纳米CeO2/PMMA杂化材料的制备与表征

采用在位分散聚合法制备了纳米CeO2/PMMA杂化材料。XRD分析表明，杂化材料 是无定形的。SEM分析表明，杂化材料中CeO2含量不同，材料的断面形貌明显不同 ，随CeO2含量的增加，杂化材料由韧性断裂向脆性断裂转变。EDS面分析表明，Ce 在杂化材料中分布均匀。实验表明，随CeO2含量的增加，杂化材料的透过率与溶解 性降低。     

纳米CeO2/聚苯乙烯杂化材料的制备及表征

用反相胶束微乳液法制备了纳米CeO2/聚苯乙烯杂化材料 .XRD分析表明,纳米CeO2/聚苯乙烯杂化材料中,CeO2是无定形粒子.XPS分析表明,杂化材料并非简单的物理混合,CeO2纳米粒子与有机物之间存在着一定强度的化学键.FTIR分析表明,CeO2粒子的吸收存在蓝移现象.     

纳米AgBr/PMMA光致变色杂化材料制备与表征

采用本体聚合法制备了纳米AgBr/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)光致变色杂化材料. XRD分析表明，纳米AgBr/PMMA杂化材料是无定形的. SEM分析表明， AgBr含量不同，杂化材料的断面形貌明显不同，随AgBr含量的增加，杂化材料由韧性断裂向脆性断裂转变. EDS面分析表明， Ag、Br元素在杂化材料中均匀分布.所制备的纳米AgBr/PMMA杂化材料具有一定的光致变色效应.     

沉淀法制备CeO2纳米晶与表征

采用乙醇为分散剂和保护剂,用反向沉淀法制备了不同粒径的CeO2纳米晶。XRD分析表明,当焙烧温度为250－800℃时,所合成的CeO2纳米粒子属于立方晶系,空间群为OH^5-FM3M。TEM分析表明,CeO2纳米粒子呈球形,粒度随焙烧温度的增加而增大。热失重分析表明样品的热失重主要受温度的影响,而焙烧时间的影响不大。相对密度分析表明,随CeO2纳米晶粒度的增大,粉末的密度增加。     

沉淀法制备CeO_2纳米晶与表征

采用乙醇为分散剂和保护剂 ,用反向沉淀法制备了不同粒径的CeO2 纳米晶。XRD分析表明 ,当焙烧温度为 2 5 0～ 80 0℃时 ,所合成的CeO2 纳米粒子属于立方晶系 ,空间群为O5 H FM 3M。TEM分析表明 ,CeO2 纳米粒子呈球形 ,粒度随焙烧温度的增加而增大。热失重分析表明 ,样品的热失重主要受温度的影响 ,而焙烧时间的影响不大。相对密度分析表明 ,随CeO2 纳米晶粒度的增大 ,粉末的密度增加。     

掺杂纳米CeO2的纳米玻璃的微观结构研究

采用溶胶-凝胶技术制备了掺杂纳米CeO2的纳米玻璃. XRD分析表明, 掺杂CeO2纳米玻璃为无定形. SEM分析表明, 掺杂纳米CeO2的纳米玻璃中掺杂的纳米粒子分布均匀, 无团聚现象; 玻璃各成分之间混合均匀; 采用不同溶剂所制备的纳米玻璃的致密程度不同. 热分析表明, 掺杂纳米CeO2的纳米玻璃在68 ℃附近有1个吸热峰, 故在该温度时, 应长期保温, 使样品中溶剂充分挥发, 当温度达到500 ℃附近时, 样品几乎不再失重, 仅发生致密化.     

大气环境中铈氧物组成研究

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(EDS)研究了大气环境中铈氧化物的组成变化. 实验结果表明, 大气环境中铈的氧化物主要由Ce2O3, Ce7O12和CeO2构成, 氧化初期主要是Ce2O3, 随着氧化时间增加, 大部分Ce2O3逐渐转变为Ce7O12, 而在局部微裂纹集中处直接生成CeO2, 随着氧化过程的进行, Ce7O12逐渐转变为CeO2, 240 h后 Ce7O12几乎完全转变为CeO2;扫描电镜结合能谱分析表明Ce7O12主要以连续致密氧化膜存在, 而CeO2则出现大量微裂纹, 这种变化与两者密度上的差异有关.     

