纳米TiO2在聚合物抗紫外光老化中的研究进展

纳米TiO2作为一种新型的无机纳米材料,具有无毒、无味、耐水、稳定性好等特点,同时也可作为紫外线屏蔽剂应用于涂料、塑料、橡胶等方面。简要论述了纳米TiO2的紫外光吸收性能,并着重介绍了纳米TiO2在聚合物抗紫外光老化方面的应用,最后就目前纳米TiO2应用过程中存在的问题进行了阐述。     

CeO2/石墨烯的合成及其在光催化制氢中的应用

采用具有丰富分级多孔结构的豆芽为模板,经水热法合成仿生形态的纳米CeO₂/石墨烯催化剂。使用XRD、拉曼光谱（Raman）、TEM、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis/DRS）、N₂吸附-脱附仪和光解水制氢系统等分析表征手段对CeO₂/石墨烯催化剂的结构、形貌及光催化性能进行分析。结果表明,所制备的CeO₂/石墨烯光催化剂不仅继承了豆芽模板高孔隙率和大比表面积的特点,而且保持了豆芽的形态和微观特征。该催化剂是由约5.6 nm CeO₂纳米晶与具有生物形态的仿生石墨烯片层结构结合而成。制得的CeO₂/石墨烯复合材料内部存在大量由CeO₂/石墨烯催化剂纳米颗粒堆积而成的纳米孔,其孔径集中分布于15~45 nm左右,这种微观结构使CeO₂/石墨烯催化剂具有超大的比表面积,提高了催化剂对光生电子空穴对的捕获能力。由紫外-可见漫反射吸收光谱可知,CeO₂/石墨烯复合材料的可见光利用率显著增强,光解水制氢效率6 h后可达到671 μmol（h · g）^-1,远高于标样CeO₂的51.67 μmol（h · g）^-1。     

SiO2/聚合物纳米复合乳液的合成研究进展

从合成SiO2/聚合物纳米复合乳液的常用SiO2原料、合成机理和制备方法等方面综述了国内外最新的研究进展,最后介绍了SiO2/聚合物纳米复合乳液在涂料、粘接剂、塑料改性等领域的应用,并对今后的研究重点和发展方向作了展望。     

凹凸棒土负载CeO2-La2O3复合材料制备表征及催化性能

以凹凸棒土(ATP)为载体, 以Ce(NO₃)₃·6H₂O和La(NO₃)₃·6H₂O为原料, 以C₆H₁₂N₄(HMT)为沉淀剂, 采用均相沉淀法制备了不同铈镧比的CeO₂-La₂O₃/ATP(Ce:La=9:1~3:7, 摩尔比, 下同)复合材料。用TG-DSC、 TEM、 XRD和FTIR对所制备复合材料的微观结构和形貌进行表征, 并分别考察不同铈镧比和H₂O₂添加量对酸性品红模拟废水脱色降解的影响。结果表明, 当Ce:La=5:5时, CeO₂-La₂O₃固溶体颗粒均匀分布在ATP表面, 颗粒尺寸为5~10 nm。随着铈镧摩尔比的增加, 酸性品红的降解率呈先增后减的趋势, 且当Ce:La=5:5、 H₂O₂为10 mL、 酸性品红浓度为100 mg/L时, 降解效果最好, 300 min后的最大降解率达82%。     

纳米SiO2改性聚合物水泥基复合材料早期微观结构及性能

利用纳米SiO₂(nano SiO₂)早期可促进聚合物水泥基复合材料水化速率、提升其力学性能、改善其界面过渡区(ITZ)性能及优化其孔隙结构等特点,借助XRD、SEM、EDS、显微硬度(MH)及压汞(MIP)等试验,揭示了nano SiO₂对聚合物水泥基复合材料早期性能影响的微观机制。结果表明:当nano SiO₂掺量为2wt%时,聚合物水泥基复合材料的力学性能最优,3 d和7 d龄期抗压强度分别为57.5 MPa和67.3 MPa,较仅仅掺加聚合物的水泥基复合材料分别提高了12.7%和13.9%;nano SiO₂的掺入改变了聚合物水泥基复合材料水化产物数量及微观形貌。对于ITZ性能,nano SiO₂掺入后,聚合物水泥硬化浆体-骨料的ITZ厚度减小,形貌变得更加致密;ITZ的钙硅比因nano SiO₂的加入变小而其显微硬度变大;此外,nano SiO₂加入后可以进一步填充聚合物水泥基复合材料更加细小的孔隙,使其凝胶孔比例变高,最可几孔径变小,大大优化了聚合物水泥基复合材料的孔隙结构。      

