X射线衍射技术在炭材料研究中的应用

X射线衍射(XRD)是一种快速有效的研究炭材料微观结构的分析方法,近年来,得到越来越广泛的应用。简要介绍了XRD分析技术应用于炭材料中的物相分析、晶体结构及取向分析、残余应力分析及小角散射分析的基本原理,并综述了国内外学者采用这种分析技术对炭材料的研究应用。     

分形理论及其在炭素材料研究中的应用(1)——分形理论及分形维数的测定

材料科学的许多研究对象都具有自相似性,而自相似性可以用分形维数加以描述。因而,分形维数作为材料的结构参数近年来获得了许多应用,分形维数的测定方法也得到了发展。本文简略地介绍了分形理论的基本概念和思想,并综述了材料科学中有关分形维数的常用测定方法。如切割岛法、吸附法和X射线小角散射法。     

不同纤维素原丝及其制备的炭纤维的分形比较

炭纤维的性能很大程度上取决于原丝。不同纤维素原丝及其制备的炭纤维均具有分形结构。本文通过小角X射线散射（SAXS）法定量分析不同纤维素原丝及其制得的炭纤维的孔结构参数；并讨论了分形维数与结构和性能之间的关系。     

分形理论及其在活性炭研究中的应用

活性炭的表面和孔隙具有不规则性,且在一定尺寸范围内表现出自相似性,而分形维数是不规则性的一个量度.本文主要介绍了分形的一些基础理论及其在活性炭中的研究方法,如吸附法、小角X射线散射法、压汞法和电镜法等.这些方法能有效地得出自相似结构和分维,但通过对分维的研究,改善材料性能的研究成果很少.随着分形理论的发展及测度方法的进步,用分形来研究活性炭越来越方便.     

小角Ｘ射线散射模糊数据解析方法

小角Ｘ射线散射（ＳＡＸＳ）是研究多孔材料结构的一种有效方法，可得到孔径分布、平均孔径、比表面、界面层厚度、分形维数等许多微结构住处、ＳＡＸＳ理论公式基于点状光源（针孔准直），但实践中则大多采用长狭准直条件，简要综述了ＳＡＸＳ在长狭缝准直条件下直接应用模糊强度进行煤、炭、干凝胶、分子筛等多孔材料结构解析的方法，并与针孔准直进行了对比。     

密封和饱水条件下养护的水泥硬化体纳米结构(英文)

采用毛细吸水的方法可重复制备压实水泥水化硬化体;测量了用以表征水泥水化程度的化学收缩;利用小角X射线散射技术获得了水化硅酸钙纳米凝胶颗粒的堆积结构分形维数;研究了不同养护条件下制备的水泥硬化体分形结构。结果表明:密封养护的水泥硬化体10 d龄期水化程度与饱水养护的水泥硬化体相同;而饱水养护的水泥硬化体10 d龄期时其纳米凝胶结构的分形维数明显低于密封养护的水泥硬化体。同步辐射小角X射线散射技术可探测到密封养护的水泥硬化体由于水化产生的自干燥现象,以及由此引起的纳米凝胶颗粒紧密堆积,该技术为水泥基材料自收缩性能的微观机制研究提供了技术手段。     

粉煤灰-水泥浆体中[SiO_4]~(4-)四面体聚合结构和分形结构研究

本文采用三甲基硅烷化－气相色谱（ＴＭＳ－ＧＣ）法和Ｘ射线小角散射分析技术研究了粉煤灰－水泥浆体中的［ＳｉＯ４］４－四面体聚合结构和分形结构。实验结果表明,粉煤灰水泥浆体中粉煤灰的水化是［ＳｉＯ４］４－阴离子的解除、聚合过程,加入激发剂有利于单体生成和低聚物含量提高;粉煤灰－水泥浆体中气孔－固体界面具有分形结构特征,掺入粉煤灰使界面的分形维数增大。     

粉煤类—水泥浆体中[SiO4]^4—四面体聚合结构和分形结构研究

本文采用三甲基硅烷化－气相色谱（ＴＭＳ－ＧＣ）法和Ｘ射线小角散射分析技术研究了粉煤灰－水泥浆体中的［ＳｉＯ４］＾４－四面体聚合结构和分形结构。实验结果表明,粉煤灰水泥浆体中粉煤灰的水化是［ＳｉＯ４］＾４阴离子的解除、聚合过程,加入激发剂有利于单体生成和低聚物含量提高;粉煤灰－水泥浆体中气孔－固体界面具有分形结构特征,掺入粉煤灰使界面的分形维数增大。     

X射线衍射在高聚物方面的应用(下)

<正> 五、小角X射线散射方法* (一) 大角与小角的比较 图47比较了大角与小角高聚物样品及底片实验装置的不同情况。 1.散射原理 X射线小角散射是在靠近原光束附近很小角度内,也就是在倒易点阵原点附近处电子对X射线相干散射现象。理论证明,小角散射花样、强度分布与散射体的原子组成以及是否结晶无关,仅与散射体的形状、大小     

小角X射线散射在分子筛研究中的应用

小角X射线散射（SAXS）是在纳米尺度范围内研究物质内部电子密度不均匀区几何结构的物理手段。着重介绍了同步辐射光源小角X射线散射技术（SAXS）优势和特点,系统地总结了SAXS技术在溶胶-凝胶过程、分子筛合成过程及分子筛表征方面的最新进展,尤其是SAXS技术研究溶胶体系中硅物种的存在行为及其对分子筛合成的影响规律,以及在研究分子筛的分形结构、粒径尺寸和介孔的分子筛孔道的大小、形貌和分子筛界面特征方面的最新进展。最后分析了SAXS在分子筛研究中存在问题并对其在该领域未来的研究方向进行了展望。     

