可控构建环形的壳聚糖/Fe3O4复合凝胶研究

基于液滴冲击液面所形成环形涡流构建环形的壳聚糖/Fe3O4复合凝胶,研究环形凝胶的可控制备规律,并表征了壳聚糖/Fe3O4复合凝胶的物相组成、形貌及含水率.通过控制NaNO2的用量及降解时间,实现不同分子量壳聚糖制备.XRD结果表明实现了壳聚糖/Fe3O4复合凝胶的制备.环形的壳聚糖/Fe3O4复合凝胶的最佳制备参数为液滴下落高度为9-15 cm,壳聚糖分子量范围为3.4×105-7.1 ×104.环形涡流的存在及冷冻过程引起壳聚糖/Fe3O4复合凝胶外部孔径大于复合凝胶内部孔径,孔大小约为10 ～ 50 μ,m.壳聚糖/Fe3 O4复合凝胶的含水率约为94;.     

聚二甲基二烯丙基氯化铵为模板合成球状羟基磷灰石

基于生物矿化原理,以Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)3PO4·3H2O为原料,以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDAC)为模板成功制备出球状纳米羟基磷灰石(HA)晶体.采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TG)对纳米HA的结构、组成、形貌和热性能进行表征.结果表明,PDAC浓度对HA晶体形貌有很大影响.随着PADC浓度增大,所得HA晶粒形貌转变为球状,当PDAC的浓度达到2.0 wt;时,得到粒径大小在40 nm左右的球状HA颗粒.同时,对HA晶体形貌形成的可能机理进行了讨论.     

SiO2粉体制备及其与Ag2S复合工艺研究

采用改性Stober法来可控制备SiO2粉体,并探究了不同沉淀剂对SiO2粉体形貌及粒径大小的影响.分别采用水热法、溶剂热法和沉淀法来制备SiO2/Ag2S复合粉体,并使用XRD、SEM-EDS、NanoMeasure等手段对制备出的各种粉体的物相、成分、形貌和粒径分布等进行表征与分析.结果表明,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为沉淀剂时,添加适量聚丙烯酸酯乳液可有效控制SiO2微球的粒径;以碳酸钠水溶液为沉淀剂时,能得到线状SiO2粉体.在140 ℃下水热处理6 h得到的SiO2/Ag2S粉体的复合效果较好;常温下,通过热处理共沉淀出的SiO2/Ag2S粉体具有操作简便、反应条件易控制、复合效果较好等优点.     

水溶性壳聚糖/鸡蛋清对仿生碳酸钙晶体形貌的控制

在水溶性壳聚糖/鸡蛋清的调控下,采用气相扩散法仿生制备出多种形貌的碳酸钙晶体.研究了Ca2+起始浓度、m壳聚糖∶ m鸡蛋清质量比对碳酸钙形貌和晶型的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及X射线衍射(XRD)等测试技术对获得的碳酸钙样品进行表征.XRD及FT-IR结果表明所得碳酸钙包括方解石和球霰石两种晶型,SEM观察表明Ca2+浓度及m壳聚糖∶m鸡蛋清质量比对碳酸钙形貌有重要的调控作用.     

纳米Fe3O4/高岭土复合粉体制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

以天然高岭土为载体、利用化学共沉淀法成功地制备出纳米Fe3O4/高岭土复合粉体。采用XRD、FSEM对复合粉体的物相组成、粒径、显微结构、形貌进行了表征,并研究了其磁分离性能和对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果显示,复合粉体中的铁氧化物呈单一的Fe3O4相,Fe3O4晶粒的尺寸为10~30 nm,且均匀负载于高岭石晶体表面。当Fe3O4、高岭土质量比为1∶5时,复合粉体的磁分离率高达90.12%,并具有良好的吸附性能。复合粉体对MB的去除率随着吸附时间的延长、吸附温度的升高、溶液p H的增大和投入量的增加而逐步提高,随着MB溶液初始浓度的增大而逐步减小;对MB的吸附量随初始浓度的增大而逐步增大。     

乙二胺四乙酸对碳酸钡粒子形貌影响的研究

以硝酸钡和碳酸铵为原料,采用共沉淀法,通过添加和控制乙二胺四乙酸(EDTA)用量,制备出哑铃状、球状和圆柱状等不同形貌的碳酸钡粒子.采用TG/SDTA、SEM 、FT-IR和XRD等对产品进行分析与表征,结果表明:不同形貌碳酸钡粒子均属正交晶系,粒子分布均匀,粒度较小,形貌完整.同时对形貌控制机理进行了初步分析.     

