表面修饰氧化亚铅纳米颗粒的制备及其抗磨性能研究

以硬脂酸铅为单源前驱体,成功制备出硬脂酸修饰的氧化亚铅纳米颗粒,用透射电子显微镜、X-射线粉末衍射仪、红外光谱仪等仪器对其进行了结构表征,并在四球摩擦试验机上测试了其抗磨性能。结果表明:所制备的Pb2O纳米颗粒大小均匀,表面修饰层与纳米颗粒表面之间发生化学键合作用,其作为润滑油添加剂具有良好的抗磨能力。     

表面修饰银纳米颗粒的制备及摩擦学性能

以3-氨基-1,2,4-二噻唑-5-硫酮(ADTT)和均苯四甲酸酐为原料,在四氢呋喃溶液中,70℃下酰胺化反应合成了2,5-二(5-硫酮-1,2,4-二噻唑-3-甲酰胺基)-对苯二甲酸(BtdyTA),收率74%。以NaBH4为还原剂,在AgNO3水溶液中用液相化学还原法合成了表面修饰BtdyTA的银纳米颗粒,用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外转换光谱仪(FTIR)和热分析仪(TG)对纳米颗粒的形貌、结构和热稳定性进行了表征,并在四球摩擦试验机上测试了表面修饰银纳米颗粒的抗摩减磨性能。结果表明,表面修饰的银纳米颗粒粒径分布均匀,平均粒径10nm左右,无团聚现象;在质量分数不大于5%时,可较好分散于液体石蜡等有机溶剂中,作为一种新的基础润滑油添加剂,可使摩擦系数减小32%,最小磨斑直径减小39%。     

聚酰胺酰亚胺/二氧化硅复合材料的制备及性能

将二氧化硅(SiO_2)纳米颗粒用阳离子表面活性剂——十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)修饰后,加入到含有L–丙氨酸的新型光学活性聚酰胺酰亚胺(PAI)中,采用新型超声波空化技术,制备出一种功能性的PAI/SiO_2复合材料。研究了SiO_2纳米颗粒含量对复合材料的复合情况和耐热性能的影响。利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪等对复合材料的结构、表面形貌和热稳定性进行表征。结果表明,SiO_2纳米颗粒与PAI成功复合;当SiO_2纳米颗粒含量为10%时,复合材料的表面形貌最佳,SiO_2纳米颗粒均匀分散在PAI基体中;复合材料失重10%时,热分解温度可达410℃,800℃下的残炭率为45.0%,极限氧指数为35.5%,热稳定性有了一定的提升。     

表面修饰纳米铜颗粒添加剂的摩擦学性能

采用液相还原两步法制备了表面修饰的铜纳米颗粒,采用美国产UMT-3摩擦试验机进行四球长时抗磨实验,考察了其作为150N基础油添加剂的抗磨减摩性能及对钢球磨损表面的修复作用,用SEM和EDS分析了磨损表面的形貌和元素组成.结果表明,经过表面修饰的纳米铜颗粒作为添加剂能显著改善150N基础油的抗磨减摩性能.含4%纳米铜颗粒...     

摩擦副钢在含不同形貌纳米Fe3O4颗粒润滑油中的摩擦性能

采用弱磁场辅助氧化共沉淀法制备不同形貌的纳米Fe3O4颗粒,并将改性后的颗粒分散添加到扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和Raman光谱观察和分析摩擦副钢的磨痕表面形貌和化学组成.结果表明:Fe3O4纳米颗粒被粘附在摩擦副钢表面,填补了摩擦表面的缺陷区域,对磨损表面起到一定的自修复作用,并且明显提高金属摩擦副的抗磨损性能...     

