溶胶-凝胶法SiO2的制备及应用进展

综述了溶胶-凝胶法SiO2的制备及SiO2粒子的改性方法,介绍SiO2粒子在Pickering乳液、功能性微球、功能薄膜、聚合物基纳米复合材料等领域的应用.     

溶胶-凝胶法SiO_2的制备及应用进展

综述了溶胶-凝胶法SiO2的制备及SiO2粒子的改性方法,介绍SiO2粒子在Pickering乳液、功能性微球、功能薄膜、聚合物基纳米复合材料等领域的应用。     

快速溶胶—凝胶法制备SiO2气凝胶的研究

以正硅酸乙酯（TEOS）为原料，以乙醇为溶剂，以盐酸和氨水为催化剂，用溶胶-凝胶法制得了SiO2气凝胶，大大加快了溶胶-凝胶的反应速率，使得凝胶时间减少至几分钟甚至于更短，TEM测试结果表明所制备的SiO2气凝胶具有纳米多孔结构（骨架颗粒为80nm)实验对溶胶-凝胶过程在不同条件下进行了研究。并对其凝胶过程作了初步探讨。得出了最佳工艺条件。     

溶胶-凝胶法制备环氧树脂／SiO2杂化材料的研究

以环氧树脂、正硅酸乙酯（TEOS）、У-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）为原料，采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法制备了环氧树脂／SiO2杂化材料。研究了TEOS用量、KH-550用量、温度对环氧树脂/SiO2杂化材料性能的影响。利用透射电镜（TEM）研究了SiO2在杂化材料中的分散状态，利用扫描电镜（SEM）对杂化材料的拉伸断口的微观形貌进行了研究，并用差示扫描量热（DSC）法研究了杂化材料的耐热性能。结果表明，TEOS含量在3％，KH-550含量在2％、反应温度在60℃时，杂化材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度分别提高了30.1％、53.9％、34.4％、12.5％；生成的SiO2颗粒的平均尺寸为20nm左右；杂化材料玻璃化温度比纯环氧树脂提高20℃以上。     

含镍的SiO2溶胶-凝胶的制备

以正硅酸乙酯 (TEOS)为原料、草酸 (C2 H2 O4)为催化剂 ,通过水解、缩聚反应制成了含镍的二氧化硅溶胶 -凝胶。探讨了温度及草酸、水、乙醇的用量对正硅酸乙酯水解过程的影响。结果表明 ,制备含镍的SiO2 溶胶 -凝胶的最佳工艺是 :n(TEOS)∶n(C2 H5OH)∶n(H2 O)∶n(C2 H2 O4) =1∶4∶8∶0 8× 10 -4～ 16×10 -4,n(H2 O) /n(TEOS) =4～ 18,n(C2 H5OH) /n(H2 O) =1～ 2 ;水解温度 30～ 4 0℃。     

溶胶-凝胶法制备疏水型SiO2薄膜的研究

采用溶胶-凝胶工艺,以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,结合三甲基氯硅烷（TMCS）对胶粒的修饰作用,利用浸渍提拉法在玻璃表面制备了具有一定疏水能力的SiO2薄膜.考察了TMCS的掺杂量、醇硅比、加水量及热处理温度对薄膜疏水性的影响.     

溶胶-凝胶法制备亲水性TiO2/SiO2 薄膜的相转变行为研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了厚度约240nm的亲水性TiO2/SiO2薄膜,用差热分析(DTA)、红外光谱(FT-IR)和X射线衍射分析(XRD)研究了薄膜的热演化过程及晶相转变行为,结果表明:在500℃热处理1h的TiO2膜呈锐钛矿相,TiO2/SiO2复合膜则为非晶态,SiO2的加入使析出锐钛矿晶体所需的温度升高,且提高了TiO2由锐钛矿向金红石结构转变的温度;此外,随薄膜中SiO2含量增多,薄膜的亲水性增强.     

溶胶-乳状液-凝胶法制备纳米MnO_2及其催化性质研究

采用溶胶-乳状液-凝胶法制备纳米MnO2,探讨了不同还原剂对MnO2溶胶的稳定性、乳化剂和凝胶剂的用量等对产品形貌、粒径等的影响。结果表明,富马酸是制备MnO2溶胶比较合适的还原剂,Span80和Tween80复配乳化剂的效果最好,在油∶溶胶=4∶1,乳状液∶三乙胺=8∶3(体积比)的条件下制得的纳米MnO2微粒,其形貌为规整的球体,粒径均匀,几乎为单分散性。溶胶-乳状液-凝胶法制备的样品,其催化性能明显高于分析纯的MnO2。     

溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/纳米SiO_2复合材料的研究进展

综述了国内外聚酰亚胺(PI)/纳米SiO2复合材料的最新研究进展,重点阐述了溶胶-凝胶法制备PI/纳米SiO2复合材料的机理,详细讨论了该复合材料的性能(微观结构、物理机械性能、耐热性、耐化学性和成型加工性等)及其在各领域中的应用,总结了PI/纳米SiO2复合材料存在的具体问题和未来的发展趋势。     

Effect of Carbon Nanotubes and Carbon Nanotubes/Gold Nanoparticles Composite on the Photocatalytic Activity of TiO2 and TiO2‐SiO2

A carbon nanotube (CNT)/gold nanoparticle (NP) nanocomposite was synthesized by simultaneously reducing the Au ions and depositing Au NPs on the surface of a CNT. The functional groups were investigated with Fourier transform infrared spectra. From the Raman spectra, the D‐band and G‐band of the CNT were identified. The deposition of nanometer‐sized Au NPs on the CNT sites was observed by transmission electron microscopy. The photodegradation of methylene blue (MB) in aqueous solutions was studied using various photocatalysts, including TiO₂, TiO₂‐SiO₂, CNT/TiO₂, CNT/TiO₂‐SiO₂, Au/TiO₂, CNT‐Au/TiO₂, and CNT‐Au/TiO₂‐SiO₂ composites. CNT addition leads to a synergic effect, improving the photoactivity of the catalysts. A possible physically based mechanism was proposed involving the reduction of electron‐hole recombination and fast electron‐transfer possibility.     