沉淀法制备纳米氧化铬粉体的影响因素

以Cr(NO3)3·9H2O为原料,以氨水为沉淀剂,聚乙二醇为分散剂,采用沉淀法制备了纳米Cr2O3粉体.研究了反应物浓度、分散剂用量、晶种、煅烧温度及保温时间等因素对合成纳米Cr2O3粉体晶粒度的影响,用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和比表面积测试仪(BET)等手段对其进行表征.结果表明:随反应物浓度(0.2～0.6 mol/L)的增加,纳米Cr2O3粉体的晶粒度增加;在反应物溶液中加入适量的分散剂及用加入1wt;的分散剂的去离子水洗涤前驱体,所得的纳米Cr2O3粉体的晶粒度减小;加入晶种有利于纳米Cr2O3粉体晶体的发育;随煅烧温度的升高及保温时间的延长,纳米Cr2O3粉体的晶粒度增加.在反应物浓度为0.4 mol/L、晶种加入量为1;、分散剂加入量为3;、煅烧温度为450 ℃及保温时间为1 h时可以得到晶粒度为20～50 nm,分散良好的纳米Cr2O3粉体.     

纳米Al粉体性能及热稳定性研究

本文采用等离子体电弧法制备了纳米Al粉末,用XRD、TEM、TG、DTA、热处理等测试技术研究了纳米Al粉末的组成结构、晶粒大小、晶粒形貌和热稳定性情况.结果表明,该粉体平均粒径是39nm,晶粒形貌为球状,热稳定性好.     

SiO2-BaTiO3异质双尺寸超材料结构的制备

采用垂直沉积法自组装制备了SiO2胶体晶体模板,并结合Pechini溶胶-凝胶法实现多种SiO2-BaTiO3异质双尺寸超材料结构的制备.通过X射线衍射分析仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所得粉体和光子晶体的晶型、形貌及排列方式进行测试分析.对比钛酸钡粉体,对SiO2-BaTiO3异质超材料的结构进行探讨,研究不同pH值对钛酸钡粉体的形貌和粒径的影响,进而研究不同凝胶对异质超材料结构的影响.研究结果表明异质结构中胶体晶体模板的排列更加紧密有序,缺陷减少,纳米颗粒的粒径与原钛酸钡粉体的粒径基本一致,利用不同凝胶可获得LS2、LS4、LS6型结构及层-层复合结构.     

In2O3纳米粉体的制备及其气敏性能研究

以In(NO3)3·4.5H2O为原料,采用室温固相合成法、化学共沉淀法、均匀沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法等六种不同方法制备In2O3纳米粉体.通过XRD、SEM、TEM等手段对粉体的物相、形貌、粒度等进行表征.结果表明,室温固相合成法、化学共沉淀法和水热法制备的粉体形貌为棒状,微乳液法、溶胶-凝胶法和均匀沉淀法制备的粉体形貌为粒径非常小的颗粒状.均匀沉淀法制备的In2O3气敏元件对Cl2具有最高的灵敏度,110 ℃工作温度下对100 ppm Cl2的灵敏度高达1175,且具有选择性好,响应-恢复时间短等特性.     

TiAl金属间化合物/羟基磷灰石生物复合材料的制备及性能表征

首先采用机械合金化的方法制备出TiAl金属间化合物,用化学沉淀法制备出HA粉体,然后将二者球磨混合,经过真空热压烧结工艺制得TiAl/HA复合材料.力学性能检测结果表明,TiAl/HA复合材料的硬度比纯HA生物陶瓷要低,并且随TiAl质量分数的增加呈现降低趋势;复合材料的抗弯强度随着TiAl金属间化合物含量的增加呈上升趋势,含量为15;以下,其强度低于纯羟基磷灰石,含量处于15;到30;之间,其强度高于纯羟基磷灰石;断裂韧性高于纯HA生物陶瓷,最高可比纯羟基磷灰石提高78.7;,并且随着TiAl质量分数的增加呈上升趋势.X射线衍射结果表明复合材料中只含有TiAl金属间化合物和HA两种成分;断口扫描电镜照片显示,纯羟基磷灰石材料比较致密,而复合材料中存在一定量的气孔,其部分断裂区域显示出穿晶断裂的形态.     

