纳米硬硅钙石的制备及应用研究进展

综述了硬硅钙石材料制备的研究现状,重点对纳米硬硅钙石的制备方法、合成过程中的影响因素及应用进展进行了分析:合成纳米硬硅钙石的方法主要有水热法、微乳液法、微波辅助法、化学沉淀法;适量的Mg、Na离子及化学外加剂CaCl2、Sr(NO3)2、ZrOCl2·8H2O、C2S等有助于纳米硬硅钙石的生成;Al离子会阻碍产物硬硅钙石的生成.最后对纳米硬硅钙石制备及应用中存在的问题和今后的研究提出了建议.     

一种新型的骨组织工程用支架材料的制备与性能表征

以硼硅酸盐玻璃粉为原料,采用有机泡沫浸渍工艺,制备了高孔隙率的网眼多孔支架.应用XRD、SEM及ICP-AES等对硼酸盐生物玻璃粉末在生理模拟液中的降解性能、生物活性等进行了测试分析.结果表明,硼硅酸盐生物玻璃的降解性和生物活性与材料的组成配比有关,因此,可以通过调整玻璃的组成有效控制材料的降解性和表面形成的羟基磷灰石晶体的形态.硼硅酸盐生物活性玻璃作为硬组织工程支架材料的研究具有重要的意义和广泛的应用前景.     

硬组织修复材料的骨再生机理研究

传统硬组织修复材料由于在组成及结构上与人体骨组织存在较大差异,植入体内后的骨组织修复过程基本上是一种被动的"充填"过程,且材料的降解速度与新骨形成速度不匹配,难以达到真正的"生物性融合",严重制约了该类材料在骨科临床的推广应用。因此,设计与制备具有"主动修复功能"和"可调控生物响应特性"的第3代新型硬组织修复材料已成为当前骨科临床的新需求和未来的发展方向。介绍了硬组织修复材料的骨再生机理研究方法,综述了硬组织修复材料与宿主防御和骨再生及宿主微环境对材料与宿主细胞相互作用的研究现状。指出硬组织修复材料植入体内后所发生的序列事件可能通过表观遗传修饰使得基因表达受材料本身和宿主微环境等因素的调控,提出新型硬组织修复材料研究中存在的问题和发展趋势。     

地质样本中硅酸盐的化学分析与研究

地质样本中硅酸盐的化学分析在实际工作中是较为重要的一环。本文就硅酸盐的组成、分布状况、化学组分及传统的3种硅酸盐样本化学分析法进行论述,并对微波消解法进行简单介绍。以期为广大业内工作者提供参考与新思路。     

石英微粉表面结构对硬硅钙石中空二次粒子形貌的影响

利用TEM、SED和EDS方法,检测石英微粉表面非晶态层的厚度,估算出非晶态二氧化硅所占的体积和质量百分含量,并着重研究石英微粉表面非结晶层对水热反应合成硬硅钙石中空二次粒子球形貌的影响．通过XRD和XEM方法鉴别反应料浆的晶相组成和形貌．结果表明：石英微粉表面存在少量非晶态二氧化硅时,未影响硬硅钙石中空二次粒子球的合成;而非晶态二氧化硅的含量较高时,会阻碍硬硅钙石中空二次粒子球的合成,最终形成硬硅钙石晶体和托贝莫来石晶体的堆积体．     

累托石/聚合物纳米复合材料的新进展

累托石是我国湖北省盛产的铝硅酸盐矿物, 其与蒙脱土极为相似, 但又具有它独特的结构特点, 近年来广泛用于聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备. 本文介绍了累托石的结构特性、表面修饰和累托石/聚合物纳米复合材料的结构及制备方法, 总结了累托石/壳聚糖基纳米复合材料及其作为抗菌剂、吸附剂、药物控释材料和基因载体等功能化应用方面的最新研究成果, 并提出了累托石/聚合物纳米复合材料未来的研究方向.     

制备条件对溶胶-凝胶法合成氧化锰八面体分子筛的影响

以高锰酸钾和马来酸为原料采用溶胶-凝胶法合成了氧化锰八面体分子筛,详细考察了制备参数如焙烧条件、陈化条件、水热处理对合成材料的晶型和比表面积的影响,焙烧温度影响制备材料的晶型,焙烧时间对比表面积有较大影响,而适当的水热处理则可以增加材料的比表面积.较为合适的制备条件为70℃水热处理,在450℃焙烧2h,得到的样品具有较好的晶型和较大的表面积.     

