二氧化钛包覆高岭土复合粉体的工艺研究

实验以高岭土为核,利用硫酸钛水解在其表面包覆一层二氧化钛制成高岭土/钛白复合粉体。探讨了高岭土/TiO2包裹机理;进行了高岭土/TiO2包覆量的理论计算;研究了用液相沉积法在高岭土颗粒表面包覆二氧化钛膜的工艺参数,重点研究了悬浮液浓度、反应温度及搅拌速度对包覆成膜的影响。实验表明：在悬浮液浓度为4%、反应温度为80℃及搅拌速度为500r/min条件下可制备出包覆效果良好的复合粉体。     

非均匀成核法制备硅酸铝-硅灰石复合粉体材料

以硅灰石为原料,硫酸铝和硅酸钠为包覆剂,采用非均匀成核法制备一种硅酸铝-硅灰石复合粉体材料,研究搅拌速度、反应温度、反应时间、硫酸铝溶液浓度和滴加速度等工艺条件对复合粉体制备的影响。结果表明,控制机械搅拌速度为300~400 r/min,反应温度为80℃,反应时间为30 min,硫酸铝溶液浓度为0.1 mol/L,滴加速率为1~2 mL/min,可以实现硅酸铝以非均匀成核形式沉积在硅灰石表面,包覆硅酸铝后硅灰石白度提高,粒度增大,比表面积提高200%以上。     

高岭土/钛白复合粉体的制备与表征

借助粉体表面改性的原理及液相化学沉积的包覆工艺,以高岭士为核,利用四氯化钛水解在其表面包覆－层纳米二氧化钛制成高岭土复合钛白,并用TEM、XRD等手段进行了表征。结果表明：复合粉体包覆效果良好800℃煅烧后包覆层二氧化钛主要为锐钛矿型结构,并开始向金红石型转化。     

硅酸铝- 硅灰石复合粉体材料的制备及其在聚丙烯中的应用

以硅灰石为原料,以硫酸铝和水玻璃为包覆剂,采用化学沉淀法,制备了一种纳米硅酸铝- 硅灰石复合粉体材料;用氨基硅烷对该材料进行表面改性后填充聚丙烯制备了聚丙烯复合材料。采用 SEM、BET氮吸附比表面积仪、粒度仪、白度仪、XRD、EDX、FTIR等测试方法对复合及表面改性粉体材料进行了表征,并探讨了氨基硅烷改性复合粉体的机制。结果表明：硅灰石表面均匀地包覆了一层纳米硅酸铝,白度由90.5提高到92.5,比表面积由1.41m2/g提高到4.78m2/g,晶粒平均尺寸为54 nm;填充 PP质量分数40%的改性复合粉体可以使纯PP的拉伸强度由17.81 MPa 提高到 21.97 MPa,弯曲强度由23.72 MPa 提高到39.20 MPa,热变形温度由65.7℃ 提高到94.3℃。     

SiO2/TiO2复合粉体制备条件对其光催化能力的影响研究

采用包覆沉淀法制备了纳米SiO2/TiO2复合粉体,考察了包覆速度、温度对所得产品性能的影响,通过TEM表征和紫外吸收光谱分析,得出合适的包覆速度是改性的关键,并初步探讨了其影响机理.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了改性温度和焙烧温度对纳米SiO2/TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律.结果表明,合适包覆速度改性...     

煅烧法制备石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体及其电化学性能研究

为了大量、方便地制备电化学性能优异的锂离子电池负极材料,利用一步煅烧法制备石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对复合粉体进行表征,并进行电化学性能检测。结果表明:石墨烯把Mn_3O_4颗粒很好地包覆在里面;石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体具有优秀的电化学性能,含碳质量分数为13%的石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体首次放电比容量达到859.7 m A·h/g,电流密度为1 600 m A/g时的放电比容量保持在380 m A·h/g,循环100次后放电比容量几乎保持不变。     