油溶性硫化锌纳米微粒的制备及抗磨性能评价

通过共沉淀法制备出Py DDP-18表面修饰的硫化锌纳米微粒。采用元素分析、红外光谱、透射电子显微镜对产物组成和结构进行表征,并考察了其在有机溶剂中的分散性。结果表明:所得表面修饰Zn S纳米微粒尺寸大约在50 nm,其在氯仿、丙酮和基础油中具有良好的分散性。利用四球极压抗磨试验考察了其摩擦学性能,磨损试验结果表明表面修饰的Zn S纳米微粒具有良好的抗磨、减摩性能。     

壳聚糖-银纳米微粒表面修饰木纤维的制备及抗菌性能研究

以液相还原法制备了壳聚糖-银纳米微粒（CS-Ag NPs）,并通过γ-巯丙基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂将其修饰到木纤维表面,获得了具有抗菌性能的CS-Ag NPs表面修饰木纤维。采用透射电子显微镜研究了CS-Ag NPs的形貌;以傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析仪等分析手段对CS-Ag NPs表面修饰的木纤维进行了结构形貌以及热稳定性的分析,并讨论了其吸水性能。结果表明表面修饰后的木纤维接枝率为3.06%,具有高热稳定性及低吸水性。通过琼脂板计数法测试了CS-Ag NPs表面修饰前后的木纤维对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、蜡状芽庖杆菌以及革兰氏阴性菌大肠埃希氏菌的抗菌效果,结果显示表面修饰后的木纤维对实验菌种的抑菌率都在99.0%以上。此外,还研究了未处理、PVP-Ag NPs以及CS-Ag NPs表面处理的木纤维板的抗菌性能,结果表明,在湿热环境下,CS-Ag NPs表面处理的木纤维板到第8天时仍没有霉菌长出,而未处理的木纤维板和传统抗菌剂银纳米微粒处理的木纤维板到第5天时就开始长霉菌,由此可以看出表面修饰CS-Ag NPs的木纤维板具有更好的抗菌效果。     

星状Sb_2O_3纳米微粒的制备研究

室温下,在含有表面活性剂TX-100的溶液中,利用低能超声搅拌制备得到星状Sb2O3纳米颗粒,用透射电子显微镜(TEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM),X-射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),热分析仪(TG/DTA)对样品形貌和组成进行分析,并探讨了星状Sb2O3纳米颗粒的形成机理。制备方法简单、省时并有望用于其它纳米颗粒的制备。     

不同结构层状硅酸盐矿物作为润滑油添加剂的摩擦学性能

采用UMT-3型往复磨损试验机考察了海泡石、凹凸棒石、蛇纹石3种不同结构天然层状硅酸盐矿物粉体作为润滑油添加剂的摩擦学性能。借助扫描电子显微镜、能量色散谱仪及X射线光电子能谱仪等对磨损表面进行了形貌和成分分析,探讨了硅酸盐结构与其摩擦学性能及减摩润滑机制之间的关系。结果表明:3种硅酸盐粉体作为润滑油添加剂均具有较好的摩擦学性能,与基础油润滑下相比,可降低平均摩擦因数2.4%～25.5%,减少磨损体积37.4%～56.2%;含硅酸盐油样作用下的摩擦表面由于生成了由铁的氧化物、氧化硅和石墨等摩擦反应产物构成的复合摩擦反应膜,导致其具有良好的减摩润滑性能;相对蛇纹石而言,凹凸棒石和海泡石由于具有纤维状的形貌特征,同时独特的TOT型晶体结构使其更易在摩擦过程中形成高含量氧化物和石墨,从而在高载荷条件下具有更优异的摩擦学性能。     

两亲二氧化硅纳米颗粒的制备及性能研究

通过Pickering乳液模板法对硅烷化的SiO_2纳米颗粒的部分表面进行氟化改性,制备出两亲SiO_2纳米颗粒,并研究其在气/液表面上的自组装行为和泡沫性能。采用粒径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、表面张力仪、扫描电镜(SEM)和动态泡沫分析仪对两亲SiO_2纳米颗粒的粒径分布、化学组成、界面活性、石蜡乳滴的表面形貌和泡沫性能进行分析表征。结果表明:采用Stber方法合成的SiO_2纳米颗粒的平均粒径为104 nm;氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)处理后的SiO_2纳米颗粒在石蜡乳滴上排列的更加紧密有序,提高了改性效率;当两亲SiO_2纳米颗粒浓度达到0.6%时,两亲SiO_2纳米颗粒在界面上的吸附达到饱和,此时表面张力平衡值下降到32.7 m N/m,展现出良好的界面活性;泡沫性能测试结果表明,两亲颗粒有效地抑制了气泡合并、歧化作用和液膜排液,制备的泡沫具有良好的稳定性。     

