纳米SiO_2材料的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米SiO2,样品在800℃下煅烧2h。X-射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,该材料具有非晶态结构,颗粒尺寸为90~100nm。该样品在紫外灯照射下发出强烈的黄绿色可见光;对样品进行荧光光谱分析表明,该材料可以发射出较强的490nm的蓝绿光和弱的520nm的绿光。     

纳米SiO_2空心球结构材料的制备与表征

利用溶胶-凝胶法制备出纳米SiO2空心球结构材料,并采用煅烧或萃取的方法除去表面活性剂,对各种样品的表面形貌、结构特征以及表面硅羟基总数等进行了研究。结果表明:原始样品分散均匀,具有统一的尺寸大小以及丰富的表面硅羟基。此外,煅烧能更有效的除去表面活性剂,而萃取能更多的保留硅墙壁上的Si-CH3。煅烧虽然会导致部分微孔的塌陷,但是会更大的提高样品的比表面积。同时,由于共生羟基向孤立羟基的转化以及Si-CH3在高温下的氧化反应而拥有了较之萃取样品更多的表面硅羟基。     

纳米SiO_2复合材料新工艺

武汉现代工业技术研究院选用某大型企业的副产品成功合成纳米ＳｉＯ2材料 ( Ｄ =16ｎｍ ) ,并进行表面疏水改性。这种具有疏水性的纳米ＳｉＯ2 微粒能均匀地分散到塑料增塑剂或橡胶添加剂中而制得纳米复合塑料和纳米复合橡胶。纳米ＳｉＯ2 材料表面能高 ,为热力学不稳定系统 ,该系统表面吉布斯函数导致纳米粒子易二次集聚成微米粒子。武汉现代工业技术研究院打破常规将具有疏水 (亲油 )性的纳米粒子分散在烃及其衍生物中 ,有效防止了纳米ＳｉＯ2 的二次集聚 ,为纳米复合材料提供了一种新的制作方法 ,并为有机高分子材料升级换代创造了条件纳…     

纳米SiO_2对混凝土材料阻尼性能的改良研究

利用自主开发的三点弯曲梁阻尼测试装置对不同掺量纳米SiO2混凝土的阻尼性能进行了测试,通过X射线衍射仪和扫描电镜研究了不同掺量纳米SiO2对混凝土微观结构的影响,并对其阻尼增强机理进行了初步探讨。结果表明纳米SiO2掺量为4%时混凝土材料的损耗因子最大,为素混凝土的2.41倍,综合考虑成本、流动性、强度和阻尼等因素确定纳米SiO2的最优掺量为3%;纳米SiO2掺入混凝土中后,与之发生二次水化反应,使得混凝土中六方板状Ca（OH）2晶粒数量减少;纳米SiO2对于混凝土的阻尼增强机理在于纳米SiO2的掺入使得混凝土材料的内接触面数量增多,在外力作用下使应力不均匀分布增加,从而提高了材料摩擦阻尼耗能的能力。     

纳米级微孔SiO_2玻璃材料制备技术研究Ⅰ.纳米级微孔SiO_2玻璃粉末的研制

在研究了不同酸碱催化剂、不同化学添加助剂、不同热处理工艺对以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料、用溶胶－凝胶法制得的纳米级微孔ＳｉＯ２玻璃粉的微孔尺寸及比表面积影响的基础上，进行了工艺条件的优化，制备出孔径分布范围在１～２０ｎｍ之间的多种微孔玻璃粉，可用作纳米级微孔基质材料。     

纳米级微孔SiO_2玻璃材料制备技术研究Ⅱ.纳米级微孔SiO_2玻璃体材的研制

采用溶胶－凝胶法，以正硅酸乙酯为原料，在酸催化下，用草酸作化学添加助剂（ＤＣＣＡ），着重研究了草酸用量对产品性能的影响，在此基础上，成功地研制出本体尺寸较大的纳米级微孔玻璃体材，其孔径分布主要范围在１～２ｎｍ之间，比表面积可达２１５．３９ｍ２／ｇ，密度几乎为石英玻璃的１／２，在紫外－可见光区透光性好，是一种很好的功能性纳米级基质材料。     

纳米级微孔SiO_2玻璃材料制备技术研究Ⅲ.纳米级微孔SiO_2玻璃球的研制

以水玻璃为原料，用溶胶凝胶法，在着重研究了溶胶中ＳｉＯ２含量和湿凝胶干燥温度对产品性能影响的基础上，优选工艺条件，制得了粒径为１～２ｍｍ，孔径为１～６ｎｍ，比表面积达３６０～７００ｍ２／ｇ范围的多种纳米级微孔ＳｉＯ２玻璃球。比表面积和孔径数据表明，本文方法可作为制备纳米级微孔基质材料的一种成本较低廉的新工艺。     