优化纳米TiO_2复合改性工艺研究

以复合改性剂KH570和聚乙二醇(PEG6000)的用量及反应条件为变量,用正交试验优化改性方案,研究复合改性剂对纳米TiO_2抗紫外性的影响。优化方案为:浓度为20%KH570和浓度为0.4%PEG6000以5∶5的质量配合比组成复合改性剂,用量为TiO_2溶液的5%(wt,质量分数),反应pH值为6,反应温度为30℃,反应时间为2h,超声30min。对改性后的纳米TiO_2进行SEM、粒度测试、FT-IR、紫外吸收分析,结果显示:复合改性剂KH570和PEG6000能有效减缓纳米TiO_2的团聚程度,改性纳米TiO_2添加量为3%(wt,质量分数)时,制得的TiO_2/PVC薄膜的抗紫外性能最佳,达到3.46Abs。     

纳米Mg(OH)_2包覆粉煤灰空心微珠复合粉体的制备及表征

为了解决粉煤灰空心微珠白度不高的问题,以粉煤灰空心微珠煅烧样为原料,以NaOH和MgSO_4为包覆剂,采用非均匀形核法制备了一种纳米Mg(OH)_2包覆粉煤灰空心微珠复合粉体材料;采用白度仪、粒度仪、比表面积仪、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体进行表征;研究不同工艺条件对复合粉体白度的影响。结果表明:当包覆量(Mg(OH)_2与粉煤灰空心微珠质量之比)为50%,包覆剂双加,反应温度为80℃时,空心微珠白度由27.1%提高至51.2%,粒径D98由60.81μm增大至66.72μm,比表面积由4.512 m~2/g增大到31.697 m~2/g。XRD、SEM测试结果表明:空心微珠表面包覆了纳米片状Mg(OH)_2。该复合粉体有望应用在塑料填料和污水处理领域。     

堇青石-氧化锆红外辐射复合粉体的制备

为获得具有高红外辐射性能的粉体,以堇青石颗粒为基体,采用液相共沉淀法,用氧化锆前驱体包覆堇青石基体,煅烧后得到堇青石-氧化锆红外辐射复合粉体;对制备的复合粉体进行热分析、物相分析及形貌分析,并测试其红外辐射性能。结果表明,利用非均匀形核可将氧化锆前驱体包覆于堇青石颗粒表面,氧化锆结晶温度在800～900℃之间,900℃煅烧后得到的氧化锆晶粒尺寸约为8 nm;当在一定初始溶液浓度范围内改变反应物的用量时,可以控制氧化锆的包覆量并且避免其自发团聚;通过氧化锆纳米颗粒包覆的工艺可以提高堇青石粉体在3～5μm波段的红外辐射性能,当氧化锆包覆质量分数为21.11%时,复合粉体具有最佳的红外辐射性能。     

耐高温Al2O3/TiO2纳米复合粉体的制备及表征

以TiCl4、Al2(SO4)3为原料,采用液相沉淀法制备了Al2O3/TiO2纳米复合粉体,同时对该纳米复合粉体的相变过程和晶粒生长过程进行了详细的研究,对紫外-可见光吸收进行了检测.结果表明:纳米TiO2粉体经Al2O3复合后,其耐温性能得到极大提高,复合粉体经950℃煅烧后锐钛矿相含量仍然在77%,晶体粒径在20nm左右;锐钛矿向金红石晶型的转变温度在950～1100℃的高温区.复合粉体在低温煅烧后,紫外-可见吸收强度较纯纳米TiO2有较大提高,高温煅烧后,复合晶的紫外光吸收红移.     

掺杂纳米TiO_2粉体的制备及其光电性能研究

利用Zn2+离子掺杂纳米二氧化钛,以提高其光电转化性能,通过溶胶-凝胶法制备了Zn2+离子掺杂的纳米二氧化钛粉体,采用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见光谱和光诱导产生光电流法对掺杂二氧化钛的物相、形貌、光吸收性能和光电性能进行了表征。研究发现,Zn2+掺杂有利于锐钛矿的结晶,掺杂二氧化钛较纯二氧化钛的紫外吸收边红移了约10nm,当Zn2+掺杂量为Ti物质的量的1%时光电转化性能最佳。     

