纳米SiO2/NR复合材料制备工艺研究

本实验以工业水玻璃和天然胶乳为原料,根据乳液共凝原理,将纳米SiO2乳液与天然胶乳共混制备纳米SiO2/NR复合材料。通过正交实验设计分析制备工艺对复合材料力学性能的影响,得出了纳米SiO2/NR复合材料的最佳制备工艺条件为水玻璃浓度为5%,反应温度为50℃,反应时间I为25 min,反应时间II为45 min。     

纳米SiO2/NR复合材料制备工艺的研究

采用乳液共混法,研究了纳米SiO2/NR复合材料的制备工艺以及复合材料的力学性能.结果表明,纳米SiO2改性剂(硅烷偶联剂TESPT)用量为10%,搅拌时间为60min,天然胶乳浓度为20%,纳米SiO2用量为20～30份,可制备出力学性能较好的纳米Si02/NR复合材料.     

仿生制备SiO2分离膜的实验

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在溶液中的自组装胶束为有机模板,对无机前躯体正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩聚过程进行调控,于SiO2 无机膜中复制出了具有自组装体形状的三维孔结构。孔径分布测定结果表明优化物料条件下制备出的非担载SiO2 膜具有 1. 8nm的最可几孔径,平均孔径为 5. 3nm。对比传统的sol gel制膜方法,其孔径分布不受灼烧条件的影响。该膜的广角XRD分析结果表明组成介孔壁面的SiO2 为非晶型结构,该膜的小角度XRD分析结果进一步表明,膜内介孔道的排列形式为三维空间上的无序网络结构。将优化物料条件下的混合物旋涂于多孔Al2O3 陶瓷载体上,进一步制备出了SiO2 分离膜,该膜的SEM表征和气体渗透性能测定结果表明其完整性能较好。     

PET/纳米SiO2复合材料的制备(Ⅱ):纳米SiO2在PET中的分散性研究

研究了分散方法、纳米材料的加入体系、分散时间、分散剂的种类及SiO2 的加入量对纳米SiO2 在PET/纳米SiO2 中分散性的影响 ,用TEM对其分散情况进行表征 ,并对其分散机理进行探讨与研究。其结果表明 :采用球磨分散法并以氨基硅烷A1 1 2 0分散剂时分散效果最佳 ;当分散时间达 7 5h时 ,分散液中SiO2 基本以纳米尺寸存在 ;将分散液加入对苯二甲酸二甲酯熔体中并在球磨状态下进行酯交换SiO2 的分散效果最好 ,1 0 0nm以下的SiO2 达 95 0 7% ;体系中随SiO2 量的增加 ,其分散性变差 ,当纳米SiO2 的加入量为 1 %～ 4 %时 ,粒径在 1 0 0nm以下的SiO2 由 88%下降到 61 %。     

SiO2空心球及SiO2/TiO2复合空心球的制备与性能研究

空心球材料是一种理想的保温结构,其极大降低了表观密度和空气对流换热,增加了热反射,降低了热导系数.因此,空心球材料在建筑、涂料、装潢等领域有着较大的应用前景.采用模板法以聚苯乙烯微球为模板,制备了纳米级SiO2空心球,再以此SiO2空心球为模板,采用包裹沉淀法制备了SiO2/TiO2复合空心球.结果显示:SiO2空心球...     

TiO2·SiO2/beads 的制备与性质

研究以空心玻璃微球为载体,用Sol-gel 法制备附载型复合光催化剂的过程,并对TiO2·SiO2/beads 光催化活性进行评价.结果表明:复合型光催化剂TiO2·SiO2摩尔比存在最佳值,当n(TiO2)/m(SiO2)=30/70时,光活性是在同样降解条件下,同样含量Degussa P-25 TiO2的2倍左右.同时研究制备方法、制备条件、TiO2·SiO2摩尔比、TiO2·SiO2/beads吸附性、活化条件、比表面等因素对附载型复合光催化剂活性的影响.     

SiO2气体分离膜的制备工艺优化

利用溶胶-凝胶法(sol-gel)进行了SiO2气体分离膜的实验研究,对制备过程中的主要影响因素--溶胶浓度、水解过程的pH值、干燥条件、热处理工艺和担载体的性质等进行了适当调整与分析,寻求制备担载SiO2无机膜的最佳条件,制得了孔径分布狭窄、分离效果良好的担载SiO2膜.     