纳米SiO_2对水泥基材料密实填充性能的影响

为提高水泥基材料的密实度,研究将纳米SiO2掺入水泥基材料后对混合体系粉体性能的影响,探讨混合体系内的颗粒附着、填充情况。研究表明:数量众多的纳米SiO2颗粒包围在水泥熟料颗粒周围,使得水泥标准稠度用水量大幅增加,且使凝结时间大为缩短;掺入纳米SiO2的水泥基材料的堆积密实度达到54%,能够获得更密实的水泥基材料,进而更好地促进强度发展。     

纳米SiO_2改性彩色橡胶制品

众所周知，单纯的天然橡胶的各项性能指标并不令人满意。为了使其产品各项性能指标达到所需要求，通常在胶料中加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性，这种工艺比较成熟，但制品均为黑色。当前随着人们对色彩要求的不断提高，越来越多的科研人员从事彩色橡胶制品的开发、生产，但一直找不到合适的材料替代炭黑作为补强剂和抗老化剂，故使研制出来的彩色橡胶制品强度、抗老化性能均较差，这就限制了彩色橡胶的使用和推广。在橡胶工业中，人们一般从加工和使用两方面考虑橡胶制品的各种性能。而合成橡胶的补强、增韧、抗老化则是加工过程中的…     

纳米光催化TiO2的应用领域及现状

自1972年，A．Fujishima和K．Honda在n型半导体TiO2电极上发现了水的光电催化分解作用之后，国内外的研究人员对TiO2产生了深厚的兴趣。TiO2氧化活性较高，化学稳定性好，对人体无毒害，成本低，无污染，应用范围广，因而最受重视，是目前应用最广泛的纳米光催化材料，也是最具有开发前途的绿色环保型催化剂。     

纳米Ag掺杂SiO_2/PEG相变储能材料性能研究

用原位聚合法在SiO_2/PEG中掺杂纳米Ag,制备了Ag-SiO_2/PEG导热增强型复合相变储能材料,通过XRD、FT-IR、同步热分析仪和热导率测试仪等对复合材料的晶体结构、热导率、相变潜热等性能进行表征。研究结果表明:纳米Ag掺杂对SiO_2/PEG结构没有影响,随着纳米Ag掺杂的量增,热导率提高。当纳米Ag掺杂质量比为6%时,导热系数0.4315W/m·k,比PEG6000提高46.37%,比SiO_2/PEG提高40.14%;相变潜热为121.24J/g,热稳定性高达330℃,无挥发,无分解。     

纳米SiO_2对硫铝酸盐水泥基材料物理力学性能的影响

研究了不同掺量的纳米SiO_2(NS)对硫铝酸盐水泥基材料力学性能和流动性的影响。结果表明:随着NS掺量的提高,新拌砂浆流动性逐渐降低。与未掺NS的砂浆相比,掺3.0%NS的砂浆在90d的抗折/抗拉强度分别提高了104.2%和90.2%,间接反映出硬化砂浆的韧性得到了改善。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和微分热重分析(DTG)揭示了强度产生机理,即NS早期的微集料填充效应、结晶成核效应以及后期微弱的火山灰效应,使得硬化浆体的微观结构更加致密,从而显著提高了硫铝酸盐水泥砂浆的强度。     

纳米SiO_2改性聚四氟乙烯复合材料的研究进展

从纳米SiO_2和聚四氟乙烯(PTFE)各自性能出发,综述了纳米SiO_2-PTFE复合材料的几种制备方法,阐述了PTFE优异的性能以及应用。最后,展望了纳米SiO_2对PTFE改性的研究进展及应用前景。     

SiO_2空心纳米微球的合成

为了改善聚合物粒子与SiO2粒子之间的亲和力及SiO2粒子在聚合物粒子表面的吸附,首先使用共单体4-乙烯基吡啶(4VP)功能化苯乙烯(PS)粒子,合成了聚(苯乙烯-共-4-乙烯基吡啶)(P(St-4VP))粒子。然后在NH4OH/乙醇介质中,将溶胶-凝胶法生成的SiO2粒子包覆在P(St-4VP)粒子表面,聚合物核被溶解得到SiO2空心纳米微球。随着P(St-4VP)粒子中共单体4VP含量以及正硅酸乙酯(TEOS)用量增加,SiO2空心纳米微球的壳层厚度增加,且壳层表面变得粗糙。随着PVP用量增加,SiO2空心纳米微球的平均尺寸下降,其壳层从松散粗糙变得致密光滑。NH4OH用量增加对SiO2空心纳米微球尺寸和形态的影响不大。     

