钛掺杂硅胶块体吸附剂

以陶瓷纤维纸片为基材,顺次经水玻璃、酸性钛盐溶液浸渍共沉淀制得新型陶瓷基钛掺杂硅胶块体吸附剂.多孔介质表面分析显示:掺杂硅胶孔径在0.5～6 nm范围,以中孔为主.Fourier变换红外谱在波数954 cm 1处的特征吸收峰表明吸附剂中形成了Si-O-Ti键.根据掺杂前后固体魔角核磁共振硅谱中硅原子化学位移的变化(向高场方向移动)及X射线光电子能谱中各原子结合能的变化(Ti2p3/2的结合能随钛含量的增加而增加,而Si2p,O1s的结合能则呈相反趋势)进一步表明:钛原子替代硅原子进入硅胶网络.热重分析及烧结实验结果显示:钛掺杂吸附剂具有更好的热稳定性.新型吸附剂优异的吸附性能除了与其高的比表面积相关外,还与Ti-O键对水分子的亲合力紧密相关,其耐热性能增强与形成高热稳定性Ti-O Si键及材料表面导热性能提高有关.     

金属离子掺杂硅胶吸附剂的性能与结构表征

以陶瓷纤维纸为基材,钴盐、铝盐或钛盐为改性剂,顺次经水玻璃、酸性盐溶液浸渍共沉积制得金属离子掺杂硅胶吸附剂。采用扫描电镜、多孔介质空隙分析仪、光电子能谱仪表征改性吸附剂组成、表面形貌、孔径大小及分布;用程序升温脱附谱,热失重分析仪等检测材料的脱附性能及热稳定性。结果表明:金属离子掺杂硅胶均匀分布在陶瓷纤维纸表面及其空隙中;经掺杂后的硅胶,其吸附性能、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积、孔容、平均孔径明显增加。改性硅胶的BET表面积、饱和吸附量及热稳定性按照铝掺杂硅胶、钛掺杂硅胶、钴掺杂硅胶及硅胶的顺序递减。     

陶瓷基硅胶吸附材料的实验研究

采用浸渍法制得陶瓷基硅胶吸附材料,探讨了水玻璃质量分数、絮凝剂质量分数、盐酸浓度等条件对硅胶吸附性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和孔隙分析仪揭示吸附材料的表面形貌及结构,结果显示,当水玻璃质量分数为26. 67 %、絮凝剂质量分数为15%,盐酸浓度为0. 5mol/L时,吸附剂具有较好的吸附性能,硅胶能均匀覆盖在纤维表面及其空隙中,其孔径落在纳米尺度范围内。     

铝改性硅胶吸附剂材料及其制备方法

本发明公开了一种铝改性硅胶吸附剂材料的制备方法，包括下述步骤：（1）室温下将无机纤维纸浸渍在水玻璃中，2～5h后取出，十燥10～24h；（2）将可溶性铝盐配成水溶液，并加稀酸调节溶液pH值0．5～2，升温至30～80℃，强力搅拌下，将所得溶液浸渍上述无机纤维纸，在无机纤维的表面及其空隙中发生共沉淀反应，充分反应12～24h；（3）将反应后的无机纤维纸取出，用清水冲洗至pH为中性，取出晾干，采用程序升温处理得到铝改性硅胶吸附剂材料。由上述方法制备的铝改性硅胶吸附剂材料具有吸附量大．除湿效率高，再生温度较低，耐热性能好，机械强度高，使用寿命长的优点，能广泛应用于除湿转轮的生产制造。     

硅胶/分子筛复合物的制备及吸附性能

以硅溶胶为分散剂和粘合剂,在陶瓷纤维纸上浸渍反应生成了高性能的硅胶与分子筛复合物.讨论了硅溶胶浓度、分子筛含量等对复合物吸附性能的影响.光学显微照片显示:分子筛能较好地分散在硅溶胶中.扫描电镜照片显示:分子筛颗粒较均匀地分散在陶瓷纤维纸的表面及空隙中.静态法吸附性能测试结果显示:低湿度下,硅胶/分子筛复合物的吸附性能优于硅胶的;高湿度下,硅胶/分子筛复合物的吸附性能优于分子筛的.     

钛改性硅胶块体吸附剂除湿性能研究

采用浸渍沉积法制得钛改性硅胶块体吸附剂.对块体吸附剂的孔结构进行表征;考察了改性硅胶吸附剂动、静态除湿性能以及在吸附/脱附过程中湿度场、温度场的变化.结果表明,改性后的硅胶,其微孔、中孔孔径有所减少,而孔容和比表面显著增大;钛改性硅胶的吸附性能好于硅胶,而脱附能力劣于硅胶;由于钛改性硅胶产生更多的吸附热,吸附时出口气流温度略高于硅胶,而脱附时正好相反.     

