量来调控所得介孔镂空生物玻璃微球的表面微观形态、粒径大小以及孔径尺寸。采用透射电镜、场发射电镜、能谱分析、氮气吸附脱附测试、X射线粉末衍射仪和傅里叶红外光谱测试表征介孔镂空生物玻璃微球的外观形貌、内部结构、分散状态及元素组成。结果表明:添加不同质量的十六烷基三甲基溴化铵可以制备不同粒径和孔径,内部呈中腔镂空状、壳层含纳米孔道,分散均匀的镂空介孔生物玻璃微球。所制备的样品具有良好的生物活性,在药物载体和骨组织修复领域具有潜在应用。     

掺铁纳米TiO2的制备及其光催化抗菌性能的研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出玻璃负载纳米TiO2和掺杂不同量Fe3 的样品。用其处理亚甲基蓝溶液,发现掺杂适量的Fe3 可以有效地提高TiO2的光催化活性,过量掺杂反而降低光催化活性,最佳掺杂量为1%。通过对煅烧温度、煅烧时间和镀膜层数等因数的研究,总结出较优化的制备条件。所制备的掺铁纳米TiO2对大肠杆菌,金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有较强的杀灭作用。用XRD对玻璃负载纳米TiO2薄膜进行了表征。     

掺铜介孔生物活性玻璃的制备及其生物活性

采用溶胶-凝胶法分别以溴化十六烷基三甲铵(CTAB)、正硅酸乙酯(TEOS)、硝酸钙、铜/抗坏血酸复合物作为玻璃前驱体合成掺铜介孔生物玻璃,通过TEM、FTIR及氮气吸附法等测试方法表征该玻璃材料的表面形态、化学结构和理化性质,并测定不同剂量掺铜梯度对介孔生物玻璃粉体的生物活性影响.结果 表明:选择不同比例的铜/抗坏血...     

稀土掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

用溶胶-凝胶法于玻璃表面分别制备了镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行了表征,并通过对紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能,研究了不同掺杂量、热处理温度对镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜光催化性能的影响,探讨了其光催化影响机制.研究发现:镧掺杂可以抑制由锐钛矿相向金红石相的转变,并且镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜都存在最佳热处理温度和最佳掺杂浓度.     

低温热处理制备掺铝氧化锌薄膜技术的研究

使用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备掺铝氧化锌薄膜,研究热处理温度对薄膜结构、形貌、电学性能的影响。结果表明:使用低温热处理制备的薄膜具有更好的C轴取向生长,表面平整质密,面阻最小达到1800Ω/□。     

纺锤状CuO纳米晶制备及催化性能的研究

采用水热法,以醋酸铜为铜源,氢氧化钠为沉淀剂,聚丙烯酸为软模板,通过调控不同的合成参数,制备了纺锤状CuO纳米晶。同时重点探讨了聚合物种类和碱的浓度对CuO纳米晶产物形貌的影响。采用HRTEM、SEM、XRD、EDS、Raman等对产物的形貌、结构、成分、光学性质进行了表征。结果表明产物是纯的单斜CuO纳米单晶。并考察了纺锤状CuO纳米晶对甲基橙在H2O2协同作用下超声催化降解作用。     

ZnO：Al透明导电膜制备工艺及其性能的研究

采用溶胶-凝胶法在载波片上制备了Al^3＋掺杂型ZnO薄膜．所用溶胶以乙二醇甲醚为溶剂,醋酸锌为前躯物,乙二醇胺为稳定剂经反应制得;用甩膜法在基片上甩膜,经热处理后在玻璃基片制备出掺铝ZnO薄膜;利用X射线分析仪、分光光度计、四探针测试仪对薄膜的结构和光电特性进行了研究．     

离子液体中CuO自组装纳米片的可控合成

以CuCl2·2H2O和NaOH为原料,离子液体-水混合溶剂为介质,采用溶剂热反应法制备了二维CuO纳米片.在反应过程中,离子液体发挥模板剂的作用,实现了CuO纳米片自组装合成;并且通过反应温度、表面活性剂及1,3-咪唑基离子液体阴离子的改变,实现了CuO纳米晶体形貌的可控合成,讨论了CuO纳米片的形成机理.用XRD、FESEM和TEM/SAED对CuO纳米晶体进行了结构和形貌表征;用FTIR和TG/DSC证实了离子液体修饰在CuO纳米片的表面,从而有效地阻止了CuO纳米片的团聚.离子液体在反应中发挥了助溶剂、模板剂和修饰剂的三重作用.     

