基于傅里叶红外光谱的SiO_2基相变储湿复合材料结构分析及性能优选预测

以SiO_2为载体材料、脂肪酸为相变材料制备具有相变调温性能与储湿调湿性能的SiO_2基相变储湿复合材料。采用等温吸放湿法和步冷曲线法测试不同脂肪酸用量的SiO_2基相变储湿复合材料相变调温性能与储湿调湿性能。利用傅里叶红外光谱测试SiO_2基相变储湿复合材料的结构组成,分析SiO_2与脂肪酸的嵌合机理。以SiO_2基相变储湿复合材料的傅里叶红外光谱特征吸收峰作为输入层,以SiO_2基相变储湿复合材料的脂肪酸用量、相对湿度52.89%下SiO_2基相变储湿复合材料吸湿平衡含湿量与放湿平衡含湿量的平均值、SiO_2基相变储湿复合材料从30~15℃降温所需的时间作为输出层,以S型激活函数作为隐含层,利用BE神经网络建立结构参数与综合相变储湿性能的SiO_2基相变储湿复合材料性能优选预测模型。结果表明,SiO_2基相变储湿复合材料中SiO_2与脂肪酸仅为物理嵌合,未发生化学作用;当脂肪酸用量0.079 mol时,所制备的SiO_2基相变储湿复合材料具有最优的综合相变储湿性能,即在相对湿度52.89%下的吸湿平衡含湿量为0.132 3 g·g~(-1)、放湿平衡含湿量0.147 5 g·g~(-1)、平衡含湿量的平均值为0.139 9 g·g~(-1),从30~15℃降温所需的时间为1 305 s;SiO_2基相变储湿复合材料的性能优选预测模型吻合性较好,具有较高的精确度,其预测值与实测值的相对误差为-2.07%和2.45%,可以用于优选预测SiO_2基相变储湿复合材料的储湿调湿性能和相变调温性能。     

基于FTIR与UV-Vis的Ce-La/TiO_2光-湿-热复合材料制备机理

为获得具有调温调湿且能够进行光催化降解有害物质的多功能复合材料,利用溶胶-凝胶法制备Ce-La/TiO_2空心微球,以Ce-La/TiO_2空心微球为载体材料,采用真空吸附法将相变材料——癸酸-棕榈酸填充在Ce-La/TiO_2空心微球的空腔中制备具有光-湿-热协同性能的Ce-La/TiO_2复合材料。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对制备过程中主要阶段的产物进行测试,研究SiO2模板的构建作用,表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的衔接作用,癸酸-棕榈酸的嵌入对Ce-La/TiO_2空心微球的影响,利用紫外-可见分光光谱仪(UV-Vis)对Ce-La/TiO_2复合材料的光响应范围进行测试,研究Ce-La共掺杂对TiO_2空心微球光响应能力的影响,采用扫描电镜(SEM)对Ce-La/TiO_2复合材料的微观形貌进行表征分析,进一步阐明Ce-La/TiO_2复合材料制备机理。结果表明,氨水提供的碱环境有利于正硅酸乙酯缩合反应,在780.00cm-1处生成Si—O—Si基团,搭建SiO2网络骨架,形成内核,作为支撑TiO_2壁材的模板,构建TiO_2的空腔结构;表面活性剂PVP的添加,在1 035.00cm-1处形成—C—N—基团,有利于TiO_2附着在SiO2的表面;高温煅烧能够有效去除PVP避免杂质离子引入到Ce-La/TiO_2复合材料体系中。Ce-La共掺杂使Ce-La/TiO_2复合材料的吸收边带发生红移,提高在可见光下的催化降解能力,同时在1 630.00cm-1处出现—OH基团能够提高CeLa/TiO_2复合材料的亲水性。癸酸-棕榈酸较好的填充于Ce-La/TiO_2空心微球的空腔中,各组分的特征吸收峰没有发生明显变化,能够保持各组分的基本性能不变。     