化学水浴沉积法制备硫化镉薄膜的微结构和性能

采用化学水浴沉积法在不同氨水用量下制备了Cu(In,Ga)Se₂太阳能电池的缓冲层CdS薄膜,根据化学平衡动力学计算出混合溶液中反应粒子的初始浓度、pH值和离子积,利用台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、量子效率测试仪(EQE)和IV测试仪对制备样品的薄膜厚度、表面形貌、晶体结构、量子效率和光电转换效率进行了表征和分析。结果表明:提高氨水用量可以抑制同质反应,促进异质反应,使CdS薄膜晶体结构从立方相向六方相转变,晶粒形状从柳絮状向颗粒状转变,晶粒尺寸逐渐增大,粒径分布更加均匀,薄膜表面更加平整,制备电池的EQE、V_oc、J_sc、FF、R_s等电学参数得到优化,光电转换效率从7.64%提高到13.60%。     

均匀共沉淀法制备NiO包覆Al粉体及性能研究

采用均匀共沉淀法制备了NiO包覆片状铝粉的NiO/Al复合粉末,系统研究了制备工艺对NiO/Al复合粉末红外发射率的影响。采用XRD和SEM对复合粒子的晶体结构及表面形貌进行了分析,利用傅里叶变换红外光谱仪和矢量网络分析仪对复合粉末的红外发射率和电磁参数进行了测试。结果表明:当铝粉的量为2.0 g,反应时间7.0 h,反应温度70℃,煅烧温度450℃时,所得复合粉末的红外发射率最低0.5556;复合粉末的表面NiO包覆较为完整,复合粉末呈片状,厚度基本均匀;复合粉末具有较好的电磁性能。     

水热均匀沉淀法制备Zn-Sr-HA微球

通过调整反应溶液中Zn/Sr摩尔比和水热反应时间,制备了锌锶替代羟基磷灰石(Zn-Sr-HA)微球.利用光学显微镜、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究了微球的组成、结构和形貌特征.结果表明,当初始溶液中Zn/Sr摩尔比为3:2或1:1、反应温度180℃、反应时间3～4h时,产物全部由HA微球组成.微球的平均直径约10～20 μm,大小均匀、分散性好.随着初始溶液中Zn/Sr摩尔比的增加,HA微球中Zn/Sr摩尔比逐渐增加,晶胞参数a值和c值逐渐减小.     

白云石制备似立方体状方解石型碳酸钙晶体及其机理研究

以轻烧白云石粉、氯化铵和二氧化碳为原料,在未使用晶型控制剂的情况下,通过蒸氨-沉钙过程制备出了似立方体状碳酸钙。研究了反应温度、溶液中钙离子浓度、通气速率、搅拌速度以及陈化时间对碳酸钙中方解石相含量以及晶体形貌的影响,并探索了沉钙反应的晶型控制机理。结果表明,在反应温度40 ℃、钙离子浓度0.05 mol/L、通碳速率100 mL/min、搅拌速度400 r/min和陈化时间2 h的条件下,制备出形貌规整、粒径分布均匀的似立方体状碳酸钙,平均粒径为5~10 μm。该研究为提升白云石的使用价值、生产高附加价值的碳酸钙产品,以及提高白云石资源的利用率提供理论基础。     

Silica gel with continuous macropores prepared from water glass in the presence of poly(acrylic acid)

Monolithic silica gel with macropores was prepared in the solution of water glass and polyacrylic acid (HPAA) by freezing transitional structures of phase separation. In the system, phase separation proceeds between silica polymers and HPAA, so that the porous morphology varies from closed macropores to particle aggregates through bicontinuous morphology, where both macropores and silica skeleton are three-dimensionally interconnected, with increasing HPAA/silica ratio. In addition, we can control the macropore size in bicontinuous morphology by varying the concentration of both silica and HPAA, or by changing the molecular weight of HPAA. The pore size distribution is quite sharp indicating the presence of pores with the same size all through the monolithic samples.     