CuO-ZnO花状纳米结构复合材料设计、合成及气敏特性研究

采用一步水热法制备CuO-ZnO花状纳米结构复合材料.采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDX)及扫描电镜(SEM)对制备的材料进行结构及形貌表征,并使用静态配气法测试CuOZnO花状纳米结构复合材料对甲醛的气敏性能.结果表明:适量引入CuO可显著改善ZnO材料的气敏特性.200℃的工作温度下,掺杂摩尔分数为5%CuO的ZnO花状纳米结构材料对体积分数为1×10~(-5)甲醛的灵敏度最高,为8. 1,是未掺杂ZnO的2. 3倍,同时具有良好的循环稳定性和选择性.最后,对CuO掺杂的气敏机理进行了讨论,其气敏性能的提高归因于在ZnO与CuO接触面形成了p-n异质结及CuO的催化特性.     

染料修饰掺杂纳米晶TiO2薄膜的光电转换性能

用溶胶-凝胶法制备了掺杂锌离子的纳米晶TiO     

不同形貌纳米氧化铜的合成及导热应用

纳米氧化铜(CuO)在传感器、催化及强化传热领域有优异的性能。以微生物法浸取的Cu~(2+)为铜源,通过改变溶液的pH制备不同形貌的纳米CuO,并对产物进行表征与分析。制备了以硅油为基体的含纳米CuO的纳米流体,并测试了其热导率。结果表明,纳米流体的热导率与添加CuO的体积分数基本呈线性关系。当添加相的体积分数为5%时,片状、梭子状和蒲公英状的CuO纳米流体热导率分别提高了12.3%、12.9%和29.0%。这说明CuO的形貌对复合体系的热导率有显著的影响,其中蒲公英状的纳米材料效果最佳。     

琼脂糖凝胶中树枝状银的生长研究

以琼脂糖凝胶作为模板、还原剂和稳定剂,通过溶胶-凝胶法制备琼脂糖/纳米银复合凝胶,对所得到的银纳米粒子进行了表征. 在复合凝胶外侧使用铝箔破坏凝胶中银纳米粒子的平衡状态,实现银纳米粒子在凝胶中的聚集并生成三维树枝状结构,并对树枝状银进行了表征. 结果表明,银纳米粒子为球形,粒径在20 nm左右,分散性好. 以琼脂糖凝胶为模板生长的树枝状银形状完整,尺寸与复合凝胶的样品大小有关,可达厘米级. 树枝状银的形貌可通过改变硝酸银浓度进行调控. 树枝状银结构的形成是扩散限制凝聚的结果. 关键词:琼脂糖;银纳米粒子;树枝状银;复合凝胶;可控制备     

糠醛羰基加氢超细CuO/SiO2环境友好催化剂的研究(Ⅰ)——活性组分负载量对催化剂结构及催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备超细CuO/SiO2环境友好催化剂,用XRD、TEM对催化剂结构进行表征.将催化剂用于糠醛羰基催化加氢反应,分别制备糠醇和2-甲基呋喃,研究活性组分负载量对催化剂结构及催化性能的影响.并与Cu-Cr/γ-Al2O3负载型催化剂进行比较.结果表明:溶胶-凝胶法制备的催化剂载体颗粒直径达到纳米数量级,CuO高度分散于载体内,晶粒度小,催化性能高.作为一种新型无Cr的环境友好催化剂,无毒,无污染,高活性,高选择性,可代替Cu-Cr催化剂用于糠醛加氢过程,制取糠醇和2-甲基呋喃.     

