爆温对气相爆轰合成纳米TiO2结构和性能的影响

采用气相爆轰法制备纳米TiO₂粉末, 并研究爆温对样品的结构和性能的影响。使用XRD、TEM及甲基橙溶液降解来表征样品的结构与性能。结果表明: 爆温对样品中金红石相含量有一定影响,在爆温为2524 K时, 金红石相含量达到最大值92.2%; 爆温对样品的平均粒径有重大影响, 爆温与样品的平均粒径呈线性关系, 爆温越高, 样品的平均粒径越大,当爆温由2399 K提高到3114 K时,平均粒径由87.2 nm提高到172.9 nm; 爆温对样品的光催化性有着间接影响, 爆温越高, 样品的平均粒径越大, 光催化效能降低。当爆温为2399 K时, 制备样品的平均粒径为87.24 nm, 锐钛矿比例为31.7%, 光催化活性最高, 在紫外光下40 min甲基橙溶液降解率为90.82%, 反应速率常数k为0.062。     

爆轰法合成纳米TiO_2及其光催化性能

采用黑索金为可爆药剂,用爆轰法制备出了类球形混晶纳米TiO2粉体,并对合成的纳米TiO2粉末进行了表征。以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了甲基橙初始浓度、纳米TiO2用量、甲基橙溶液初始pH值、超声分散和光照时间对甲基橙降解率的影响。研究表明,所制备的纳米TiO2为锐钛矿、板钛矿和金红石组成的混晶体,平均粒度约为18nm。在氧化钛浓度固定的条件下,甲基橙溶液初始浓度越高降解率越低。随着氧化钛加入量的增加,甲基橙溶液的降解率先增大后减小,而氧化钛的加入量超过40.0mg/L后,甲基橙溶液的降解率又呈升高的趋势。超声波分散的纳米氧化钛的表观反应速率明显高于未经超声波分散的氧化钛的表观反应速率。随着光催化时间的延长,光转化率逐渐升高。     

爆轰合成纳米超微金刚石的提纯方法研究

用炸药爆轰的方法制备了纲米超微金刚石,分别用ＨＣｌＯ４、Ｈ２ＳＯ４＋Ｋ２Ｃｒ２Ｏ２以及Ｈ２ＳＯ４＋ＫＭｎＯ４等多种方法对纳米超微金刚石进行了提纯研究。用Ｘ射线衍射、差热和热失重对不同提纯方法得到的超微金刚石进行了分析。结果表明,Ｈ２ＳＯ４＋ＫＭｎＯ４提纯是一种高效、经济、安全、污染小、投资少的提纯新方法。     

硫酸亚钛爆轰制备纳米TiO2粒子

以硫酸亚钛,氨水,硝酸铵和黑索金炸药为主要原料,结合沉淀法和爆轰技术对爆轰合成纳米二氧化钛进行了研究,同时利用X射线粉晶衍射仪(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等对爆轰灰及经过在空气中500℃,1h处理后的爆轰灰进行测试分析,结果表明:收集的爆轰灰是以金红石和锐钛矿相的二氧化钛为主粒径为(30±10)nm的球形超微粉,同时含有少量的杂质(Ti7O13和C),经过500℃,1h的热处理除杂后,制备的二氧化钛纳米粉末仍为金红石和锐钛矿相组成的混晶,金红石相和锐钛矿相的相对含量比为9∶1,二氧化钛晶粒有轻微长大现象.     

爆轰法合成纳米α-Al2O3粉体

利用硝酸铝、尿素和炸药为原料,通过研究配比出一种类似塑性炸药的混合炸药,引爆此混合炸药,爆轰完毕得到了纳米-αAl2O3粉体。对收集到的实验粉体分别进行了高分辨率透射电镜分析、衍射分析和热分析。分析结果表明,用此法所得到的纳米-αAl2O3呈球形,颗粒尺寸分布非常均匀,每个颗粒的大小为35nm左右,晶型为单一的α型。爆轰法合成纳米-αAl2O3具有合成反应速度快、设备简单和易放大产量的优点。     

偏钛酸作前驱体水热合成TiO2微粉

考察了偏钛酸作前驳体水热合成ＴｉＯ２微粉过程中偏钛酸、正钛酸及水溶液中阴、阳离子，如ＰＯ４＾３－、Ａｃ＾－、Ｚｎ＾２＋、ＮＨ４等与ＴｉＯ２物相的关系，并探讨了阴、阳离子对ＴｉＯ２颗粒形貌的影响，结果表明，ＴｉＯ２物相与前驱体偏钛酸的微结构有关，ＨＮ４、Ｚｎ＾２＋正钛酸及小的、低价阴离子能促进金红石物相的形成，而大的、高价阴离子则利于锐钛矿物相的形成，且影响ＴｉＯ２颗粒的生长。     