无机纳米SiO_2的表面改性研究

纳米材料已逐渐应用于石油行业的各个领域,然而要实现其广泛用途,有必要对纳米材料进行改性以实现其表面功能化。实验中,通过溶胶-凝胶法制备纳米SiO2材料,并通过硅烷偶联剂对气相法制备的SiO2颗粒与自制SiO2颗粒进行表面改性。通过TEM、FT-IR、亲水亲油性实验,分析改性前后纳米材料的性质变化。结果表明,通过溶胶-凝胶法可制备出单分散性良好的球状纳米SiO2颗粒;FT-IR谱图表明颗粒表面成功的接枝了硅烷偶联剂;TEM照片与亲水亲油性实验表明改性后的纳米SiO2颗粒在有机溶剂中的分散性提高,亲油性显著增强,颗粒的表面功能化得以实现。     

纳米SiO_2包覆提高填充方钴矿热电材料热稳定性

采用熔融结合放电等离子体烧结制备了单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12块体材料,并用湿化学包覆处理方法制备了纳米SiO2包覆的Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12/SiO2纳米复合材料,重点研究了两种(Ba,In)双原子填充方钴矿基块体材料在300~723~300K范围热循环2000次过程中其显微结构、化学成分和热电性能的演变特征.结果发现,纳米SiO2包覆可以显著提高(Ba,In)双原子填充方钴矿块体材料的热稳定性,单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12块体材料晶界处的显微结构和化学成分发生显著变化,Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12/SiO2纳米复合材料几乎没有影响,纳米SiO2起着稳定晶界和抑制晶内元素扩散与挥发的作用.热循环过程中,两种材料在300和500K时的综合热电性能ZT值相近,变化很小;800K时,单相块体材料的ZT值呈逐渐降低趋势,纳米复合材料由于受热导率的复杂变化影响其ZT值,随淬火次数增加而逐渐增大,淬火1800次时ZT值达到1.12,甚至高于未淬火的Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05Sb12/SiO2纳米复合材料(1.08)和淬火1800次后的单相Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05Sb12块体材料(1.10)的ZT值.     

纳米SiO_2接枝改性的研究进展

纳米SiO_2的接枝改性是改善其表面性能,赋予其一定的功能性,发挥其性能优越性以及扩大其应用范围的重要方法.本文介绍了纳米SiO_2各种接枝改性方法及其反应原理,根据各种接枝方法的聚合方式、反应机理对纳米SiO_2的接枝方法进行分类介绍,并阐述其各种接枝方法的最新进展.     

硅烷偶联剂改性纳米SiO_2的分散性能

用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行表面改性,用红外光谱仪(IR)、热重(TA)、Zeta电位、SEM、性能测试等对改性纳米SiO2进行了研究,结果表明,偶联剂KH-570与SiO2化学结合形成了Si—O—Si键,其附着量约5.8%,结合溶剂水约10.35%;改性纳米SiO2在乙醇介质中的Zeta电位由-14.9 mV减小到-41.1mV,体系稳定性可达60 h以上;改性SiO2用作光固化牙科复合树脂的填料,分散性显著提高,其维氏硬度、压缩强度、弹性弯曲强度等性能提高10%以上。     

纳米TiO_2/SiO_2复合食品抗菌材料

以水玻璃和Ti(SO4 ) 2 为原料 ,制备出了多孔的纳米TiO2 /SiO2 复合粒子。在后处理过程中 ,利用无机包覆剂溶解度随温度的变化 ,在复合粒子表面包覆了一层无机结晶膜。经热处理除去包覆剂后 ,得到了以单分散纳米复合粒子组成的复合微粉。对复合微粉进行比表面和孔容测试 ,并运用XRD和TEM进行了表征。发现TiO2 以 12 6nm的纳米晶粒的形式被多孔的SiO2 包覆 ,所形成的复合粒子则约为2 0nm。为了了解复合微粒的灭菌效果 ,运用纳米TiO2 和复合粉末对 4种保健食品进行对照灭菌实验。两个月以后 ,测得含复合微粒的样品中的菌落总数为 5 0～ 12 0个 / g ,是相应保健食品企业标准许可菌落数的 0 2 5 %～ 0 .7% ,为相应空白样和纳米TiO2 粉样品菌落数的 0 .5 2 %～ 0 .97%和33 .3%～ 83 .3 %