溶胶凝胶法制备SiO2气凝胶/石英纤维增强石英复合材料及其性能表征

以正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水为原料制备胶液后,真空浸渍石英纤维复合材料,经固化、超临界干燥成型、表面改性等工艺使其内部填充纳米级的SiO2.利用阿基米德法测试了材料的吸水率和显气孔率,利用BET法和短路波导法对气凝胶的比表面积和孔径以及材料的介电性能进行了表征,并分析了憎水机理.结果表明,填充前后复合材料的吸湿率由最初的17.36%降至1.21%,降幅高达93%,辅以防潮涂层后吸湿率更可低至为0.052%;介电常数基本没有变化,损耗角正切有所降低,降幅最高达51.2%.     

气相燃烧合成纳米SiO_2颗粒的工艺条件研究

用氢氧焰气相燃烧反应器合成纳米 Si O2 粒子 ,研究了该粒子的形成、生长过程及工艺条件的影响。     

丙烯酸酯类聚合物乳液法修饰纳米SiO2粒子研究

采用带有羧基活性官能团的丙烯酸酯类聚合物乳液对纳米SiO2进行表面修饰.并用透射电镜、红外、热失重、接触角、粒径分析对处理效果进行了表征.结果表明所制备的含羧基基团的共聚物乳胶粒子在机械搅拌作用下,与粒径为15～20nm左右的无机SiO2纳米粒子的作用过程中,实现了对SiO2表面修饰和分散的效果.当复合温度(65℃)高于改性用聚合物的Tg(45℃)时,柔软的聚合物乳胶粒子变形、黏附在SiO2纳米粒子周围,并通过羧基的化学吸附作用最终实现对SiO2粒子的包覆;当复合温度(25℃)低于改性用聚合物的Tg(45℃)时,乳胶粒子仍保持其基本形状,SiO2粒子黏附在乳胶粒子周围.     

含碳耐火材料中SiO2还原的动力学研究

本文研究了在耐火材料中由于固体碳的存在使SiO2还原的机理，而且还研究了温度、氧化物添加剂以及其它变量对反应速度的影响。SiO2浓度是影响SiO2还原的主要参数之一。耐火材料中SiO2的含量越高，产生的CO量就越多。通过改变气相中CO的浓度，控制气体流量会影响SiO2的还原速度。X-射线衍射证明，SiC是该系统中稳定的还原产物。新的研究发现表明，含有添加剂导致形成络合物，这些络合物将会影响还原的速度。     

SiO2荧光纳米粒子的制备及其分析应用

SiO2荧光纳米粒子由于具有良好的光学稳定性、化学活性、生物相容性、表面易功能化等特性,备受国内外研究者的关注。本文综述了目前SiO2荧光纳米粒子的主要制备方法 (反相微乳液法、Stber水解法)的原理及优缺点,并全面综述了SiO2荧光纳米粒子在生物工程、医药研究、环境检测、文物分析等方面的应用,最后对SiO2荧光纳米粒子的前景进行了展望。     

单壁碳纳米管的纯化研究

为了获得纯净的单壁碳纳米管,根据催化裂解法制备的单壁碳纳米管中所含杂质的性质和特点,运用综合纯化法,将液相氧化、超声和过滤等相结合对单壁碳纳米管进行纯化。利用透射电子显微镜、热重分析等对单壁碳纳米管进行表征。研究结果表明,使用该纯化流程可以得到一个好的纯化效果。     

溶胶-凝胶法制备不锈钢表面SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3涂层的研究

用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3，涂层，并用XRD、SEM等手段对其相结构、界面形貌进行了表征，且完成了900℃高温下的抗氧化性实验及FeCl3腐蚀实验。结果表明：预涂Al2O3-Cr2O3过渡层可使基体与涂层结合较好；涂有薄膜的不锈钢抗氧化性、耐腐蚀性均有显著提高。     

在单壁碳纳米管上自动沉积金纳米粒子时所用润湿剂的研究

在用单壁碳纳米管直接自动沉积Au纳米粒子的时候,可以使用不同的溶剂与水混合配制氯金酸溶液,此时这些溶剂所起的作用是润湿碳管表面,从而使Au纳米粒子可以更好地沉积在碳管上。通过将Au沉积在单壁碳纳米管一系列的实验比较,最后发现,润湿碳管的溶剂不仅可用乙醇,还可以使用甲醇、丙酮、异丙醇等,其中沉积效果较好的是：50％的乙醇和30％的丙酮的水溶液。     

直接从水玻璃合成表面修饰的纳米SiO2微粒

采用溶胶-凝胶法,以水玻璃为原料,在加入复合表面活性剂和分散剂的条件下,与乙酸反应直接得到纳米表面修饰的SiO2微粒。TEM照片显示,纳米SiO2颗粒为球形,粒度为10～30nm,统计平均粒径为20nm。合成工艺研究表明,纳米SiO2粒度大小和分散度大小可由表面活性剂浓度、反应物浓度、分散剂浓度和反应温度等控制,其中表面活性剂浓度、反应物浓度、分散剂浓度、反应温度的最佳值分别为：0．6mmol／L,0．6mol／L,7mmol／L,55℃。