纳米晶钛酸铅的合成及其介电性能的研究

采用硬脂酸凝胶法(SAG)制各了纳米晶PbTiO3，用差热—热重分析、红外光谱分析、X光衍射分析及透射电镜等手段对产物的形成过程、晶型、粒径进行了表征。通过对材料介电性能的研究发现，纳米晶钛酸铅在接近静态条件下的低频介电常数远大于常规材料的介电常数，随着粒径的减小，纳米晶钛酸铅的低频介电常数逐渐增大。     

锆钛酸铅纳米陶瓷粉体的水热合成技术

阐述了水热合成法制备锆钛酸铅纳米陶瓷粉多晶体的原理、工艺过程及其特点,重点分析了水热法制备锆钛酸铅纳米陶瓷粉多晶体的溶解/沉淀和原位合成两种形成机制,以及工艺过程中的影响因素,如反应的温度、碱度、时间、粉体的洗涤、干燥等影响因素。通过分析得出水热法制备锆钛酸铅纳米陶瓷粉多晶体适宜的工艺参数为:反应温度150～220℃,碱度pH7～11.5,反应时间2～4h,采用冷冻干燥法可获得分散性好、粒度均匀的锆钛酸铅纳米粉体。     

以正钛酸为原料制备纳米TiO2光催化剂

以正钛酸为原料,通过直接水解法制备纳米ＴｉＯ_２;并对样品分别进行了差热分析、Ｘ射线衍射分析和透射电子显微镜分析．结果表明,样品粒子为混晶型纳米ＴｉＯ_２,单分散性良好,粒径分布范围狭窄．当它应用于阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的光催化降解时,与Ｐ－２５光催化剂相比,具有较好的催化活性．同时,我们用Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷膜回收纳米ＴｉＯ_２循环再利用;这为纳米ＴｉＯ_２在环保方面的大规模应用创造了条件．     

钛酸酯前驱体制备纳米TiO2块体的研究

以四氯化钛、甘油与六次甲基四胺为原料发泡制得钛酸酯发泡前驱物,后者经高温热分解制得了纳米TiO2 块体;使用FT IR、TG DTA、XRD、SEM等对发泡前驱物和纳米 TiO2 块体进行了表征并初步考察了纳米TiO2 块体的光催化活性。结果表明:钛酸酯发泡前驱物在 450℃马弗炉中焙烧 2. 0h 得 TiO2 块体,为纯锐钛矿相纳米结构,块体由 200nm 左右的二级粒子堆积构成,二级粒子由粒径为 16nm 左右的基本粒子构成;550℃以后所得 TiO2 块体含不同比例的金红石相;纯锐钛矿相纳米结构块体具有较高的光催化活性,且易于沉降或过滤回收。     

热爆形变合成SnO2纳米纤维的形貌与结构

SnO2是一种重要的宽能级n型半导体金属氧化物,在气体检测、电池电极、光催化剂等方面具有广泛的应用.关于SnO2纳米纤维的合成方法较少,且存在各种不足.热爆形变合成法(TEDS)是制备SnO2纳米纤维的一种新方法,工艺简单,反应快速、耗能低,应用前景广阔.介绍了热爆形变合成法制备SnO2纳米纤维的基本方法,并对合成机理进行了初步探讨.通过XRD、SEM、TEM对SnO2纳米纤维的形貌与结构进行观测分析,证实SnO2纳米纤维具有四方金红石结构,形貌弯曲且存在结点,直径约20～100nm.     

纳米氢氧化镍的水热合成及其表征

采用水热法制备出了纳米片状氢氧化镍,讨论了水热反应的时间、母液的pH值对产物的形貌和结构影响.电化学性能测试表明,水热法制得纳米Ni(OH)2比普通微米级Ni(OH)2的电极反应的可逆性和电化学活性都要高.将纳米Ni(OH)2粉末掺杂到普通的球形微米Ni(OH)2粉末中,可以明显提高电极的放电容量.     

Nano-crystalline titanium dioxide formed by reactive plasma synthesis

Nano-crystalline titanium dioxide finds extensive applications in photocatalytic degradation of harmful organic compounds pollutants in air and water. Synthesis and characterization of nano-crystalline TiO₂ powder by reactive thermal plasma synthesis is presented here. Processing was carried out in a plasma reactor designed and developed in our laboratory. TiH₂ powder was used as the precursor, which was injected into the thermal plasma jet along with air as the reactive gas. TiH₂ particles, as they traverse the plasma jet, react with oxygen to form nano-sized TiO₂ powder. Nano-sized TiO₂ was also synthesized using Ti powder as the precursor. X-ray diffraction results showed complete conversion of the precursor into oxide. More than 75% of TiO₂ formed was present as anatase. TEM showed well-resolved nano-sized particles with more than 70% lying in the range of a few nanometer to 20 nm. The powder has been used to study photocatalytic degradation of dye.     