TiO2/SiO2/NiFe2O4磁性纳米材料的制备、表征及光催化性能

采用均匀沉淀法在表面包覆了SiO2的磁基体NiFe2O4上负载TiO2,从而制备出一种新型磁性纳米光催化材料TiO_2/SiO_2/NiFe_2O_4,并通过改变pH值、水浴时间、水浴温度、煅烧温度及Ti/Ni摩尔比n(Ti):n(Ni)等得到材料的最佳制备条件。用XRD、TEM分析了复合材料的形态结构及包覆情况,结果显示TiO2均匀地包覆在SiO2/NiFe2O4表面,复合材料粒径范围为50～70nm;UV-vis吸收曲线表明,复合材料对光的吸收带出现红移。VSM测试表明复合材料具有良好的磁性,易于通过磁场进行回收。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,评价了复合材料的光催化性能,该材料对甲基橙的脱色率达98.6%。     

原位聚合制备尼龙6/纳米SiO2复合材料研究

对原位聚合制备尼龙6／纳米SiO2进行研究。结果表明，无论是否对纳米SiO2复合材料进行偶联化处理，其表面均将在原位聚合过程中与尼龙6产生接枝；SiO2表面接枝物的生成，可在某种程度上造成体系结晶程度的降低，但复合体系的力学性能主要由SiO2粒子的分散程度、粒子和其体之间的相界面性质等因素决定；采用经偶联剂处理并具有较小粒径和较大比表面积的SiO2对尼龙6进行复合，可使复合体系的力学性能指标达到较高的水平，且硅烷偶联剂的最佳用是为SiO2的3％左右。     

SiO2超疏水薄膜的制备和性能表征

采用溶胶-凝胶法、相分离及自组装技术,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅前体,在硅溶胶中添加聚丙烯酸(PAA)引发相分离,通过控制PAA的含量来控制相分离的程度,从而制备出表面微结构可控制的SiO2薄膜.研究了聚丙烯酸含量对薄膜表面微结构及接触角的影响.用扫描电镜(SEM)对薄膜表面进行了表征,结果表明,SiO2薄膜表面粗糙度随着聚丙烯酸含量的增加而增加.最后用三甲基氯硅烷(TMCS)进行化学气相修饰,形成TMCS自组装单分子层,制备出接触角达158°的超疏水SiO2薄膜.     

TiO2/SiO2复合薄膜的制备及其自清洁性能

利用热陈化法得到的纳米TiO2粒子及SiO2聚合物胶粒通过浸渍-提拉技术制备了具有自清洁功能的TiO2/SiO2复合薄膜。考察了SiO2的复合比例对薄膜的表面形貌、透光率、光致亲水及自清洁性能的影响。随着SiO2复合体积分数的增大,薄膜的表面粗糙度、可见光透过率、光致亲水及自清洁性能显示了相似的变化规律。即在V(SiO2)=25%左右时,薄膜的各项特性或性能达到最大值或最小值。该薄膜在室外放置28天后,仍能显示超亲水性能。     

ZrO2/SiO2催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以己内酰胺-八水氧氯化锆低共熔溶剂为添加组分,采用溶胶-凝胶法合成含锆的硅胶,再经过高温煅烧得到n-ZrO₂/SiO₂ （n=2%,4%,6%） 负载型催化剂。并用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）对其进行结构表征,确定ZrO₂成功负载到SiO₂上。以ZrO₂/SiO₂为催化剂和吸附剂,H₂O₂为氧化剂组成催化氧化脱硫体系,并应用于模拟油脱硫。分别考察了氧化锆负载量、反应温度、氧硫比、催化剂加入量及不同类型的硫化物对脱硫效果的影响。实验结果表明,在反应温度为70℃、n（H₂O₂）/n（S）=4（摩尔比）、4%-ZrO₂/SiO₂的加入量为0.2 g的最佳反应条件下,氧化脱硫体系对二苯并噻吩（DBT）、4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）和苯并噻吩（BT）的脱除率分别为98.7%、93%和65.9%。且4%-ZrO₂/SiO₂回收利用5次后,DBT脱除率仍可达到91.8%。     

卵清蛋白的膜污染及次级膜效应

为了研究蛋白对有机微滤膜(孔径0.16~0.36μm)的污染过程,以卵清蛋白为研究对象,在不同操作压力以及添加葡聚糖的情况下对卵清蛋白溶液进行过滤分离.结果表明:有机微滤膜对1 g/L的卵清蛋白的截留率可达到60%以上,对于其中添加的葡聚糖(截留相对分子质量Mw=70 000)也有一定的截留率,蛋白污染层形成过程受到操作压力的影响,并且具有明显的次级膜截留特性.     