疏水改性核壳结构颗粒对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体颗粒对乳液的稳定作用,采用双亲染料分子罗丹明B对核壳结构的Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒进行疏水改性,并将改性后的纳米颗粒作为稳定剂制备Pickering乳液。通过Zeta电位、FTIR、XRD、SEM、接触角测量、光学显微镜、电导率仪对Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒以及Pickering乳液的结构、形貌和性能进行表征与分析,结果表明:制备的纳米颗粒粒径小,约为150 nm,为单分散球形核壳结构;罗丹明B成功修饰到Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒表面,改性后颗粒接触角由30°增加至120°;随乳化剂颗粒质量浓度的增加,制备的乳液液滴的粒径减小。另外,所得Pickering乳液具有良好的磁场响应性,可通过外加磁场实现对乳液稳定性的可逆调控,且此过程可重复3次以上。     

壳聚糖修饰磁性纳米粒子对BSA的吸附性能

采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,以（3-氯丙基）三甲氧基硅烷为偶联剂将壳聚糖共价键合到磁性Fe3O4纳米粒子的表面,通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及热重分析（TGA）对其进行了表征。主要研究了不同影响因素（吸附时间、pH值、牛血清白蛋白浓度）下壳聚糖修饰的磁性纳米粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附性能。结果得到壳聚糖修饰的磁性Fe3O4纳米粒子粒径为20 nm左右,壳聚糖在磁性Fe3O4纳米粒子表面的接枝率为15.40%。研究表明：在不同条件下,与未修饰的磁性Fe3O4纳米粒子相比,经壳聚糖修饰的Fe3O4纳米粒子对BSA均表现出较强的吸附能力。     

磁性纳米钌催化剂制备及其催化甲苯氢化反应性能

采用共沉淀法制备Fe₃O₄粒子,用SiO₂对Fe₃O₄纳米粒子进行表面包覆,用改性聚乙烯吡咯烷酮对所得磁性粒子进行表面修饰,制备磁性纳米粒子负载钌催化剂Ru/PVP-DB-171/SiO₂/Fe₃O₄。红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析表明,所得粒子结构是面心尖晶石结构,Fe₃O₄为核,无定形SiO₂为壳,纳米钌吸附在磁性载体表面。该粒子具有高分散性,可用磁分离实现固液分离。以甲苯液相催化加氢反应为模型,评价磁性负载钌催化剂的催化性能,计算出甲苯氢化的活化能为16.6 kJ·mol^-1,在433 K和4.0 MPa条件下,反应转换数达30 262 mol·(mol-Ru）^-1,Ru催化剂可循环使用8次,添加助剂的种类和数量影响催化剂活性。     

纳米四氧化三铁磁性微粒的表面有机改性

通过液相共沉淀法制备了纳米四氧化三铁溶胶，利用油酸对纳米粒子体进行表面改性和萃取实验，获得油酸包覆的四氧化三铁微粒。采用FT—IR和高分辨透射电镜对改性后的纳米粉体进行结构和形貌的表征。研究结果表明油酸与四氧化三铁纳米粒子间存在化学键结合。油酸对纳米四氧化三铁微粒进行改性，并且对纳米粒子进行包覆，使外表面形成保护层阻止粒子团聚，改性后的四氧化三铁微粒与有机物具有良好的相溶性，采用表面改性显著改善了纳米四氧化三铁微粒的性能指标。     

正交试验优化核壳型Fe3O4@SiO2磁性复合微球的制备工艺

采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了磁性Fe3O4纳米粒子及核壳型Fe3O4@SiO2复合微球,利用红外光谱(FTIR)技术测定了微球表面基团,证明了SiO2确实在Fe3O4纳米粒子的表面形成了包覆层。通过正交试验设计,利用激光粒度仪测量的微球粒径为指标,考察TEOS与磁性微球的体积比、反应温度、反应时间和乙醇浓度四因素对微球粒径的影响。结果表明TEOS与磁性微球的体积比为2、反应温度为80℃、反应时间为4 h,乙醇浓度为80%是制备大粒径Fe3O4@SiO2磁性复合微球的适宜条件。     

