氧化锌晶须的特点及其应用

氧化锌晶须是近期才开始研究的一种具有特殊形貌和性质的晶须。本文根据国外文献和我们的工作,简述该物质的性质及其应用特点。     

四角状氧化锌晶须生长助剂的研究

研究了多功能增强剂-四角状氧化锌(T-ZnO)晶须的助生长剂。以锌粉和压缩空气为原料,白炭黑为助生长剂,采用高温气相氧化反应,制备出大而规整的T-ZnO晶须;同时对膨润土、蒙脱土、活性炭、红土等作为助生长剂进行了研究,同样成功地制备出了四角状含量及产率均高的氧化锌晶须。所得晶须任意两角109°,针部长40-50 μm,长径比16～20。研究表明:实验温度、空气流量、助生长剂的种类及配比对晶须的尺寸及规整性都有影响。     

四角状氧化锌晶须／聚丙烯复合材料的导电性能研究

采用热压成型工艺制备了氧化锌晶须(T-ZnOW)/聚丙烯(PP)复合材料,研究了晶须用量、不同偶联剂处理对复合材料导电性能、介电性能的影响。研究结果表明,T-ZnOW能有效提高PP树脂的导电性能;随着氧化锌晶须含量的增加,复合材料的体积电阻率迅速下降。当v(T-ZnOW)达到3%时,复合材料电阻率降低到109Ω.cm以下,可以满足一般抗静电材料的要求。     

四针状氧化锌晶须的制备

用锌粉氧化的方法,通过控制反应器内的气相过饱和度,可以获得不同尺度的四针状氧化锌晶须（T－ZnOW)。合成出的ZnO的晶须纯度高,晶体结构完整,晶须尺度可控（针长为10-60μm,根部尺寸约为1-6μm）。晶须的生长机理为气－固（VS）机理。     

四针状氧化锌晶须填充改性聚丙烯研究

以乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)为增容剂,利用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/POE-g-GMA/四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)复合材料,借助于SEM、DSC和其他测试手段对复合材料的结构和性能进行了考查。DSC测试结果表明:T-ZnOw对PP基体的结晶有一定的诱导作用,使体系出现了双熔融峰和双结晶峰,但对PP的结晶能力和结晶度影响不大。力学性能测试结果表明:在POE-g-GMA的协同作用下,T-ZnOw对PP基体有较强的增韧作用,但增强作用不明显。     

四针状氧化锌晶须的表面改性

分别用硅烷偶联剂KH550、KH560和KH570对四针状氧化锌晶须进行表面改性研究,考察偶联剂的用量、处理方法等对改性效果的影响.结果表明:湿法改性效果优于干法,KH570的改性效果好于其它两种偶联剂.通过扫描电镜和力学性能测试对经KH570处理过的氧化锌晶须与聚丙烯制成复合材料的界面作用效果进行考查.结果显示:处理后的四针状氧化锌晶须与聚丙烯基体界面作用良好,所制备的复合材料力学性能优于未经处理的四针状氧化锌晶须所制备的材料.     

添加氧化锌晶须的聚丙烯腈导电性研究

将用硅烷偶联剂处理的四针状氧化锌晶须分散在聚丙烯腈薄膜中,测试薄膜的体积比电阻率,发现3%(相对于聚丙烯腈干粉质量分数)便可以起到良好的抗静电作用。同时发现聚丙烯腈薄膜的体积比电阻率在氧化锌晶须添加量达到3%前降低较快,而在之后降低较慢。通过光学显微镜观察晶须在聚丙烯腈薄膜中的分布,对这种结果进行了解释。     

添加氧化锌晶须的聚丙烯腈纤维抗静电性研究

在聚丙烯腈纺丝原液中添加四针状氧化锌晶须对聚丙烯腈纤维抗静电性具有改善作用。研究表明:氯化锌晶须添加量为1%(相对于聚丙烯腈干粉质量)就可以使聚丙烯腈纤维达到抗静电要求,体积比电阻率为5.4×1010赘·cm。     

