介孔材料的发展及合成机理

美国Mobil公司的研究人员在1992年制成了M41S硅基系列,引起了国际物理学、化学及材料科学界的高度重视,人们对这种有机与无机离子在分子水平的自组装结合方式产生了浓厚兴趣.为了进一步探讨有关介孔结构形成的本质,近10年来介孔结构形成机理一直成为研究的焦点,人们提出了各种的形成机理来解释这种规则排布的介孔结构的形成过程.本文简述了介孔材料的发展,介绍了介孔材料的合成机理.     

Zr-Ce-SBA-15介孔材料的合成和形貌调控

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,P123为模板剂,氯化氧锆(ZrOCl2·8H2O)和硝酸亚铈(Ce(NO3)3·6H2O)为锆、铈前驱体,在不外加无机酸的条件下,利用无机前驱盐自身水解产生的弱酸性环境,水热法一步合成Zr-Ce-SBA-15介孔材料。通过改变起始物料配比和调节合成温度可以实现对产物的形貌进行有效控制。利用小角X射线衍射(LXRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和氮气吸附等手段对所合成的样品进行了表征。结果表明:在nZr(Ce):nSi物质量的比分别为0.03,0.05,0.10时,合成的材料具有类似于SBA-15高度有序的二维六方相介孔结构,锆、铈物种被成功引入SBA-15材料的骨架中。当nZr(Ce):nSi摩尔比为0.05,晶化温度为100℃时,Zr-Ce-SBA-15表现为六方板状形貌。随着晶化温度的升高,Zr-Ce-SBA-15的形貌由六方板状转变成圆盘状。     

SBA-16微球的合成与表征

利用[S0H+][X-I+]自组装路线,在F127-TEOS-H2O-HCl(F127:(EO)106(PO)70(EO)106,TEOS:正硅酸乙酯)四元体系下合成了球形SBA-16,并用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附进行了表征;同时研究了HCl量、模板剂量及温度对形貌的影响。研究表明,在合成的产物是SBA-16的前提下,较大HCl浓度(1.6～2.0mol/L)、适当的模板剂浓度(TEOS:F127=0.025～0.040),适中的反应温度(28～32℃)有助于球形形貌的合成。较优的反应摩尔比为1.00TEOS:0.0049F127:6.4HCl:167H2O,较优的反应温度为30℃。与其它方法相比,本法较为简单,不需要额外的微波辅助、模板剂或其它溶剂。     

介孔SiO2负载和包覆的纳米金属颗粒的制备与研究

制备了以SiO2为核、介孔SiO2为壳的核一壳颗粒负载纳米金属颗粒以及介孔SiO2壳层包覆SiO2负载的纳米金属颗粒。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）作为模板剂,有助于介孔SiO2壳层包覆SiO2核的结构形成,介孔SiO2壳层的孔径方向垂直于SiO2核的表面;在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的稳定作用下,Pt纳米颗粒能均匀地分布在介孔SiO2壳层的表面。单分散SiO2颗粒经过3-氨丙基三乙氧基硅烷（APS）功能化后,可负载纳米金属颗粒。进一步研究表明,以SiO2负载纳米金属颗粒为核,NH3·H2O,乙醇和水为分散剂,CTAB为模板剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,还能制备介孔SiO2壳包覆SiO2负载的纳米金属颗粒,而且介孔SiO：壳层的厚度可通过TEOS的含量调节。     

汽车工业2003年上半年经济运行分析及展望——在钛金属与汽车工业研讨会上的发言

综述了中国高温用钨铜复合材料在制备技术、高温强度、抗烧蚀性、抗热震性、尺寸稳定性等方面的研究现状。目前，中国高温用钨铜复合材料主要采用烧结．熔渗法进行制备，从材料的性能研究来看，钨铜复合材料的高温强度主要取决于钨骨架的强度；铜含量高，渗铜均匀的材料，抗热震性相对较好；断裂韧性可以作为表征材料抗热震性能的指标之一；通过调整制备工艺参数，能有效的控制部件由于高温下2次烧结所产生的尺寸变化；对于材料合金化的研究表明，合金化一方面降低了材料的密度，另一方面还明显的提高了材料的高温强度等性能。     