纳米二氧化硅/聚酰亚胺杂化膜制备方法及表征

采用超声波机械共混法与溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅／聚酰亚胺杂化膜,通过红外光谱及原子力显微镜对两种方法制备杂化膜的结构和形貌进行表征,并进行了对比分析,结果表明,超声波起助分散作用,溶胶-凝胶法制备的杂化膜中二氧化硅与聚酰亚胺基体结合性增强。     

锌掺杂纳米TiO_2光催化去除水中腐殖酸研究

采用溶胶—凝胶法制备掺锌纳米TiO2光催化剂,用XRD、SEM等方法表征了催化剂的晶体结构及表面形貌,并实验研究了光催化去除水中腐殖酸的能力。结果表明:Zn2+掺杂能够提高纳米TiO2的光催化活性,当掺锌量为2%时,焙烧温度为500℃,制备的催化剂活性较好。当腐殖酸浓度为10 mg/L,溶液pH=6.5,催化剂投加量为2 g/L时,在紫外灯光照射3 h下,掺锌量为2%的纳米TiO2对水中腐殖酸的降解率可达94.19%。     

锌掺杂纳米TiO2光催化去除水中腐殖酸研究

采用溶胶—凝胶法制备掺锌纳米TiO2光催化剂,用XRD、SEM等方法表征了催化剂的晶体结构及表面形貌,并实验研究了光催化去除水中腐殖酸的能力。结果表明:Zn2+掺杂能够提高纳米TiO2的光催化活性,当掺锌量为2%时,焙烧温度为500℃,制备的催化剂活性较好。当腐殖酸浓度为10 mg/L,溶液pH=6.5,催化剂投加量为2 g/L时,在紫外灯光照射3 h下,掺锌量为2%的纳米TiO2对水中腐殖酸的降解率可达94.19%。     

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％.     

纳米聚乙烯／二氧化硅复合微球的制备

通过使用熔融乳液法将聚乙烯（PE）用表面活性剂聚乙烯-b-聚乙二醇嵌段共聚物（PE～b—PEG）乳化成纳米级胶束,同时采用溶胶-凝胶法将硅源水解并自组装到纳米PE胶束表面上,制备了纳米聚乙烯／二氧化硅复合微球．产物分别用纳米激光粒度仪、扫描电子显微镜（SEM）进行表征．实验结果表明：在适量的表面活性剂PE-b—PEG存在的条件下,复合微球的可控尺寸在30～190nm范围内,平均粒径为94nm．     

纳米碳管／二氧化硅复合凝胶玻璃的XPS研究

分别以物理掺杂和化学掺杂的方式,采用溶胶-凝胶法制备了未经表面修饰纳米碳管（CNTs）和经r-氨基丙基三乙氧基硅烷（NH2（CH2）3Si（OC2H5）3,APTES）修饰纳米碳管的有机改性SiO2复合凝胶玻璃。在此基础上,以X射线光电子能谱（XPS）为表征手段,对所得两种复合凝胶玻璃中SiO2基质和掺杂CNTs的化学状态进行研究。结果表明,掺杂CNTs改变了复合凝胶玻璃中C和O的原子百分比,对SiO2基质的网络结构产生影响,但对SiO2基质的组成未产生显著影响;无论是在物理掺杂还是化学掺杂的有机改性SiO2复合凝胶玻璃中,CNTs与SiO2间均存在一定的Si—C结合键;在CNTs-SiO2复合凝胶玻璃中,以APTES作为桥梁,实现了CNTs与SiO2网络间的化学键合。     

Si掺杂对漂珠负载TiO2材料结晶性能的影响

为了探讨Si元素对漂珠负载TiO2材料结晶性能的影响,采用溶胶-凝胶法制备不同Si浓度的溶胶,以漂珠作为载体,探讨Si元素对TiO2结晶性能的影响.利用XRD、SEM、EDS分析漂珠负载硅掺杂二氧化钛样品的表观形貌及晶体性能.结果表明:无论是漂珠中的Si还是溶胶中的Si都会抑制金红石相TiO2晶体的生成;溶胶中Ti:Si=7:1时制备出的漂珠负载Si掺杂TiO2样品的物相为锐钛矿型且结晶性能最好,同时也发现TiO2更容易负载在漂珠的内部孔洞中.