氧化锌晶须渗入聚丙烯腈纤维的抗静电性能

在乳液中悬浮的氧化锌晶须渗入聚丙烯腈纤维中,起到抗静电作用,聚丙烯腈纤维的体积比电阻率可降到4.1×108Ω.cm;四针状和单针状的氧化锌晶须的渗入能力不同,得到抗静电性能不同;渗入工艺简单方便,同时解决了氧化锌晶须添加入聚丙烯腈纺丝原液所造成的喷丝孔阻塞问题。     

聚乳酸/四针状氧化锌晶须非等温冷结晶行为的研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/四针状氧化锌晶须(T-ZnOw).用差示扫描量热仪研究了PLA及PLA/T-ZnOw的非等温冷结晶行为;用Jeziorny法和Mo法对其非等温冷结晶动力学进行了分析研究,并计算了相关的结晶动力学参数.结果表明,Jeziorny法和Mo法均能很好地描述PLA及PLA/T-ZnOw的非等温冷结晶过程,且结果一致.Jeziorny法分析表明,初次结晶阶段PLA及PLA/T-ZnOw的Avrami指数n1值范围分别为4.22～5.43和3.11～4.80,而二次结晶阶段的Avrami指数n2值范围分别为3.10～4.66和2.69～5.57,说明T-ZnOw的加入改变了PLA的成核和晶体生长规律.Mo法分析表明,在相同的X(t)下,PLA/T-ZnOw的F(T)值整体大于PLA,T-ZnOw的加入降低了PLA的结晶速率.偏光显微镜观察结果显示,随着T-ZnOw的加入,PLA球晶尺寸减小,数目增多,T-ZnOw促进了PLA的成核.     

微波辐射制备壳聚糖

用质量分数34％的NaOH在微波辐射下对甲壳素进行非均相脱乙酰以快速制备壳聚糖，并测定了不同条件下制得的壳聚糖的相对分子质量和脱乙酰度，该反应时间短，重复性好，产品质量易控制。     

利用微波辐照技术烧结云南煤系高岭土

通过对云南省煤系高岭岩化学成分的确定和对煤系高岭岩粉料在传统烧结过程中的行为分析,提出了利用微波辐照技术烧结云南煤系高岭岩。研究表明：微波辐照可减少煤系高岭岩原料的细粉碎时间和降低磨细煤系高岭岩的强度,从而减少长期运行费用;当微波辐照时间达到8．00min时,可去除煤系高岭岩粉料中的固定碳、煤屑、植物化石碳膜、碳氢化合物中的碳质,且不会破坏高岭土的晶体结构;微波辐照无二次污染。     

微波辐射法研制复合半导体光催化材料TiO2/ZnO

采用微波辐射法制备了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO,利用X射线衍射(XRD)测试技术对TiO2/ZnO复合型半导体光催化材料进行了表征。用甲基红模拟有机废水,在高压汞灯模拟日光光照的条件下,研究了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO光催化降解有机废水的过程,并在相同的条件下,与机械研磨法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO的光催化性能进行了对比实验。研究结果表明,微波辐射法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO具有很好的光催化性能,TiO2/ZnO投加量为0.5g.L-1时,其具有良好的光催化脱色性能,经1h光照,对甲基红的光降解效率可以达到100%。随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率增大。     

微波辐射干燥氟化铝的工艺研究

介绍了微波干燥的原理和主要特点，研究了利用微波辐射干燥氟化铝工艺，探讨了微波功率、微波辐射时间、物料质量、物料厚度对氟化铝脱水率的影响。实验的最佳条件为微波功率2．0kW、干燥时间80s、物料质量400g、物料厚度2．0cm。实验结果表明，利用微波辐射干燥，氟化铝含水质量分数小于1％，且干燥时间短、能耗低，实验为工业化提供了必要的参考数据。     