纳米CeO2对激光熔覆Fe/Cr3C2复合涂层组织与磨损性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪及滑动磨损试验,研究了1%纳米CeO_2(质量分数)对低碳钢表面激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层的组织结构和耐磨性能的影响。结果表明,Fe+Cr_3C_2+1%CeO_2复合涂层的主要组成相是α-Fe、γ-Fe、Cr_3C_2、Cr_(23)C_6及Cr_7C_3等化合物相;加入1%纳米CeO_2后,复合涂层组织明显细化,未熔Cr_3C_2数量显著减少,初生碳化物由粗大杆状向块状转变,数量增加,分布均匀,有效抑制和消除了裂纹的形成;复合涂层硬度和耐磨性能显著提高,Fe+30%Cr_3C_2+1%CeO_2涂层截面显微硬度提高105HV,增幅达到15.4%,且涂层沿深度方向硬度分布均匀性得到明显改善。     

不同结晶性能聚合物/纳米SiO2复合材料的制备与阻隔性能

选取3种偶联剂(KH550、KH560和KH570),将纳米SiO2进行改性,并采用熔融共混法分别与4种结晶性能不同的聚合物(HDPE、PP、PVC和PC)共混制备了一系列纳米复合材料(0～5%(质量分数)SiO2),并吹塑成薄膜。采用红外光谱(IR)、差示扫描量热仪(DSC)及扫描电镜(SEM)对纳米SiO2和复合材料的结构进行了表征,并对复合材料的力学性能、阻隔性能等进行了表征。结果表明,纳米SiO2与偶联剂均形成化学键合,改性后的纳米SiO2在各聚合物中分散较好,且在聚合物中起到异相成核的作用。在相同纳米SiO2含量下,SiO2对结晶性能不同的聚合物的结晶改善情况有差异,且纳米SiO2的异相成核作用在结晶性聚合物中更为明显,能使复合材料的结晶更为完善,结晶性能的改变与复合材料的阻隔性能能够形成一定关系。     

聚合物修饰V2O5纳米复合薄膜的性能研究

近年来,利用能与锂等碱金属离子发生拓扑化学反应的V2O5、MoO3等层状氧化物的层间结构特征,将聚合物嵌入层间对其进行修饰来改善界面和层间性质,使材料呈现出许多优异的性能,对这类材料合成、结构、性能和界面行为的研究引起了人们的极大兴趣.本文采用通氧气气氛下熔融淬冷法制备V2O5溶胶,采用聚合物溶液直接嵌入的方法,用PEO(聚氧化乙烯)对V2O5层间进行修饰制成(PEO)0.5V2O5·nH2O纳米复合薄膜,并通过直流电导率测试、循环伏安法、紫外-可见光吸光光谱对其电学、电化学、光学性能进行了研究.结果表明,PEO的修饰使V2O5干凝胶薄膜的电学、电化学、光学性能都发生了较大的变化.     

白色葡萄球菌辅助合成多孔阵列形貌CeO2粉体材料

二氧化铈(CeO2)是一种很重要的稀土氧化物,应用前景广泛。介绍了一种新的制备方法制备出一种具有不同微观结构形貌的CeO2颗粒。该制备方法是通过在HMT醇水反应体系中加入白色葡萄球菌,用共沉淀得到表面具有多孔阵列结构的CeO2纳米粉体材料。借助扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、热重分析等方法,表征和分析了所得样品的形貌、晶相组成、微观结构和反应成形机理。并最终对所得样品进行甲基橙脱色实验,考察了其污水处理能力。结果表明,所得CeO2样品颗粒在10nm左右,多孔阵列的孔洞直径约为400nm。多孔阵列结构样品对甲基橙脱色结果较好,脱色率可达95%以上。     

两亲性纳米SiO2复合材料的合成

以3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性过的纳米SiO2作为原料,通过季铵化反应得到两亲性的纳米SiO2复合材料.利用傅里叶红外(FTIR)、热失重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)等检测手段研究了合成材料的结构;通过透射电镜(TEM)对合成的尺寸及微观形貌进行了分析;利用其在水/甲苯混合体系中的分散探讨了合成材料的两亲性.结果表明,合成的纳米SiO2复合材料表面接枝的有机成分约为11wt%,该纳米SiO2复合材料具有很好的两亲性.     