小角X射线散射在分子筛研究中的应用

小角X射线散射(SAXS)是在纳米尺度范围内研究物质内部电子密度不均匀区几何结构的物理手段。着重介绍了同步辐射光源小角X射线散射技术(SAXS)优势和特点,系统地总结了SAXS技术在溶胶-凝胶过程、分子筛合成过程及分子筛表征方面的最新进展,尤其是SAXS技术研究溶胶体系中硅物种的存在行为及其对分子筛合成的影响规律,以及在研究分子筛的分形结构、粒径尺寸和介孔的分子筛孔道的大小、形貌和分子筛界面特征方面的最新进展。最后分析了SAXS在分子筛研究中存在问题并对其在该领域未来的研究方向进行了展望。     

炭石墨材料中微孔各向异性的描述与实验测定

材料中气孔的各向异性程度对材料的许多宏观性能有着重要的影响。本文根据Ｘ射线的小角散射的理论，提出并定义了描述炭石墨材料中微孔各向异性程度的特性参数──孔的形状因子。通过多种炭石墨材料试样中微孔形状因子的实验研究及由回转半径法确定的孔形状因子的比较研究，论证了本文定义的形状因子确实能给出对气孔各向异性程度的较准确的描述。研究同时说明，本研究中所讨论的炭石墨材料中气孔的形状有明显的差异。     

二茂铁掺杂有序介孔炭的制备及其结构研究

以反相嵌段聚合物PPO_(97)-PEO_(186)-PPO_(97)为模板剂,甲阶酚醛树脂为炭前驱体,二茂铁为金属源,采用多组分共组装法结合后续炭化制备了二茂铁杂化有序介孔炭复合材料。采用小角X射线散射、低温氮气吸脱附、透射电子显微镜等技术详细研究了材料的微观结构。测试表明,适量掺杂二茂铁时,复合材料仍然能够保持有序的介观结构,且材料具有较高的比表面积(556 cm~2/g)和孔容(0.39 cm~3/g)。掺杂的纳米粒子以较大的尺寸附着在介孔炭材料的表面,因此掺杂后的介孔炭材料仍然保持较高的比表面积。二茂铁添加量太多时,复合材料转为无序结构。     

SAXS方法及其在多孔材料研究中的应用

小角X射线散射（SAXS）是一种有效，重要的亚微结构分析手段。本文主要介绍了SAXS对于非理想两相体系的解析方法及其在多孔材料中的应用。     

石墨孔界面分维的X射线小角散射研究

本文利用Ｘ射线小角散射技术，对几种光谱石墨和热解石墨中孔界面的分形特征进行了实验研究。实验结果表明，本文研究所有石墨的孔界面都具有分形结构的特征；光谱石墨中孔界面非常接近于一个光滑表面，而热解石墨孔界面的分维值与２存在明显差别．说明其孔界面比较粗糙。     

由稻壳制备纳米结构SiO2

以稻壳为原料制备纳米结构SiO2,并用X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及小角X-射线散射对其结构进行了表征。结果表明,由稻壳制备的SiO2具有分层结构：由硅氧四面体无规连接构成粒径为4nm左右、表面分形维数Ds≈2．3的一次粒子;一次粒子聚集成粒径30～50nm、质量分形维数Dm≈2．7的二次粒子。     

现代仪器分析方法在煤热解研究中的应用

对热重-差热、红外、气相色谱、液相色谱、离子色谱、磁共振、质谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、小角X射线散射以及X射线吸收精细结构等仪器分析方法的特征性能进行了综述,重点描述了其在原煤、半焦、焦油、热解气体等分析研究中的应用.同时简要介绍了一些先进的联合分析法在煤热解研究中的应用.     

利用小角度X射线散射法测定多孔硅胶粒子中微孔的平均尺寸

本文从园球形粒子的散射方程出发,讨论了利用小角X射线散射技术测量多孔硅胶粒子中微孔平均尺寸的基本原理和方法。文章对不同孔径的多孔硅胶粒子,给出利用逐级对数图解法,逐级切线图解法和相关函数法得到的具体结果,重点讨论了相关函数法。同时对小角X射线的具体实验技术也作了若干探讨。     

高庙子钠基膨润土纳米孔隙结构的同步辐射小角散射

针对内蒙古地区2种钠基膨润土(GMZ001,GMZ07),采用同步辐射小角X射线散射(SAXS)技术进行纳米孔隙结构表征,通过FIT2D软件数据处理和背底散射扣除,校准并基于Porod校准后的曲线,利用最大熵统计方法得到孔径分布,分析了Guinier曲线并通过小角区域近似和外推方法,得到回转半径和孔径尺寸。同时,基于双对数曲线求斜率测定了分形维数。结果表明:GMZ07的散射强度大于GMZ001散射强度;Porod正偏离效应表明造成微密度起伏的不均匀区可能是膨润土中存在无定形成分。GMZ001分选性较GMZ07好,孔径集中;与GMZ001平均孔径和最可几孔径相比,GMZ07尺寸更小。最大熵理论估算的平均孔径相比于Guinier曲线估算的偏高,但差值不大。二者分形类型及维数差别不大,表明2种膨润土复杂程度类似。上述研究为膨润土SAXS制样、数据处理、孔结构参数获取提供参考。     

炭—石墨材料的孔结构：孔结构测试分析技术

本文较为系统地阐述并讨论了测试分析炭——石墨材料中孔结构的几类常用方法,包括吸附法,压汞法,小角散射法和图象分析法。这些分析测试技术有着各自的优点、适用范围以及不足或待改进之处。本文对所有这些,特别是这些测试技术的缺陷作了较为详细的讨论。