Iron Nanoparticle Additives as Burning Rate Enhancers in AP/HTPB Composite Propellants

Burning rate measurements were carried out for ammonium perchlorate/hydroxyl‐terminated polybutadiene (AP/HTPB) composite propellants with iron (Fe) nanoparticles as additives. Experiments were performed in a strand burner at pressures from 0.2 to 10 MPa for propellants containing approximately 80 % AP and Fe nanoparticles (60–80 nm) at concentration from 0 to 3 % by weight. It was found that the addition of 1 % Fe nanoparticles increased burning rate by factors of 1.2–1.6. Because Fe nanoparticles are oxidized on the surface and have high surface‐to‐volume ratio, they provide a large surface area of Fe₂O₃ for AP thermal decomposition catalysis at the burning propellant surface, while also providing added energy release due to the oxidation of nanoparticle sub‐shell Fe. The increase in burning rate due to Fe nanoparticle content is similar to the increase in burning rate caused by the addition of iron oxide (Fe₂O₃) particles observed in prior literature.     

双醛淀粉修饰的磁性Fe3O4制备及其除去水中Pb2＋的研究

使用油相水热法制备了50nm左右的Fe3O4纳米颗粒,并在其表面包裹上双醛淀粉（DSA）,使纳米颗粒表面具有丰富的羟基基团,通过化学方法将乙二胺四乙酸（EDTA）键合在其表面。通过透射电镜（TEM）和XRD表征分析,说明成功合成了粒径为50nm左右的Fe3O4磁性纳米颗粒,并且在其表面用物理吸附的方式包裹了双醛淀粉（DSA）;通过红外光谱分析表明,EDTA被成功地键合在纳米复合体的表面;通过磁回滞线（VSM）,得出Fe3O4-NH2和Fe3O4@DAS—EDTA的饱和磁性分别为83和62emu·g-1。并将这一材料应用于吸附不同pH值水中的重金属离子Pb2＋,实验结果表明,在pH值为5时,该纳米复合材料对Pb2＋吸附效果最为显著,除去率可达到98．5％,重复使用6次后,除去率仅降低3％。     

微乳液法制备Fe3O4/TiO2磁性纳米粒子

采用多元醇还原法制备出平均粒径为6.0 nm的Fe3O4磁性纳米粒子,以此磁性纳米粒子为核,在OP-10/正丁醇/环己烷/浓氨水反向微乳体系中制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,通过XRD,TEM,VSM对复合粒子进行性能表征。结果表明,采用微乳液法能够制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,并且包覆后比饱和磁化强度有所下降,但矫顽力仍趋近于0,显示超顺磁性。     

疏水修饰磁性壳聚糖载药纳米粒子的制备与表征

利用O-羧甲基壳聚糖(O-CMC)的表面多种官能团(如-NH_2,-OH,-COOH等)与胆酸(CA)进行化学修饰得到两亲性共聚物,再以反溶剂法将Fe_3O_4和阿霉素(DOX)包埋在两亲性共聚物疏水的核中,制备两亲性的磁性壳聚糖载药纳米粒子,并对磁性载药纳米粒子的形貌、粒径大小、磁性、药物控释等进行了研究。结果表明:磁性壳聚糖纳米粒子有较高的药物包埋效率(92.3%),与自由阿霉素相比,磁性复合物具有明显的缓释作用和pH响应性;同时,有较好的超顺磁性。这些说明制备的疏水修饰磁性壳聚糖载药纳米粒子具有双重响应性,有望作为药物输送载体对肿瘤进行实时跟踪、诊断和治疗。     

一种用于废水中重金属吸附的磁性纳米材料制备

水体中大量的重金属离子严重威胁着水生物和人类的生存健康。磁性纳米材料特有的表面效应和磁响应特性,使其在作为重金属离子吸附剂时具有高效回收、脱附简单、避免对水体的二次污染等优点。制备了一种用于吸附废水中重金属的磁性纳米材料,以戊二醛(GA)为间隔臂,将聚乙烯亚胺(PEI)修饰在商品化的四氧化三铁磁球上,最终得到一种用于富集废水中重金属的磁性纳米材料Fe_3O_4@SiO_2@GA@PEI。