有色金属材料在汽车工业中的应用与开发

汽车是现代化交通运输的重要工具,是现代化社会和现代化生活的必需品。汽车工业是国民经济的支柱产业,标志着一个国家发达的程度。美、日、德、法等国对汽车工业都予以高度重视,美国汽车工业占国民生产总值的4.5％,美国公民10％的消费是花在汽车上,1992年直接从业人员达200多万     

纳米结构涂层与纳米改性材料

简要介绍作者近年来研发的几项纳米结构涂层和纳米改性材料技术的研究与应用进展,包括热喷涂纳米结构陶瓷涂层、热喷涂纳米结构硫化物自润滑涂层、电镀和电泳沉积纳米结构涂层、纳米改性硬质合金材料、纳米改性合金铸铁材料。从而证明纳米科技的工业应用不是梦。     

Eu~(3+)掺杂RE_2Sn_2O_7(RE=La,Gd,Y)纳米荧光材料的水热合成与发光性能

采用水热法合成Eu3+掺杂的RE2Sn2O7(RE=La,Gd,Y)系列样品,并采用XRD、SEM、FT-IR和荧光光谱对合成产物的晶体结构、颗粒尺寸、形貌和光学性能进行研究。结果表明:水热合成产物为单一相烧绿石结构的RE2Sn2O7:Eu3+(RE=La,Gd,Y),产物具有由一次纳米颗粒团聚而成的不规则球状形貌。激发光谱和发射光谱测试结果表明:Eu3+掺杂RE2Sn2O7(RE=La,Gd,Y)样品可以被紫外光有效地激发,发射出Eu3+离子特征的橙红色光。与其他样品相比,Gd2Sn2O7:Eu3+样品具有最强的橙红色发光,并对其原因进行了分析。     

无压反应合成MCM-41硅基介孔材料

以水玻璃溶液为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,成功合成了MCM-41硅基介孔材料.并用XRD、TEM和N2吸附一脱附等方法对样品进行了表征.XRD分析表明:当m(CTAB)/n(Si)的比值为0.09,合成体系pH值为10～11,反应温度为85℃时,合成的样品微观结构好,长程有序化程度高.TEM和N2吸附一脱附的分析结果表明:样品具有六方有序结构的硅基介孔材料,其BET表面积为1027 m2/g,最可几孔径为2.88nm.     

材料表面处理工业发展与对策研讨会在北京召开

2008年4月28日下午，在北京北广表面精饰有限公司东坝电镀厂会议室，北京电镀学会组织学会理事与会员代表进行了材料表面处理工业（电镀等）发展与对策研讨会。电镀学会理事长朱立群教授主持了这次会议，学会名誉理事长胡如南教授、秘书长刘慧丛博士以及其他理事和会员共20佘人参加了会议。     

介孔氧化锆材料的模板自组装法合成与表征

采用模板自组装的方法一步合成介孔氧化锆材料,并利用TG-DTA、SAXRD、N2吸附和HRTEM对材料进行表征。结果发现,经400℃焙烧后模板剂能够完全脱除;低角度XRD结果显示材料具有良好的介孔结构;N2吸附结果得到介孔氧化锆的孔径为3.7nm,比表面积为165.3m2/g。介孔氧化锆经不同温度焙烧后的XRD和HRTEM结果表明,600℃焙烧后仍能保持介孔结构,更高温度焙烧介孔结构被破坏;选区电子衍射显示在介孔孔壁上有部分的纳米晶生成。     

抗辐照损伤金属基纳米结构材料界面设计及其响应行为的研究进展

在高能粒子辐照条件下,金属基结构材料内部会出现不同类型的缺陷,这些辐照诱导缺陷的大规模聚集会造成损伤,降低材料的结构稳定性,从而严重影响结构材料的力学和物理性能。通过材料设计的手段引入界面充当缺陷陷阱,可通过对辐照诱导缺陷的分离、吸收和湮灭,有效减轻材料的辐照损伤。纳米结构材料由于含有高密度界面,其辐照损伤行为的研究于近20年快速发展,且界面能被证实是影响界面调控辐照损伤的重要因素。本文聚焦金属基纳米结构材料,围绕界面设计,详细阐述了低能和高能界面设计下,不同结构类型的界面对辐照损伤的影响及界面响应行为的研究进展,为进一步实现界面结构优化,平衡界面能、界面结构稳定性及良好辐照抗性之间的关系提供理论基础和科学依据。最后,基于前述界面设计的思想,总结了近年来发展的碳/金属界面设计及抗辐照损伤的研究进展,展望了未来先进抗辐照金属基纳米结构材料的设计和发展。     