聚醚型聚氨酯胶粘剂合成中的爆聚现象

研究了聚醚中K+和Na+离子的含量、反应温度、催化剂对聚醚型聚氨酯树脂合成中产生爆聚的影响.     

纳米TiO2的原位包覆及分散性研究

采用水热合成法制备纳米TiO2粉体,以自制的1100分散剂对粉体进行原位包覆和后包覆,考察了分散剂用量、pH值对包覆体系分散性的影响,利用XRD和TEM进行结构表征和形貌观测,并采用分光光度法对纳米TiO2粉体水分散体系稳定性进行了检测,在此基础上制备了纳米TiO2／有机复合涂膜．研究表明：原位包覆制备的纳米TiO2中,锐铁矿相的质量分数为100％,分散较均匀,纳米TiO2粉体的平均粒径约为20nm;分散剂用量为8．0％、pH值为3和10时,其水溶液分散稳定性较高;后包覆制备的纳米TiO2粉体由锐钛矿相（73％）和金红石相（27％）构成,纳米TiO2粒子处于团聚状态,无明显颗粒形态;涂膜经自然光照射24h后,对大肠杆菌的杀灭率为99．8％;良好的分散工艺和有效的分散剂可充分发挥纳米TiO2的光催化功能．     

冷爆炸压实中纳米陶瓷粉末摩擦传热研究

对纳米陶瓷颗粒在爆炸冲击波作用下的受力特点进行了分析,利用准静态弹性力学方法研究了颗粒间的冲击摩擦力大小,并利用热传导的尺寸效应和冲击摩擦的强瞬态性(忽略传热的边界散射影响),研究了摩擦引起的颗粒内部温度变化和温度场分布.ITO纳米陶瓷粉末参数的计算分析表明,冷爆炸压实中纳米陶瓷粉末颗粒间很难形成摩擦焊接.要提高纳米陶瓷粉末爆炸压实后的结合强度,必须加强陶瓷颗粒在压实过程中的烧结行为,建议在纳米陶瓷粉末的爆炸压实中采取预热爆炸压实的工艺路线.     

纳米氢氧化铝镁/PVDF杂化膜的制备研究

通过相转化法制备了纳米氢氧化铝镁/PVDF杂化膜,考察了铸膜液组成中的复配添加剂、AMH含量和分散剂对杂化膜结构和性能的影响.结果表明,通过复配添加剂可明显改变杂化膜的断面结构,再结合AMH含量以及通过分散剂的调节来辅助改变杂化膜的性能可得到不同结构和性能的杂化膜     

纳米氢氧化铝镁改性PVDF膜性能的研究

采用相转化法制备了纳米氢氧化铝镁/PVDF杂化膜,考察了纳米氢氧化铝镁的加入对膜的纯水通量、截留率、孔径、孔隙率、微观结构、机械性能、热稳定性和吸附性能的影响.并通过X射线光电子能谱(XPS)和X射线能谱(EDS)分析了膜表面和断面的元素含量.与不添加纳米氢氧化铝镁的PVDF膜性能对比,结果表明,纳米氢氧化铝镁的加入明显提高了膜的纯水通量、截留率、机械性能和吸附性能,而对膜的孔径和孔隙率影响不大.SEM和热重分析表明,纳米氢氧化铝镁的加入明显改变了膜的孔结构,其热性能却略有降低.     

Laser-induced vapour-phase synthesis of titanium dioxide

Small-diameter titanium dioxide powders were synthesized from vapour-phase reactants that were heated with 10.591m infrared radiation from a CO₂ laser. Two reactants, titanium isopropoxide and titanium butoxide, were evaluated. Anatase powder was generated from titanium isopropoxide in both static gas and flowing gas configurations. The addition of oxygen to the titanium isopropoxide gas stream reduced the percentage of volatile components in the anatase powder. Detailed characterizations of the product powders are presented.     

炸药量对爆炸焊接界面波影响的数值模拟

为了保证金属复合材料的爆炸焊接质量,对爆炸焊接过程中的爆轰荷载大小起着决定性作用的炸药量及布药方式进行了探索。应用AUTODYN非线性显式动力学分析软件,模拟了基、复板爆炸焊接复合过程,得到了不同炸药量下爆炸焊接过程中的压力时程,结合理论公式,分析炸药量、爆轰荷载、碰撞速度和界面波状之间的关系,及炸药量对爆炸焊接界面波的影响。并在复板上、下表面等间距各设置了8个关键点,比较了炸药厚度均匀布药方式和厚度递减布药方式产生的波状形态。结果表明,在可焊性窗口内,炸药量多的会产生较大波状结合界面;厚度递减布药方式能够消除均匀布药方式下界面波的不均匀现象,其中方案2的速度波动效果最好。并且已经结合的界面受到后续压力的振动破坏明显降低。