透明纳米CeO2的合成与表征

采用胶溶法合成了表面修饰十二烷基苯磺酸钠（DBS）的CeO2纳米粒子有机溶胶，探讨了制轩CeO2纳米有机溶胶的最佳实验条件TEM分析表明，CeO2（DBS）纳米粒子呈球形，约3nm，粒径分布均匀，无团聚现象。ED分析表明，CeO2（DBS）纳米粒子为多晶结构。     

聚丁二烯/二氧化硅杂化新材料等温结晶动力学及结晶形态的研究

研究了所合成的新型高顺式聚丁二烯键合纳米二氧化硅杂化材料(PB-Si)的顺式-1,4微观结构、特性黏数([η])、微观形态及热稳定性与键合纳米二氧化硅含量的关系等,并采用示差扫描量热仪(DSC)和配有在线冷热台的偏光显微镜(POM)研究了杂化材料PB-Si中SiO_2含量及微观链结构特点对其低温下等温结晶动力学及结晶形态、球晶增长速率的影响.结果表明:当SiO_2含量小于2.5%时,杂化材料PB-Si的特性黏数和顺式-1,4结构含量均基本保持不变,短支链结构的杂化材料(PB-Si-Ni)的顺式-1,4结构含量约为96.6%,高度线性链结构的杂化材料(PB-Si-Nd)的顺式-1,4结构含量约为98.6%,热稳定性均随着SiO_2含量增加而有所提高;在PB顺式-1,4微观结构及SiO_2结合含量基本相同的前提下,与共混物PB/SiO_2相比,杂化材料PB-Si具有更快的结晶速率,且随着杂化材料PB-Si中SiO_2结合量增大,其结晶速率加快,半结晶时间(t1/2)缩短;若杂化材料中顺式-1,4微观结构含量和SiO_2结合量同时增加,杂化材料PB-Si的结晶速率进一步加快;在顺式结构含量及SiO_2含量确定的情况下,聚合物的拓扑结构对其结晶速率也有明显影响,高度线性结构(PB-Si-Nd)比短支链结构(PB-Si-Ni)的杂化材料也具有更快的结晶速率;杂化材料PB-Si在低温等温结晶过程中均呈现三维球晶的生长方式,Avrami指数(n)在2.0~3.0之间,球晶增长速率也随SiO_2结合量增加而加快.     

聚己内酯在有机/无机杂化体系中的受限结晶行为

通过Sol Gel技术合成了聚己内酯 (PCL) /二氧化硅 (SiO2 )杂化材料 ,并对杂化样品进行了DSC和WAXD测试 .实验结果表明杂化样品中PCL的结晶度随二氧化硅含量增加而减小 ,当样品中二氧化硅含量达到 60 %时 ,PCL为非晶态 ;含有PCL结晶的杂化样品中PCL熔融温度基本相同 ,但是比纯PCL的熔融温度低 .杂化样品中结晶PCL的结晶结构和微晶尺寸和纯PCL的一致 .这说明杂化材料中PCL的结晶行为和结晶度受到了限制 ,含PCL结晶的样品中PCL的结晶结构和微晶尺寸并没有受到影响 .     

锰铈混和氧化物气凝胶催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备出CeO2和Ce1-xMnxO2(x分别为0.05, 0.10, 0.15,0.20)气凝胶。以硝酸锰浸渍制得的氧化铈气凝胶Mn/CeO2,用TEM、BET、一氧化碳催化氧化活性评价和H2-TPR对所制备的催化剂进行了研究。TEM、BET的结果表明，随着锰含量的增加，氧化铈气凝胶的粒度减小，表面积增大。一氧化碳催化氧化活性评价显示,氧化铈中添加锰制得的催化剂的一氧化碳低温催化氧化的活性比未添加锰的氧化铈提高。且锰加入量为15 mol%时，气凝胶的催化活性最高。锰的引入方式不同，气凝胶的催化活性不同。浸渍方式负载锰所制备的Mn/CeO2气凝胶的一氧化碳催化氧化活性低于Ce1-xMnxO2(x分别为0，0.05, 0.10, 0.15,0.20)气凝胶。TPR实验发现，与氧化锰相同，氧化铈上负载的锰的还原也分三步进行。     

负载型光催化材料CeO2-TiO2/SiO2的表面结构与光响应性能

采用表面改性法制备了负载型光催化材料CeO2-TiO2/SiO2,并用X射线衍射,比表面积测定,红外光谱,程序升温还原和紫外可见漫反射光谱技术对固体材料的结构和光响应性能进行了表征.结果表明,CeO2与TiO2在材料表面存在相互修饰作用,CeO2能拓展TiO2的光响应范围,使TiO2吸光区域由紫外拓宽至可见光区,从而提高材料的光能利用率;Ti4 可以进入CeO2晶格,形成Ce-O-Ti键合,使得Ti4 平均配位数增加,同时提高了CeO2体相晶格氧的活性;TiO2有助于提高CeO2在载体表面的分散程度,减小CeO2的微晶尺寸,提高固体材料的能隙值和氧化还原能力.     

