纳米二氧化硅提高聚四氟乙烯复合材料硬度的研究

通过溶胶凝胶法和热压烧结,制备了纳米SiO2／PTFE复合材料。用XRD分析了纳米SiO2对PTFE结晶度的影响,用SEM对其断口形貌进行了分析,并与机械混合法制备的复合材料进行了对比。结果表明：采用溶胶凝胶法制备的复合材料,纳米SiO2粒子可以较均匀地分散在基体中,提高了复合材料的硬度,降低了其结晶度。     

铁-镍纳米粉末的制备及其表征

通过差热分析、透射电镜和X射线衍射分析等方法，对以硝酸铁和硝酸镍为主要原料，采用溶胶-凝胶法和化学共还原法制取的镍质量分数分别为10％和20％的铁-镍纳米粉末进行了表征，同时比较聚乙二醇和柠檬酸在制备凝胶时的分散效果。结果表明：以柠檬酸为分散剂，制备的铁-镍纳米粉末的粒径在：30nm左右，成分为(Fe，Ni)和少量(Ni，Fe)Fe2O4的混合物，无其他杂质。     

溶胶-凝胶法制备纳米SiO2超细粉体

利用阴、阳离子交换法制备了能长期稳定存在的、粒径可控的、高浓度的硅溶胶，并通过溶胶-凝胶法制备了纳米SiO2超细粉体。通过在凝胶过程中滴加稳定剂的方法成功地解决了SiO2颗粒的团聚问题，为下一步制备高聚物/无机物纳米复合涂层创造了条件。     

溶胶凝胶法TiO2光催化剂降解甲基橙溶液的试验研究

以钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,并利用其对甲基橙溶液的光催化降解作用,探讨了不同配比量、热处理温度、水解抑制剂类型以及催化剂粉体添加量四个因素对催化剂光催化活性的影响.实验结果表明,原料配比、催化剂粉体添加量为显著因素,对TiO2粉体光催化活性有显著影响,热处理温度、抑制剂类型为不显著因素,对TiO2粉体光催化活性无显著影响.     

衬底对溶胶-凝胶法制备ZnO压电薄膜的影响

采用溶胶-凝胶法分别在晶态衬底Si/SiO2/Ti/Pt和无定形态衬底Si/SiO2上制备了ZnO压电薄膜.以X射线衍射仪和原子力显微镜研究了薄膜的002择优取向度和表面形貌.结果表明,采用溶胶-凝胶法在Si/SiO2/Ti/Pt和Si/SiO2衬底上都能制备出具有较好择优取向,表面粗糙度低的ZnO薄膜,而且由于Pt和ZnO的晶格失配度较小,在Si/SiO2/Ti/Pt衬底上生长的ZnO薄膜形成002择优取向的退火温度低于在Si/SiO2衬底上生长的薄膜形成002择优取向的退火温度.     

SiO_2溶胶直接静电纺产物的微观形貌和形成机理

以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶凝胶和静电纺联合技术获得了SiO2凝胶纤维膜。研究了SiO2溶胶直接静电纺产物微观形貌与其粘度的相互关系。FESEM观察结果表明,当陈化时间适当时(47 h),SiO2溶胶的粘度为200～350 mPa.s,具有较好的静电纺能力,可获得纤维直径为2.5μm左右的尺寸均匀和无节珠的凝胶纤维膜。     

Tm3+掺杂纳米In2O3的制备及其气敏性能研究

为了测试Tm3+掺杂纳米In2O3的气敏性能,以InCl3·4H2O、Tm2O3和柠檬酸为原料,通过溶胶凝胶法制备出Tm3+掺杂的In2O3纳米粉体,并通过XRD、TEM对产物进行了结构、形貌的测量和表征.结果表明:前驱体经600℃高温热处理后得到粒径约为33 nm的纳米粉体.将产物制作成气敏元件,采用静态配气法测试了材料的气敏性能,发现元件在工作温度为250℃时对50×10-6的NO2的灵敏度达到128,响应时间达4 s,而且对其他气体有较好的抗干扰性,有望开发成为对NO2检测的敏感材料.     

In/Sb掺杂SnO_2纳米薄膜的H_2S气敏特性

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法(Sol-Gel Dip-Coating, SGDC)制备SnO_2纳米晶薄膜气敏传感器.较系统地研究了掺杂量、镀膜层次和热处理温度等制备工艺对薄膜表面形貌、晶粒大小及气敏性能的影响.研究结果表明:铟的最佳掺杂量为4at%,最佳镀膜层数为7层,最佳热处理温度为600 ℃.气敏传感器最佳工作温度为165 ℃,在此工作温度下,薄膜的灵敏度分别为26.3(137 ppm H_2S)和2.5(2.74 ppm H_2S),薄膜的响应恢复时间较短分别为8 s和22 s,对H_2S气体有较好的选择性.     

电纺氧化硅凝胶亚微米光波导

利用静电纺丝技术制备了有机硅微纳凝胶光纤.在酸性条件下对正硅酸乙酯(TEOS)和正辛基三乙氧基硅烷(Octyl-triEOS)进行水解缩聚,同时掺杂氧气敏感荧光指示剂tris(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) ruthenium( Ⅱ) chloride[Ru(dpp)3Cl2],反应形成黏稠的溶胶溶液.然后,在10 kV高压静电场作用下对溶胶进行静电纺丝,获得直径为900 nm的凝胶纤维,并对拉锥后的多模光纤与电纺制备的微纳光波导纤维进行倏逝场光耦合,同时检测该纤维的氧气传感特性.实验结果表明:电纺制备的纤维具有光滑的表面结构,直径均匀,能够与拉锥后的光纤进行强烈的倏逝场耦合,同时激发纤维内部荧光指示剂,发射595 nm荧光.该纤维具有明显的氧气敏感性,在氧气浓度为0％～100％(体积比)时,荧光淬灭程度I0/I与氧气浓度呈线性关系,响应时间低于100 ms.     

椭偏光度法研究钛掺杂对二氧化硅介孔薄膜的光学性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂,在常温常压下制备出介孔SiO2薄膜和钛掺杂介孔SiO2薄膜。用反射式椭圆偏振光谱仪测试出两种薄膜样品的椭偏参数,选用Cauchy模型对椭偏参数进行了较好的数据拟合,获得了在250~700nm波段光学常数的色散关系。紫外-可见-近红外分光光度计测量结果表明小比例钛下薄膜的吸收增强,透过性降低,光学性能发生较大变化。