抛光砖废渣复合发泡法制备闭孔泡沫陶瓷

以抛光砖废渣粉为主要原料,采用复合发泡法制备高温发泡陶瓷。通过正交试验确定了发泡剂的复合比,研究了复合发泡机制及烧成制度对发泡体孔结构和性能的影响。结果表明,多种发泡剂协同作用,拓宽了单一发泡剂的放气温度区间,利于形成均匀封闭的气孔结构。按炭黑、碳酸钙、氧化铁、碳化硅质量比1∶3∶1.5∶1(四者占反应体系的总质量分数为6.5%)与瓷粉等混合制坯,程序升温至1 160℃下保温100min,可制得闭气孔率为62.94%,气孔直径为1.2~1.9mm,体积密度为369kg/m~3,吸水率为0.44%,导热系数为0.079 W/(m·K)的闭孔泡沫陶瓷。     

煅烧温度对TiO_2-高岭土复合材料抗紫外性能的影响

利用水解沉淀法制备抗紫外性能较好的TiO2-高岭土复合材料,并研究煅烧温度对其抗紫外性能的影响,在不同波长紫外光照射下,分别测试不同煅烧温度制备的复合材料的透光度,并采用X射线衍射法和扫描电镜进行表征分析。结果表明,复合材料表面均匀地沉积了纳米TiO2颗粒,其对短波长紫外线的屏蔽作用优于对长波长紫外线的屏蔽作用;未煅烧和低温煅烧制备的复合材料的抗紫外性能优于高温煅烧制备的复合材料。     

纳米ZnO-γ-Al_2O_3复合粉体的制备及其光催化性能

以γ-Al2O3为载体,采用均相沉淀法制备不同ZnO负载量的纳米ZnO-γ-Al2O3复合粉体。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附对复合粉体的结构、表面形貌和比表面积进行表征。以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)为模拟污染物,对复合粉体的光催化性能进行评价。结果表明:ZnO成功负载到了γ-Al2O3表面,且负载量随着ZnO比例的增加而增加,当ZnO与γ-Al2O3质量比为2:1时,ZnO在γ-Al2O3表面形成均匀的薄膜,且这时的复合粉体催化性能最好。煅烧温度、复合物用量对其光催化性能有显著影响,300℃下煅烧所得的复合粉体,当添加量为0.3 g时,在紫外光下照射4 h后降解率可达到96%以上,重复使用6次后降解率仍可达90%以上。     

紫外光致变色方钠石粉体的合成与表征

以分析纯Al(OH)3、NaOH、纳米SiO2等为原料,在水热条件下制备光致变色方钠石粉体。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对合成方钠石的结构及微观形貌进行研究,并利用紫外-可见分光光度仪研究方钠石的光致变色特性。结果表明:控制原料钠与硅的物质的量比为10∶1、硅与铝的物质的量比为2.5∶1、温度约为90℃的条件下,可合成出粒径大小均一、粒度约为1μm且结晶完好的方纳石晶体。合成方钠石样品对可见光的吸收率很低,而对紫外光的吸收率很大。     

热处理对Ag-ZnO异质结构光催化性能的影响

用溶胶-凝胶法制备纯ZnO和Ag修饰ZnO复合光催化剂,并分别对其进行了400℃、450℃、500℃保温2 h的热处理。使用XRD、SEM、TEM、XPS、PL、BET等手段对其进行了表征。结果表明,纯ZnO和Ag修饰ZnO均为六方纤锌矿晶型,Ag颗粒沉积在ZnO表面形成了Ag-ZnO异质结构。以罗丹明B为目标污染物研究了样品的光催化活性。结果表明,热处理温度对纯ZnO的光催化性能的影响较大,在450℃热处理后光催化效果最佳;热处理温度对Ag修饰ZnO的光催化性能没有显著的影响;Ag修饰ZnO比纯ZnO的光催化活性均有所提高,因为Ag修饰提高了ZnO表面羟基的含量并抑制了光生电子与空穴的复合。在500℃热处理后Ag修饰ZnO对罗丹明B的60 min降解率达到98%,其反应速率常数为0.063 min^-1。     