纳米CeO2对(PEO)10LiClO4电解质体系电学和力学性能的影响

以乙腈为有机溶剂,以高纯纳米稀土氧化物CeO2为无机填料,采用溶液浇铸法制备了(PEO1)0Li-ClO4-x%(质量分数)CeO2(x=0、2、6、9、12、15)全固态复合聚合物电解质(CPE)薄膜。交流阻抗测试表明,适量添加CeO2可有效抑制PEO结晶并拓展锂离子传输所需的无定形区域,从而使CPE薄膜的离子电导率有明显提升,当CeO2的含量为9%(质量分数)时,CPE的离子电导率达到最大值,25℃时为1.71×10-5S/cm,但过量CeO2对锂离子传输具有一定的阻碍,XRD图像证实了这一结论。同时,CeO2的引入可很好地分散和传递应力,对CPE的韧性有明显增强作用,当CeO2的含量为15%(质量分数)时,拉伸强度达到2.07MPa,提高了4.45倍。     

纳米CeO2的制备及其应用

对近年来国内外涌现的各种制备纳米CeO2的方法和关键技术进行了详述,其中包括：固相法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、电化学法、喷雾法、气相法。介绍了纳米CeO2的主要应用领域和研究前沿。     

纳米CeO2的合成与应用研究进展

主要介绍了国内外制备纳米CeO2的液相反应法、固相反应法和机械化学法,阐述了各方法的特点、研究新进展以及前景,讨论了纳米CeO2在汽车尾气净化催化剂、抛光粉、紫外线遮断剂、触媒功能等领域的应用情况.     

纳米氧化铈在高新技术领域中的应用及其制备研究进展

根据最新文献报道,介绍了纳米CeO2的功能特性和在现代高新技术领域中的应用,综述了国内外有关纳米CeO2的多种制备方法及其特点,并对纳米CeO2研究的发展趋势提出了新的展望,以期为继续深入研究和开发纳米CeO2新型功能材料提供参考和借鉴。     

高分子在染料敏化纳晶TiO2太阳电池中的应用研究

染料敏化纳晶TiO2太阳电池是一种极具竞争力的新型太阳能电池,它主要由三部分组成:染料敏化的TiO2纳晶电极、电解质及对电极,每一组成部分又由几种材料组成,每一种材料都在电池将太阳能转化为电能的过程中发挥特定的作用.为了进一步降低成本、改善性能,用高分子材料代替其中的一种或几种组成材料成为目前研究的一个热点,本文论述了高分子材料在染料敏化纳晶TiO2太阳电池中的应用研究进展,对出现的问题进行分析讨论.     

The influence of polymer architecture on nanosized hydroxyapatite precipitation

In this work we present a facile way to produce hydroxyapatite (HAP) nanoparticles by wet chemical synthesis in the presence of polyelectrolytes under controlled temperature, pH, and atmospheric conditions. The resulting calcium rich carbonated HAP is sintered in an air atmosphere to investigate the thermal stability of the synthesized powders. The morphology and microstructure of the HAP nanoparticles were investigated by XRD, SEM, FTIR spectroscopy, thermal analysis, and particle size analyzer. Polyelectrolytes affect the coherent length of the crystalline domain, the dimension and particle size distribution of the crystals. The reduction in size is greater in the direction of the c-axis. The SEM micrograph shows the formation of well-crystallized, agglomerated small particles of HAP. The mean size of the subunit is smaller than that of the surface of the grain observed in SEM. X-ray analysis have shown that the resulting particles have high thermal stability.     

晶态骨架介孔CeO2和CeO2-ZrO2的合成与结构表征

以乙酸铈、乙酸锆为无机源,嵌段共聚物P123为模版剂,采用溶胶-凝胶法合成了介孔CeO2及CeO2-ZrO2复合体,用XRD、氮气吸附脱附、TEM、HRTEM、SAED等对材料进行了表征.结果表明,所得介孔CeO2具有规则的晶态孔道结构,孔径约在10nm左右,特别是其孔壁晶粒高度定向排列且平行于孔道方向.原位高温TEM观测表明,该介孔CeO2在800℃仍具有很高的孔道完整性.掺杂ZrO2后发现,在ZrO2摩尔含量低于30%时仍具备高度定向排列结构,高于30%时骨架晶粒取向逐渐趋向无序化.     

Ion storage properties of CeO2 and mixed CeO2/SnO2 coatings

Ion storage CeO₂ and CeO₂/SnO₂ coatings were prepared by the sol-gel dip-coating method using an aqueous-based process. The influence of added SnO₂ in the CeO₂ oxide coatings on the inserted/extracted charge was determined by chronocoulometric measurements. It was found that for 60 nm thick film, the inserted/extracted charge was twice (Q=10 mC cm^–2) as large for films containing 17 mol% SnO₂, if compared to pure CeO₂. The effect of the addition of SnO₂ to the mixed oxide coatings on their optical properties and structural characteristics was studied.