木质纤维素类生物基材料研究进展

木质纤维素类生物质作为重要的可再生资源,不仅可以转化为能源及化工品,还可以合成相关的生物基材料。本文综述了以木质纤维素类生物质各组分为原料合成的生物基材料的种类、方法和应用,发现生物质是很好的化石材料替代品。直接将生物质各组分进行生物基材料合成会缩小其应用范围,运用化学改性方法对生物质各组分进行化学改性后再合成生物基材料,可以优化材料的一些性能,其中,基于生物质绿色、可降解和无污染的天然特性,在污水处理和替代相关石油基材料的原料方面其将发挥更重要的作用。     

二维层状材料麦羟硅钠石的研究进展

二维层状材料硅酸盐是硅、氧与其他化学元素等结合而成的化合物的总称。其以硅氧四面体为基本结构,根据不同的配合形成了各类的硅酸盐,其种类繁多、熔点高、比表面积大、抗蠕变性良好以及可插层,且具有优异的耐腐蚀性、热稳定性和化学稳定性,被广泛应用于化工、建材、耐火材料、陶瓷、造纸、橡胶、塑料、医药、农药、纺织、化妆品、国防和环保等领域。麦羟硅钠石是一种水合硅钠石,它属于层状硅酸盐,结构式为Na_2Si_(14)O_(29)·n H_2O,作为一种新型的层状硅酸盐材料,相比于蒙脱石等其他层状硅酸盐,它的活性Si-OH位于层间的表面上,有利于其功能化改性,且显著提高了层间电荷密度,从而提高了其离子交换能力。麦羟硅钠石具有规整的层板结构和可调控的层间距,可以在层间引入不同功能的分子,作为组装多功能复合材料的基础材料。麦羟硅钠石是纯硅体系,具有很好的生物相容性,单个片层较厚(1.12 nm),结构稳定性好,可以人工合成,通过控制合成工艺,可以得到高纯度的产物,且价格低廉,具有市场竞争优势。到目前为止,麦羟硅钠石的制备主要是通过水热法人工合成,硅源可以为硅藻土、水玻璃、沉淀白炭黑浆料(PPS)、SiO_2-NaOH-Na_2CO_3-H_2O体系、硅胶、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯等。随着研究的不断深入,制备方法越来越简单,晶型也越来越完善。麦羟硅钠石的改性研究包括有机插层改性、酸化处理和无机改性。此外,由于聚合物/层状硅酸盐复合材料具有常规聚合物复合材料所没有的结构、形态,以及较常规聚合物复合材料更优异的力学性能、耐热性和气体液体阻隔性能等,麦羟硅钠石/聚合物复合材料也得到了广泛的研究。在应用方面,麦羟硅钠石由于具有较高的离子交换量和较大的比表面积,可以作为吸附材料吸附重金属离子和有机染料等。因其层状结构和较大的比表面积,麦羟硅钠石可以作为硅源合成沸石分子筛,其具有较高的水热稳定性和一定的耐酸性。麦羟硅钠石由于化学稳定性及较强的负载能力,可以有效负载催化材料,并使催化材料获得很好的分散效果,增强其催化性能。为反映当今国内外麦羟硅钠石的研究成果,本文介绍了麦羟硅钠石的结构与性质、制备、改性以及应用等内容。但是目前对于麦羟硅钠石的研究还不够成熟,存在一定的局限性。若将来麦羟硅钠石能够在生产实践中得到应用,其前景将十分广阔。     

水滑石的合成、改性及其在功能复合材料中的应用

介绍了水滑石的结构和性能,分析了其典型的层状结构及其离子可交换性;着重介绍了水滑石的合成方法,如共沉淀法、离子交换法和焙烧还原法等,并对比了各种方法的特点;水滑石的改性主要是进行有机化改性,改性之后的水滑石才能与聚合物之间产生良好的结合力;重点综述了水滑石与高分子材料复合以后制备的功能材料或纳米复合材料的研究进展,以期为水滑石的进一步研究提供帮助.     