基于傅里叶红外光谱的生物质环境协调功能材料制备机理及性能研究

以废弃核桃壳为载体材料、癸酸为相变材料,采用微波加热法制备癸酸/多孔活性炭功能材料。采用傅里叶红外光谱仪对癸酸/多孔活性炭功能材料制备过程各阶段的合成物质进行测试,即活性炭前驱体制备阶段、多孔活性炭制备阶段和癸酸/多孔活性炭功能材料制备阶段。研究癸酸/多孔活性炭功能材料制备过程中多孔活性炭复杂网络结构形成机理、癸酸嵌入方式、癸酸与多孔活性炭的嵌合机理,阐明微波加热法制备癸酸/多孔活性炭功能材料的相关机理。同时采用动态水分吸附分析仪、差示扫描量热仪和环境测试舱对癸酸/多孔活性炭功能材料的湿性能、热性能和吸附性能进行测试。结果表明：癸酸/多孔活性炭功能材料具有发达的孔结构和复杂的网络结构,其中部分孔隙吸附癸酸,部分孔隙吸附甲醛分子,孔隙表面具有亲水性的官能团吸附水分子。癸酸/多孔活性炭功能材料具有较好的湿性能、热性能和吸附性能,其在相对湿度40%~60%,平衡含湿量为0.063 1~0.257 0 g·g-1;相变温度为27.42~33.96 ℃,相变焓为52.14~52.67 J·g-1;经过4 h对甲醛气体的吸附效率为50.57%。     

棕榈酸/膨胀石墨复合相变材料的制备及性能研究

棕榈酸是有机固液相变材料,本文通过添加膨胀石墨对其性能进行改善并采用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、充/放热性能测试对制备出的膨胀石墨质量分数分别为1%,3%,5%,8%的棕榈酸/膨胀石墨复合相变储能材料的结构及热性能进行表征。结果表明,棕榈酸/膨胀石墨复合相变材料保持了膨胀石墨原来疏松多孔的蠕虫状结构,其相变温度与棕榈酸相似,相变潜热与对应质量含量下的棕榈酸相当;随着膨胀石墨添加量的增多,受到黏度和自然对流双重作用的影响,复合相变材料的蓄放热速率先减小后增大,因此适量的膨胀石墨可改善棕榈酸的传热性能。     

新型六方晶型磁载TiO2纳米粒子的合成及其光降解性能

采用溶胶-凝胶法,在磁性Fe<,3>O<,4>表面包覆TiO<,2>,制备了一种新型六方晶型纳米TiO<,2>/Fe<,3>O<,4>光催化复合材料.X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)对材料形态结构及包覆情况的分析,显示TiO<,2>包覆在Fe<,3>O<,4>表面,对染料废水光催化降解的模拟研究表明,该复合材料...     

有机染料TMQ掺杂的SiO2薄膜的光谱特性

采用溶胶 -凝胶法合成了紫外波段有机染料 TMQ掺杂的 Si O2 薄膜和块体材料。薄膜中掺杂的染料浓度高达 1.2 4× 10 -2 mol/ L,块体材料中染料浓度可掺至 1.5× 10 -3 mol/ L。由于Si O2 “笼”的束缚作用 ,在吸收光谱中未观察到二聚体的特征谱带 ,在荧光光谱中未观察到荧光猝灭现象 ;同时由于 Si O2 “笼”的极化作用 ,其吸收峰和发射峰的位置相对于其在环己烷溶液中的吸收峰和发射峰位置发生了 10 nm左右的红移。     

磺酸基对掺杂酞菁在溶胶-凝胶复合体系中UV/Vis吸收光谱的影响

选择、设计具有代表性无取代酞菁镍(NiPc)和周环带有4个磺酸基的四磺化酞菁镍(NiTSPc),采用溶胶-凝胶湿化学将其均匀掺入SiO₂凝胶基质,制备无机基质酞菁掺杂复合光功能材料并考察磺酸基的引入对掺杂酞菁在溶胶-凝胶复合体系中UV/Vis吸收光谱的影响。研究结果表明水溶性磺酸基的引入有助于改善酞菁的溶解性,进而实现其与溶胶-凝胶体系的稳定互溶,使酞菁均匀掺杂复合材料的制备成为可能。     

溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2结构相变及晶体生长动力学

讨论了采用溶胶-凝胶法经由先驱物钛酸四异丙脂水解而制备的纳米TiO₂粉末的 结构相变 ，并讨论了该纳米粉末的生长动力学机理.结果表明，水解pH值为0.9，当高压釜热处理温度 ＜503K时，粉末晶粒度增长较为缓慢，而当热处理温度＞503K时，粉末粒度明显长大.应用 相变理论计算出了纳米TiO₂颗粒的两阶段的生长激活能，分别是18.5kJ/mol和5 9.7kJ/mol .XRD物相分析表明，高压釜热处理温度达到503K时，样品就开始发生锐钛矿到金红石相的结 构相变，到543K就基本实现了这一结构相变，使得这一相变温度比其他文献中报道的又降低 了许多. 关键词： 2')" href="#">纳米TiO₂ 溶胶_凝胶法 结构相变 晶粒生长动力学     