纳米SiO2/Al复合粒子的制备

利用在活化微米金属铝粉表面包覆纳米SiO2致密膜的方法，以对推进剂燃烧具有催化作用的纳米膜取代了铝粉表面本身的惰性氧化层。分析了纳米膜包覆的形成机理，并以此制备了纳米SiO2／A1复合粒子。通过检测分析，发现包覆前后颗粒粒度变化不明显，包覆膜的厚度在10nm左右，与铝粉本身的氧化层厚度相当；发现复合颗粒表面有Si-O-Si反对称伸缩振动峰及Si-O-Si弯曲振动吸收峰，表明包覆膜为SiO2。     

纳米SiO2复合漆的制备及其耐蚀性能

通过化学改性，硅烷偶联剂（A858）与纳米SiO2表面的羟基发生反应，得到亲油性纳米SiO2，提高了SiO2与涂料的相容性。原子力显微镜（AFM）测试结果表明，SiO2粒子的平均尺寸约为50nm，分散均匀。在机械搅拌和超声场共同作用下，将纳米SiO2加入到油漆中，制备了纳米SiO2复合漆。浸泡腐蚀实验、阳极极化及交流阻抗（EIS）测试结果表明，纳米SiO2改善了油漆在NaCl水溶液中耐蚀性，SiO2质量分数为0．91％时，复合涂料的耐蚀性最佳。     

ZrO2/SiO2复合溶胶稳定性的实验研究

以硅酸乙酯和氧氯化锆为先驱体，制备了ZrO2／SiO2复合溶胶，重点考察了ZrO2的摩尔含量、添加剂DMF和TEABr、陈化温度对ZrO2／SiO2复合溶胶稳定性的影响。结果表明：氧氯化锆的存在不利于ZrO2／SiO2复合溶胶的稳定，且随着氧氯化锆摩尔百分含量的增加，溶胶易于凝胶；随着陈化温度的升高，凝胶时间变短；DMF能明显延长ZrO2／SiO2复合溶胶的凝胶时间；当0．4〈n（TEABr）／n（TEOS）〈1时，TEABr能提高溶胶的稳定性。     

VCrO/SiO2催化剂的制备、表征及催化芳烃氨氧化的活性

以硅胶为载体,用水溶液浸渍法制备了不同质量分数的钒铬复合氧化物催化剂,用BET、XRD、XPS等手段对其进行了表征,发现钒铬形成了Vv-CrⅢ无定形复合氧化物,是催化反应的活性物种,铬的加入及载体硅胶均有利于形成氧化物的无定形相,抑制晶相的生成,从而提高了反应的选择性。硅胶负载的钒铬复合氧化物催化剂对芳烃氨氧化反应表现出较高的催化活性,可使邻二甲苯氨氧化反应高收率得到邻苯二甲酰亚胺,用质量分数为10%的钒铬复合氧化物催化剂在最佳条件下进行小试,收率可达89.1%。     

DSP-PELA/SiO2微球的制备及其体外释药研究

采用自制的聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸/SiO2 PELA/SiO2)材料作为药物载体,通过溶剂挥发法制备了地塞米松磷酸钠(DSP)微球,并对微球的粒径、载药量以及体外缓释性能进行了研究.微球电镜图片显示其粒径大小分布在8μm左右,符合缓释制剂要求.体外缓释研究结果显示,PELMSiO2微球具有明显的缓释作用.     

三向石英复合材料的研制

论述了石英纤维/熔融石英复合材料的制备工艺及后处理工艺对材料密度和力学性能的影响.试验表明:本工艺可制备出高致密性、力学性能优良、耐烧蚀性及电性能优异、可满足天线罩使用要求的复合材料.     

SiO_2/N-羟基酰亚胺复合物的制备及其催化性能

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行表面改性,并以改性后的SiO2为种子,马来酸酐为单体,成功制备了固载型SiO2/N-羟基酰亚胺复合物催化剂。采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和X射线能谱对催化剂进行了表征。将该催化剂用于肉桂醇的氧化反应,考察了各种因素对反应性能的影响。实验结果表明,当SiO2/N-羟基酰亚胺复合物:Co(OAc)2=5∶4时,于120℃,0.6MPa氧压下反应16h,56%的肉桂醇发生转化,氧化产物肉桂醛达53.2%。探讨了SiO2/N-羟基酰亚胺复合物/Co(OAc)2催化氧化肉桂醇的反应机理。