功能性Zn-Al-[V10O28]^6-水滑石在镁合金防腐涂层中的应用

采用共沉淀法一步合成了[V10O28]6-插层的Zn-Al水滑石前驱体,研究了其作为颜料对镁合金抗腐蚀保护性能的影响.同时考察了其焙烧产物对镁合金抗腐蚀保护性能的影响.采用电化学阻抗谱测试技术(EIS)跟踪分析了电解质溶液在涂层中扩散特征.研究结果表明:添加了[V10O28]6-插层的Zn-Al水滑石及其焙烧产物的环氧涂层对镁合金均较好的腐蚀??水滑石的环氧涂层的防腐效果好于焙烧产物的环氧涂层.这可能是由于水滑石焙烧后,产物吸水率增加,腐蚀介质扩散加快,从而导致涂层失效变快.     

工业固体废弃物制备二氧化硅功能材料的研究进展

近年来,我国每年产出约33亿t固体废弃物.工业生产过程中产生的固体废弃物常常露天堆存于自然环境中,对土壤、水及大气环境产生污染,也给人类的生存带来巨大的潜在危险.综合利用的效率较低且增值空间不大是固体废弃物大量堆积的主要原因之一.因此,寻求高效的综合利用固体废弃物的处理方法迫在眉睫.电炉黄磷渣、钢铁及有色金属冶炼过程产生的炉渣、建材及电力行业产生的粉煤灰等是常见的大宗固体废弃物,这些废弃物中皆富含二氧化硅,且二氧化硅主要以硅酸盐、晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅等形式存在.此外,根据固体废弃物产生的渠道和生产方式不同,也会含有其他不同的矿物相组分,有时也会存在稀土元素、氧化铝及其他高价值的有色金属元素.将固体废物中的稀土金属及氧化铝等高值有价元素分离提取后,可以制备白炭黑、二氧化硅气凝胶,也可以同时利用固体废弃物中的二氧化硅和氧化铝制备沸石.白炭黑是具有高孔隙率、高分散性及良好热稳定性的无定形纳米二氧化硅材料,是制备催化剂、橡胶增强剂、触变剂、热绝缘体等材料的重要原料,被广泛用于橡胶、化工、电子、医药等领域.二氧化硅气凝胶拥有比表面积大、体积密度低和导热系数低等优点,可用于制备催化剂的载体、保温隔热材料、电子薄膜材料及射电发光器件等.由氧化铝源、硅源形成铝硅酸盐凝胶后再经水热处理合成沸石,其由于发达的孔结构可以容纳多种阳离子,具有吸附、离子交换和催化等一种或多种性质,被广泛用作工业吸附剂、催化剂、膜材料和膜加工的添加剂、离子交换材料及化学传感器等.将富含二氧化硅的固体废弃物中的高价值有价元素提取后,制备白炭黑、二氧化硅气凝胶或者沸石,是提高固体废弃物利用率和增值率的一种有效途径.本文对比分析了几种典型富含二氧化硅的固体废弃物的组成和二氧化硅在其中的矿相特征,综述了该典型固体废弃物中二氧化硅的分离及制备白炭黑、气凝胶和沸石等功能材料的研究进展,以期为固废制备二氧化硅功能材料提供参考.     

胶隔热材料的制备及用于建筑行业的研究进展

气凝胶是一种以气体代替凝胶中液体组分的合成多孔材料,具有优良的物理和化学特性,如半透明结构、低密度、低导热系数等。因此,被广泛应用于航空航天、汽车、电子设备、服装等领域,同时也被认为是建筑领域最有发展前景的高性能隔热材料。尽管目前气凝胶隔热材料的成本仍高于传统的隔热材料,但科学家们正在努力降低其制造成本,使其在世界范围内得到广泛应用。主要综述了气凝胶隔热材料用于建筑行业的研究进展,包括介绍了气凝胶隔热材料的隔热机理、制备方法、特性和改性以及在建筑行业的应用,并对气凝胶隔热材料进行了展望。     

纳米水滑石的制备、特性及应用

水滑石是一种层状双羟基阴离子粘土,由金属离子与6个羟基构成的八面体共边组成,是一类具有层状结构的新型无机材料,其八面体层状结构中部分M2+被M3+同晶取代而使层板带正电荷,层间充填的阴离子起平衡电荷作用.此结构决定了水滑石具有碱性、层板上阳离子可调配性、层间阴离子可交换性三大特性,可作为酯交换和氧化还原催化剂以及催化荆载体,广泛应用于吸附、离子交换、合成材料、日用化工、催化、超导以及环境保护等方面.综述了纳米水滑石的特性、制备方法及应用,为实现纳米水滑石的产业化低成本生产及应用奠定了基础.     