纳米ZnO,ZnO晶须,炭黑并用补强NBR的实验研究

为使丁腈橡胶具备更优异的强度、弹性和耐油等综合性能,对纳米氧化锌、氧化锌晶须、炭黑三者在NBR中的并用方法和补强效果进行实验研究。采用对比实验法,初步优选炭黑/纳米氧化锌、炭黑/氧化锌晶须分别作为补强剂时的最佳用量配比,并进一步确定炭黑/纳米氧化锌/氧化锌晶须三者的最佳用量配比为1∶0.4∶0.3（质量比）。通过性能测试发现,以该最佳用量配比加工的硫化胶力学性能、耐溶剂性能均较补强剂单用时性能有很大提升,表明三者之间存在协同补强效应。     

微波辐射对染料废水处理的研究

为有效处理酸性染料废水,采用在吸附催化剂的存在下微波辐射技术处理废水。实验以活性炭为催化剂在微波辐射条件下处理酸性大红溶液,选定辐射功率、时间、活性炭用量3因素进行正交实验,得出微波辐射功率的大小对废水处理效果的影响最为显著。又通过单因素实验确定活性炭用量和辐射时间。最佳处理条件为功率800W、活性炭投加质量2.0g、辐射时间6min,在此条件下对酸性大红溶液的处理效果最为理想,去除率96%~98%。     

硫酸钙晶须的制备工艺研究

用盐酸分解磷矿制备磷酸和硫酸钙晶须,主要研究了制备硫酸钙晶须的工艺条件。将磷矿粉用盐酸分解过滤得含钙离子的酸解液,然后向酸解液中加入硫酸,通过控制反应条件制备硫酸钙晶须。分别通过单因素实验和二次正交回归实验,考察了反应温度、硫酸浓度、加料时间和搅拌强度对硫酸钙晶须形貌以及长径比的影响,并回归出了模型方程。通过实验得到制备长径比较大的硫酸钙晶须的最佳工艺条件：温度为60 ℃、硫酸质量分数为90%、加料时间为15 min、搅拌速率为200 r/min左右。在此工艺条件下,制备出的硫酸钙晶须直径为10~20 μm,长为800~1 200 μm,长径比可达到78,颜色洁白。     

微波辐照改性陈煤矸石球团的试验研究

本研究利用微波选择性的特性，用微波辐照改性陈煤矸石中的有用矿物和氧化物来间接加热煤矸石中二氧化硅等不接受微波的矿物成分，使其发生晶型转变，相变或化学反应，最终完成陈煤矸石烧结过程。     

聚乙烯的微波辐射溶液接枝反应的研究

研究了微波辐射下,以过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂,以二甲苯为溶剂,低密度聚乙烯（LDPE）与马来酸酐（MAH）的溶液接枝共聚反应,考察了反应条件对产物接枝率的影响,得到了接枝率（以MAH计）为63mmol/100g的马来酸化聚乙烯（LDPE-g-MAH).通过红外光谱及DSC等方法对产物的测试以及同条件下微波枝与常规热接枝的对照实验得出结论,微波辐射接枝可以得到较高接枝率的马来酸化聚乙烯。     

微波制备污泥质活性炭吸附剂及其再生研究

以城市污泥为原料,磷酸和氯化锌为活化剂,微波制备活性炭吸附剂,考察了活化剂浓度、浸渍时间、微波功率和辐射时间等对活性炭产率和吸附性能的影响。结果表明,活性炭对亚甲基蓝吸附值为86.2 mL/g,碘的吸附值为806.0 mg/g。用该活性炭处理含铬废水后再生,其亚甲基蓝吸附值为89.4 mL/g,碘的吸附值为795.3 mg/g,并且再生前后活性炭对含铬废水均有较好的处理效果。该方法操作方便,缩短了活性炭的制备和再生时间,再生效果好。