双受主掺杂BaTiO_3基PTC陶瓷性能的研究

本文系统地研究了Ｆｅ~（２＋）、Ｍｎ~（４＋）复合受主掺杂和烧结工艺对ＢａＴｉＯ_３基ＰＴＣ陶瓷性能的影响, 通过不同复合受主掺杂量和不同烧结工艺,测试并整理了较大量的ＰＴＣ陶瓷材料的室温电阻及 其升阻比数据,旨在研究多受主掺杂和烧结工艺对瓷料性能的影响规律及寻找一种相应的最佳配 方和最佳烧结工艺,提高ＰＴＣ陶瓷的特性。     

硅胶负载F掺杂TiO_2的制备与性能评价

利用水热法,以硅胶为载体、以Ti（SO4）2为钛源、NaF为氟源制备了具有良好性能的＂硅胶负载氟掺杂二氧化钛＂（FTS）光催化剂。考察了氟投加量、焙烧温度及钛硅比对光催化活性的影响。利用X射线晶体粉末衍射（XRD）,比表面积分析（BET）和紫外可见漫反射光谱（DRS）等表征手段对样品进行表征。结果表明,氟投加量为30%、钛硅比为1/1、焙烧温度为200℃时制备的FTS具有最佳的光催化活性,其比表面积为81.40 m2/g。氟掺杂二氧化钛（FT）经硅胶负载后,其表面孔结构发生了变化,并且热稳定性增加。苯酚降解实验表明：与FT相比,FTS以0.53 g/g的二氧化钛含量却体现更高光催化活性。     

氧化锌基吸附剂的制备及其脱硫性能

在共沉淀过程中引入硝酸铝,制备了碱式碳酸锌和锌铝水滑石前驱体,通过焙烧得到铝掺杂氧化锌吸附剂。考察了硝酸铝加入量、p H值、加料速率、溶液浓度及前驱体中残余钠含量对所制备吸附剂性能的影响,通过X射线衍射、扫描电镜和低温N2吸附对吸附剂物化性能进行了表征,并考察了吸附剂的脱硫反应性能。结果表明：硝酸铝的引入,改变了前驱体的结晶状态,前驱体由碱式碳酸锌部分变为类水滑石结构,焙烧后铝掺杂的氧化锌晶粒变小,吸附剂的比表面积和孔容增大,吸附剂硫容增加,活性组分利用率明显提高。前驱体中残余钠含量对吸附剂的性能有显著影响。     

Al3+-Ce3+共掺杂纳米SiO2的发光性能

采用溶胶-凝胶技术制备了Al3+-Ce3+共掺杂的纳米SiO2,并对其进行H2气氛中700～800℃的热处理.采用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、Fourier红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、紫外-可见分光光度计(ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-Vis)及荧光光谱仪观察并测试掺杂改性纳米SiO2的形貌及光学性能.结果表明,掺杂纳米SiO2中存在两个起源小同的383nm发光带:一个为由245nm激发产生的383nm和402nm双峰结构的发光带.该发光起源于纳米SiO2的本征缺陷中心;另一个为由314nm激发产生的383nm宽带发光,该发光带起源于掺杂的Ce3+;并且研究了该发光带强度与Al3+的掺杂浓度以及热处理温度的关系.     

三维石英织物增强氮化硅基复合材料的制备及其力学性能

以分子结构单元为[SiH2NH]n的全氢聚硅氮烷作先驱体，采用聚合物浸渍裂解法制备了三维石英织物增强氮化硅基复合材料（3DSiO2f／Si3N4）。研究了复合材料的致密化工艺与力学性能。结果表明：全氢聚硅氮烷与石英纤维润湿性好，浸渍效率高，陶瓷产率高；经5个浸渍裂解周期后复合材料密度达1．96g／cm^3，孔隙率为10．9％，复合材料室温弯曲强度为33．5MPa，弹性模量为16．3GPa。由断口形貌看出：材料呈现脆性断裂，无纤维拔出现象，纤维与基体发生了较强的界面结合，基体内部和纤维表面均出现微裂纹。界面结合过强是导致3DSiO2f／Si3N4复合材料力学性能不佳的主要原因。     

氮化铝-氮化硼复合陶瓷的制备和性能

在N2气下1 750～1 900 ℃热压烧结3 h制备了氮化铝-氮化硼(AlN-BN)复合陶瓷.加入3%(质量分数)CaF2作烧结助剂,研究了烧结工艺制度和烧结助剂对致密化规律、力学性能、介电性能及热学性能的影响.氟化钙(CaF2)的引入有利于净化晶界,优化材料的综合性能.在1 850 ℃下热压烧结,可获得相对体积密度为98.53%和最高热导率(λ)值为110 W/(m·K)的AlN-BN复合陶瓷,样品的相对介电常数(εr)在7.50～7.63之间,介电损耗(tanδ)最小为6.36×10-4,介电常数随烧结温度增加而减少.     