硫铝酸钙改性硅酸盐水泥应用研究进展

硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料兼具硅酸盐水泥熟料和硫铝酸盐水泥熟料的优良性能,同时该种水泥熟料对粉煤灰等火山灰类材料具有超强的活性激发效果,这使得硫铝酸钙改性硅酸盐水泥具有广阔的应用前景。主要概括了硫铝酸盐改性硅酸盐水泥的性能及水化特性,综述了该种水泥与不同矿物掺合料的复合性能以及与化学外加剂的适应性,提出了硫铝酸钙改性硅酸盐水泥存在的问题及改善措施。     

动态水热法合成硬硅钙石的研究

通过对不同形貌硬硅钙石浆体表现粘度的研究,发现硬硅钙石颗粒形貌对其表观粘度有着较大的影响,同时该浆体呈现假塑型。应用ＸＲＤ和ＳＥＭ对动态水热法合成硬硅钙石过程中不同反应阶段料浆的物相组成和形貌进行分析。对不同阶段的浆体在２０℃的表观粘度测试发现,由于反应过程中,颗粒形貌的变化,引起表观粘度变化,以上研究有助于制定合理的硬硅钙石合成工艺过程。     

改性SBA-15介孔脱硫剂

通过超声波辅助后合成方法制备了一种新型Fe2O3担载SBA-15硅酸盐介孔材料,并于室温条件下进行了材料的0.1％硫化氢气体的脱硫实验.研究了Fe2O3的化学特性和材料的结构特性对脱硫性能的影响.使用氮吸附、X射线衍射、X射线能谱、透射电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱等方法对脱硫实验前后的材料进行了表征.结果显示,...     

溶胶-凝胶法制备纳米复合永磁材料中溶液pH值的影响

用溶胶-凝胶法制备了纳米复合永磁材料FesmO3/Fe2O3,通过XRD、TG/DTG、SEM及VSM的表征,研究了溶液pH值对凝胶形态、焙烧温度和磁性能的影响.实验结果表明,溶液pH值对焙烧温度和样品相态有显著的影响,在低pH值分段焙烧时,可得纳米复合永磁材料FeSmO3/Fe2O3,当pH值升到7时,只能得到单相粉体FeSmO3.分段焙烧400℃、2h及650℃、1h后,得到平均粒径在30nm、软磁相与硬磁相发生强烈的交换耦合作用的纳米复合永磁材料,由于交换耦合作用使纳米复相具有优异于单相的磁性能.     

PEMA/PEA自交联乳胶IPN阻尼材料的研究

利用种子乳液聚合和双丙酮丙烯酰胺与己二酰肼的交联反应合成了PEM A/PEA乳胶IPN。DM S结果表明,组成比对L IPN的相容性和阻尼性能有显著的影响;组成比为35/65的L IPN具有较优异的阻尼性能;界面自交联能改善组分相容性,但使材料的阻尼性能有所下降。拉伸实验结果表明,增加硬组分和交联剂的含量,拉伸强度显著增加。     

土遗址锚固用烧料礓石拌合遗址土浆液龄期性能

为寻求与土遗址更为兼容的锚固灌浆材料,选择烧料礓石与民勤县明长城红沙堡遗址土以1∶1比例拌合的浆液材料,对其结石体进行了不同龄期收缩率、含水率、波速、渗透系数、密度、抗折强度和抗压强度的测定及微观结构变化观测。试验结果表明,结石体在龄期28天的收缩率、波速及含水量基本趋于稳定,而抗折强度和抗压强度28天后仍持续发展,直到龄期90天时保持稳定。微观结构观察结果较好地证明了以上规律。烧料礓石前期水化及后期碳化反应保证浆液早期及后期强度。同时渗透系数及密度与遗址土的相近,保证了结石体与遗址土体的兼容性。研究初步表明,该浆液适宜于土遗址锚固工程中使用。