CeO2的富氧性能对质子交换膜燃料电池阴极的影响

应用溶胶法和浸渍法向质子交换膜燃料电池阴极Pt/C催化剂添加CeO2,透射电子显微镜(TEM)分析和循环伏安测试表明:对由上述两种方法制备的各含5%CeO2的Pt/C催化剂,其粒径、形态分布以及CeO2在催化剂表面的覆盖度都不相同.单电池测试结果发现,二氧化铈的富氧作用表现明显,在以溶胶法制得的CeO2-Pt/C催化剂中,3%CeO2含量的催化剂呈现最佳的性能,而由浸渍法制得的CeO2-Pt/C,则以1%CeO2含量的性能最好,但对比之下,不如溶胶法制备的含3%CeO2的催化剂.     

表面改性对CeO2纳米粉体特性的影响

研究了表面改性对CeO2纳米粉体特性的影响，采用表面活性剂．十二烷基硫酸钠对CeO2粉末颗粒表面进行了改性。未改性和改性的纳米氧化铈用粉体综合性能测试仪、激光粒度仪、比表面积测试仪、X射线仪、扫描电子显微镜进行了表征。结果表明，用十二烷基硫酸钠表面改性能提高纳米氧化铈的流动性和分散性，减小比表面积和团聚，同时也对CeO2粉体颗粒表面改性的机制进行了探讨。     

Hybrid cyclotriphosphazene–polysiloxane–nano-SiO2 composites with improved mechanical properties

Starting from the functional cyclotriphosphazene, polysiloxane and nano-SiO₂ precursors, three new hybrid nanocomposites with reinforced mechanical properties were prepared. Young’s modulus values for all the composite samples are similar in the range of 7–11 MPa, stress at fracture increases with the nano-SiO₂ content increase in the material and reaches a maximum value of 36 MPa for the composite with 20% nano-SiO₂. The nanocomposites investigated are elastic and demonstrate the ability to be deformed without failure up to 54% strain.     

用脉冲D2反应研究CeO2在Co-CeO2/SiO2费托合成催化剂中的促进作用机理

 采用脉冲D2反应研究了CeO2在Co-CeO2/SiO2费托合成催化剂中的作用机理. 通过比较在Co-CeO2/SiO2和Co/SiO2催化剂上的脉冲D2反应实验结果发现, CeO2可以提高载体表面 Si-OH 的H-D同位素交换活性和 Si-OH 中H参与CO加氢反应的活性; CeO2不仅增加了催化剂表面活性碳物种的总量,而且活性碳物种以链增长单体-CH2-为主,因而有利于增加费托合成反应速率和链增长几率; CeO2的加入明显提高了催化剂表面碳原子的加氢反应速率,从而减少了碳沉积.     

TPR法研究轻油转化制氢催化剂还原性能——CeO2促进还原的研究

用TPR法研究了烃类蒸气转化制氢催化剂还原性能。发现这类催化剂的还原符合核化模型。镍与催化剂中其它组分相互作用影响催化剂的还原, MgO和水泥的加入均提高了NiO的还原温度,稀土氧化物的加入可降低NiO-MgO体系的还原温度。由TPR曲线峰形分析求得了RKN,TDRE-3和ICI-46-1以及其它含CeO_2催化剂还原动力学参数。发现CeO_2的加入减少了催化剂的还原活化能, 且还原活化能与镍的分散度之间有较好的对应关系, 即镍铈比(Ni/Ce)分散得越均匀, 则还原活化能越低。提出了CeO_2促进还原的机理。     

Morphology and crystal-plane effects of Zr-doped CeO_2 nanocrystals on the epoxidation of styrene with tert-butylhydroperoxide as the oxidant

The morphology effect of Zr-doped CeO_2 was studied in terms of their activities in the selective oxidation of styrene to styrene oxide using tert-butyl hydroperoxide as the oxidant. In the present work, Zrdoped CeO_2 nanorods exhibited the highest catalytic performance(yield of styrene oxide and TOF value)followed by nanoparticles and nanocubes. For the Zr-doped CeO_2 nanorods, the apparent activation energy is 56.3 k J/mol, which is much lower than the values of catalysts supported on nanoparticles and nanocubes(73.3 and 93.4 k J/mol). The high resolution transmission electron microscopy results indicated that(100) and(110) crystal planes are predominantly exposed for Zr-doped CeO_2 nanorods while(100)and(111) for nanocubes,(111) for nanoparticles. The remarkably increased catalytic activity of the Zrdoped CeO_2 nanorods is mainly attributed to the higher percentage of Ce~(3+)species and more oxygen vacancies, which are associated with their exposed(100) and(110) crystal planes. Furthermore, recycling studies proved that the heterogeneous Zr-doped CeO_2 nanorods did not lose its initial high catalytic activity after five successive recycles.