纳米微球NH2—Fe3O4@聚乙二醇@ZnO的制备及其光催化性能

首先合成氨基功能化Fe₃O₄(NH₂—Fe₃O₄),并以NH₂—Fe₃O₄为磁核,六水合硝酸锌(Zn(NO₃)₂·6H₂O)为锌源,在表面活性剂聚乙二醇(PEG,PEG-400)辅助下通过水热法制备PEG修饰的ZnO(NH₂—Fe₃O₄@PEG@ZnO)磁性复合材料。利用XRD、SEM、TEM、XPS、紫外-可见-近红外分光光度计、比表面吸附仪(BET)、振动样品磁强计(VSM)等对NH₂—Fe₃O₄@PEG@ZnO复合材料组成、形貌、磁性能等进行表征。并进一步以罗丹明B(RhB)染料为模拟污染物,对NH₂?Fe₃O₄@PEG@ZnO复合材料的光催化降解性能进行研究,采用单因素法探究Fe与Zn的原子比(n(Fe)∶n(Zn))、合成温度、表面活性剂种类及用量对NH₂—Fe₃O₄@PEG@ZnO复合材料光催化降解性能的影响。结果表明,n(Fe)∶n(Zn)=1∶15、水热合成温度为180℃制备的NH₂—Fe₃O₄@ZnO复合材料具有良好的光降解性能,0.0500 g NH₂—Fe₃O₄@ZnO复合材料在紫外光照射20 min内对50 mL RhB(1.0×10?5 mol·L?1)溶液降解率为90.36%。而相同条件制备的NH₂—Fe₃O₄@PEG@ZnO复合材料呈微球状,比表面积为11.43 m2·g?1,禁带宽度为2.51 eV,对RhB的光催化降解率可提高至99.36%,循环使用10次后,其对RhB的光催化降解率仍可达96.48%,PEG-400对NH₂—Fe₃O₄@ZnO复合材料的光催化活性具有较大的协同效应。      

煅烧高岭土表面TiO_2负载改性研究

以无机钛盐为前驱体,研究用水解沉淀法在煅烧高岭土表面负载纳米TiO2的改性技术,使用化学分析、扫描电镜及光催化性能测试等手段对合成材料进行表征。结果表明,所制备的TiO2-煅烧高岭土复合材料具有较强的光降解性,其对罗丹明B的降解率要明显高于某公司生产的商品TiO2。     

MDS-6制备离子液体最佳条件探索

以N-甲基咪唑,溴代正丁烷,四氟硼酸钠为原料,采用两步法合成咪唑基离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(bmimBF4),重点对产物的最佳合成方法、最佳反应时间、最佳反应温度进行了探索。实验结果表明,使用微波消解仪(MDS-6)能快速有效地合成离子液体,且最佳的合成条件为:当微波功率400W,甲基咪唑与溴代正丁烷的摩尔比为1∶1.1,反应时间45min,微波反应温度80℃时,中间体bmimBr的合成最理想;当bmimBr与NaBF4的摩尔比1∶1.2,微波反应温度65℃,反应时间60min时,离子液体bmimBF4产率达到90%左右。试验产物用IR进行了确认。所制备的离子液体为后面制备四氧化三铁纳米空心球做准备。     

溶剂型涂料用纳米CaCO_3的表面改性及表征

采用复合改性剂对纳米CaCO3进行了改性,探讨了转速、改性剂用量、乳化温度、乳化时间和保温时间等因素对纳米CaCO3表面改性的影响,并优化出了最佳操作工艺条件:转速16 000 r/min、改性剂用量4%(质量分数)、乳化温度75℃、乳化时间60 min和保温时间40 min.通过透射电子显微镜、红外光谱和热分析对纳米CaCO3的改性效果进行了评价.结果表明,纳米CaCO3与改性剂间产生了化学吸附和物理吸附,其亲油性显著提高.与未添加纳米CaCO3的传统环氧涂料相比,改性纳米CaCO3复合涂料的耐水性、耐盐水性和耐盐雾性等显著改善.