Controlled growth and kinetics of porous hydroxyapatite spheres by a template-directed method

Porous hydroxyapatite (HA) spheres with high purity of phase and well-controlled pore size were grown by a template-directed method. We studied for the initial concentration of Ca–P how to control the chemical component of the products, and for the concentration of template how to control the aperture and the morphology of porous HA spheres. The experimental results indicated that the lower concentration of Ca–P was prone to pure HA phase and the aperture decreased gradually with the increase of the concentration of template. Correspondingly, the crystallization thermodynamics and template-directed growth kinetics were discussed in details. The solubility isotherms of HA and dicalcium phosphate (DCPD) were calculated based on classical crystallization theories of thermodynamics. The results suggested that there was a critical concentration of in the case of Ca:P=5:3 and thus DCPD could be avoided only when in this given reaction system. Kinetic analysis of HA crystal growth revealed that the template depressed the interfacial potential energy E, then enhanced the roughness on the surface of crystal nucleus and directed HA crystal to selectively grow along the [0 0 0 1] direction, and consequently governed the aperture of porous HA spheres. The experimental results were in agreement with the theoretical analysis.     

Solubility and crystallization of BaHPO4 crystals

A study of growth of barium hydrogen phosphate (BaHPO₄) crystal from solution is reported. The raw materials of barium hydrogen phosphate were successfully synthesized through chemical reaction in water. The solubility in HCl and H₃PO₄ solution were studied. It increased when acid concentration and temperature become higher, and the fitted curve of solubility is nearly a line. The acid concentration affects crystalline morphology of BaHPO₄ crystal. The crystallization is well when the acid solution ranges from 0.5 to 0.8M. © 2006 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim     

制备方法对Al2O3-CeO2物化性质及CO2加氢制甲醇催化性能的影响

复合氧化物界面性质与CO₂加氢制甲醇反应的催化性能有着重要的关系。本文对比考察了物理共混法、浸渍法、传统共沉淀法和微流控连续共沉淀法对Al₂O₃-CeO₂复合氧化物界面性质和催化性能的影响。浸渍作用尽管使Al₂O₃/CeO₂界面产生了一定的结构性质调变,但贫瘠的氧空位缺陷导致催化反应效率低。共沉淀样品中固溶结构的存在增强了Al₂O₃/CeO₂界面的相互作用,增大了电子结合能,形成的大量氧空位缺陷有利于CO₂活化转化。而微流控连续共沉淀法合成样品因具有更小的晶粒尺寸、均匀的复合相结构和丰富的氧空位缺陷,表现出更为优异的催化性能。在原料气配比为V(H₂)∶V(CO₂)∶V(N₂)=72∶24∶4,反应温度为320 ℃,反应压力为3 MPa,体积空速为9 000 mL·g^-1·h^-1的条件下,Al₂O₃-CeO₂复合氧化物的CO₂转化率、甲醇选择性及甲醇时空产率分别达到15.3%,86.4%和0.076 g·mL^-1·h^-1。     

The effect of preflux bath additives on the morphology and structure of the hot‐dip galvanized coatings

The effect of CdCl₂, NiCl₂ and SnCl₂ on the morphology and on the structure of hot‐dip galvanized coatings was examined with optical microscopy, scanning electron microscopy and X‐ray diffraction, when these salts are added in the preflux bath. From this investigation it turned out, that the morphology of the coatings formed after fluxing in a preflux bath containing CdCl₂ is very similar to the morphology of the coatings formed in the usual flux, regardless of the concentration of the Cd salt and the solvent used (water or aqueous solution containing 50% ZnCl₂^.NH₄Cl) in the preflux bath. By contrast, Ni enhances the growth of small‐sized crystallites of the zeta‐phase instead of the columnar growth, and finally it results in reduction of the coating thickness. This phenomenon is likely to be affected by the NiCl₂ concentration but not by the solvent used (pure water or aqueous solution containing 50% ZnCl₂^.NH₄Cl). Finally, Sn addition seems to be inert with regard to the coating structure. (© 2006 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)