电火花微纳米涂层的研究与应用

阐述了电火花微纳米涂层的形成机理及其表面性能研究,分析了熔覆层硬度、耐磨性得到改善的主要原因即纳米晶硬质相的加入,并重点论述了微纳米涂层中纳米晶组织的形成原因,即骤冷骤热的熔覆过程对金属表面层进行了超高速淬火。此外,还指出了电火花微纳米技术存在的问题以及未来的主要研究方向。     

铂族金属载体催化剂薄膜材料的研究与发展

铂族金属栽体催化剂薄膜材料由于高效催化性及特殊的选择性而获得广泛应用。作者评述了其在氢能源和燃料电池技术领域的研究现状；其开发中计算机模拟与控制的辅助设计；其不同制备技术的特性及连续生产装置的探讨；其物理结构、成分和催化性能指标的分析手段的发展。并指出其今后发展的重点仍然是设计开发生产具有高催化性、高选择性、低铂族金属含量的二维材料。     

制动摩擦材料的研究与发展现状

摩擦材料的性能是影响机械设备工作可靠性的重要因素,研究摩擦材料对改善制动系统的制动效能具有重要意义。从制动摩擦材料的分类与制备、摩擦磨损性能与机理以及性能预测三个方面,对制动摩擦材料的研究与发展现状进行了调研。首先,介绍了制动摩擦材料包括金属基、半金属基、非金属基三种类型,阐述了各种摩擦材料常用的制备方法及应用领域;其次,分析了制动压力、制动速度等工况对摩擦磨损性能的影响规律及其作用原理,简述了常见的磨损形式,并结合无石棉闸瓦的SEM微观形貌,重点探讨了粘着磨损、磨粒磨损、切削磨损、疲劳磨损与热磨损各自的产生机理及其主要影响因素。此外,归纳了摩擦材料性能的预测与分析方法,并以BP神经网络为例介绍了人工智能技术在摩擦学性能预测中的应用。最后,指出了陶瓷摩擦材料与功能性摩擦材料是未来摩擦材料的发展方向。     

人造板机械用新型刀片材料的开发

从人造板机械刀片的服役条件和失效形式入手，研究并开发了人造板机械用新型刀片材料及其热处理工艺，分析了刀片的最佳性能价格比，提出合理使用刀片的方法。     

甲醇对有序介孔氧化硅结构和形貌的影响

以三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯TEOS为无机硅源,采用水热法合成了SBA-15介孔分子筛,并采用XRD、SEM、TEM、N_2吸附-脱附等表征手段研究了不同含量的甲醇对SBA-15分子筛的结构与形貌的影响.结果表明:甲醇对SBA-15介孔材料的形貌与结构影响较大,随着甲醇含量的增加,SBA-15介孔分子筛逐渐从纤维状变为球形,且在很宽的浓度范围内存在一个纤维状与球形共存的中间态,这主要是由于亲水性小分子的嵌入导致双胶束的形成,并最终形成两种形貌的共存;同时,随着甲醇含量的增加,介孔由有序向无序状态变化,N_2吸附-脱附实验表明平均孔径逐渐从10.2 nm降低到8.8 nm,孔径的分布逐渐变宽,孔容由1.003 cm~3/g逐渐增加到2.708 cm~3/g,比表面积由455.3 m~2/g增加到1063 m~2/g,说明随着甲醇添加量的增加,介孔逐渐向微孔方向扩展.     

新型隐身材料吸收剂的研究进展

综述了国内外目前用于隐身技术的几种隐身材料,介绍了几种新型隐身材料的吸收剂.对纳米隐身材料进行了较为详细的描述,简述了其吸收机理.比较了各种吸收剂的特点,提出了雷达波吸收剂的发展趋势.