四磺化酞菁锌掺杂二氧化硅复合干凝胶的制备及微结构的研究

本文采用Sol-gel湿化学工艺将水溶性的四磺化酞菁锌（ZnTSPc)均匀参入二氧化硅干凝胶基质，并研究凝胶基质在溶胶－凝胶的转化过程中化学组成和粘度变化的相关规律及最终所获得的干凝胶在掺杂前后孔结构的不同特征，为制备性能优良的有机／无机复合光功能材料提供理论依据和工艺条件。     

Cu2+离子掺杂纳米SiO2材料中346 nm光致发光带

采用溶胶一凝胶技术制备了Cu^2＋掺杂纳米SiO2材料,测量了材料的光致发光性能。X射线衍射及透射电子显微镜测试结果表明：Cu^2＋掺杂纳米SiO2材料具有微晶结构,颗粒尺寸为20-30nm。对其光致发光谱的测定显示：微量Cu^2＋掺杂的样品在220nm激发时存在着唯一的很强主峰,位于346nm左右的紫外发光峰。通过对比不同掺杂浓度、不同煅烧温度及氢化处理对该紫外峰的影响,对346nm紫外发光峰可能的起源进行了初步探讨。     

SiO2气凝胶/短切石英纤维多孔骨架复合材料的制备与性能

以短切石英纤维、硅溶胶、B4C粉烧结制备多孔刚性骨架,以正硅酸乙酯、去离子水和乙醇配制SiO2溶胶,多孔骨架浸渍SiO2溶胶后经超临界干燥制备了SiO2气凝胶/多孔骨架复合材料.对隔热瓦的高温热导率、比表面积和孔径分布进行了测试并且观察了微观形貌.结果表明:SiO2气凝胶复合的石英纤维刚性隔热瓦具有纳米孔结构,平均孔径为39.5nm,在600℃和800℃,其热导率分别仅为0.033 5 W/(m·K)和0.0404W/(m·K),与未复合气凝胶的刚性骨架相比,高温热导率下降了40%～50%.此外,SiO2气凝胶填充了隔热瓦骨架中的大部分的宏孔,抗弯强度提高了30%,并且使刚性隔热瓦的脆性有一定改善.     

用二氧化硅表面改性纳米二氧化钛的制备及表征

针对二氧化钛(TiO2纳米颗粒在水性涂料中极易团聚、分散性差的问题,以提高TiO2分散稳定性为目的,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,用硫酸(H2SO4)调节pH值,成功地在纳米TiO2表面包覆致密的SiO2膜.借助Fourier变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射技术(X-ray diffraction,XRD)和X射线能量散射谱(X-ray energy dispersive spectroscopy,EDS),表征样品的键合情况、相态结构、表面的化学成分,同时测定包覆改性前后的纳米TiO2比表面积和酸溶性.FTIR和EDS结果表明:该包覆方法可行,氧化硅(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.酸溶实验分析和XRD结果证实:在TiO2纳米颗粒表面包覆了一层致密SiO2膜.比表面测定的结果显示:改性后TiO2的比表面积随质量分数m(SiO2):m(TiO2)增加而减小.     

纳米SiO2包覆Al2O3浓悬浮体制备及其凝胶注模成型

采用硅溶胶等制备纳米SiO2包覆Al2O3微复合体系,凝胶注模工艺制备莫来石陶瓷,着重研究了低粘度高固含量浓悬浮体系的特性及其凝胶注模成型坯体的性能.研究表明按莫来石理论组成将Al2O3颗粒分散于质量分数为30.3%的硅溶胶中,纳米SiO2胶粒吸附于颗粒表面,形成30～50 nm的SiO2包覆层,其中已形成Si-O-Al-O键.纳米SiO2包覆Al2O3浓悬浮体系的最佳分散条件在pH=9.0左右,利用SiO2包覆层的静电位阻稳定作用,可直接制备低粘度、高固含量浓悬浮体系,固相质量分数为76%的浓悬浮体表观粘度为975 mPa·s;固相质量分数为76%,有机单体质量分数为7.7%,采用凝胶注模工艺,所得坯体结构均匀、致密,相对密度达63%,抗折强度达5.85 Mpa.