快速热响应复合材料的储/放热性能分析

以膨胀石墨为无机支撑材料、石蜡为有机相变材料,制备出高导热系数和储热密度的快速热响应复合材料,并构建传热性能测试系统对该复合材料的储/放热性能进行研究分析。研究结果表明,复合材料不仅能在熔融状态下保持形状稳定,而且显著提高了在储/放热过程的传热性能,从而有效地解决了传统相变材料高储热密度和低导热系数之间的矛盾。     

溶胶-凝胶法Er_2O_3薄膜的结构和光学特性

针对稀土Er掺杂Si光源中Er离子掺杂浓度低的问题,采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在Si(100)和SiO2/Si(100)基片上旋涂法制备Er2O3光学薄膜,Er离子浓度与以前掺杂方法相比提高了2个数量级.900℃热处理获得单一立方结构的Er2O3薄膜材料.光致发光(PL)特性研究表明在654nm波长的激光泵浦下,Er2O3薄膜材料获得了1.535μm的发光峰,并具有较小的温度猝灭1/5.在SiO2/Si(100)基体上制备的Er2O3薄膜材料的光致发光强度比Si(100)基体上制备的薄膜提高2-3倍.研究结果表明具有强光致发光特性的Er2O3薄膜是一种有前景的硅基光源和放大器材料.     

相变蓄冷材料制备及热性能研究

制备了一种空调用相变蓄冷材料,该蓄冷材料由两种相变材料(辛酸和软脂酸)组成,通过加热搅拌的方法将其制备成均匀的共晶相变蓄冷材料,实验分析了所研制的蓄冷材料的相变点、相变潜热等性能。测试结果表明该相变蓄冷材料具有适宜的相变温度和较高的相变潜热,可用作空调蓄冷材料。     

酞菁锌掺杂二氧化硅凝胶基质的光谱学特征

利用溶胶凝胶技术将四磺化酞菁锌 (ZnPcS4)成功地引入到了二氧化硅凝胶基质中 ,制备了均匀掺杂的有机 /无机复合干凝胶。研究ZnPcS4分子在溶胶凝胶过程中紫外可见吸收光谱的变化规律以探索其在复合体系中的存在状态。实验表明 ,在溶胶阶段 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度增大 ,说明凝胶中酞菁单体的浓度增大 ;而形成凝胶后 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度减小 ,二聚体的吸收峰强度增大 ,说明由于体系结构和微化学环境的变化 ,酞菁分子趋向于聚合。     

空调蓄冷材料研究现状及其新进展

分析了空调蓄冷材料研究现状及存在的一些问题 ,提出研制一种新型空调复合蓄冷材料 ,通过实验 ,分析该蓄冷材料的融点、融解热等热学性能。并通过实验研究寻找到了一种新型空调蓄冷材料 ,测试结果表明该蓄冷材料具有较高的相变潜热、适宜的相变温度和较好的热稳定性 ,因此可被应用于蓄冷空调系统中。     

聚对苯撑亚乙烯/SiO2块状溶胶-凝胶非线性光学材料的研究

我们制作了一种由π－共轭聚合物聚对苯撑亚乙烯（PPV）均匀掺杂SiO2的块状溶胶－凝胶材料，该材料具有良好的光学品质和光学加工性能。通过扫描隧道显微镜（STM），紫外－可见吸收光谱和付氏红外光谱（FTIR）等方法研究了它的非线性光学特性。在对材料进行的光学两波耦合实验中，观察到了非对称能量耦合现象，并对此进行了分析。从吸光度和两波耦合衍射效率两方面对比了含PMMA和不含PMMA的两批不同掺杂浓度的PPV／SiO2 sol-gel材料的不同特性。     

纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料制备及热物性研究

本文分别制备了纳米石墨烯片质量分数为0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%的纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料,并通过扫描电镜测试、红外光谱分析、差示扫描量热实验及导热分析等实验对其形貌结构及热物性进行表征和研究.实验表明本文制备的纳米石墨烯-正十八烷复合相变材料具有很好的相变稳定性;当纳米石墨烯片的质量分数达到2%时,复合相变材料的导热系数相对于纯十八烷高出了89.4%.     

微胶囊相变蓄能技术研究现状与进展

微胶囊相变材料是一种新型的复合相变蓄能材料。文中介绍了微胶囊相变蓄能材料的性质,着重阐述了微胶囊相变蓄能材料的制备方法,并分析了微胶囊相变蓄能材料在工业领域的应用,总结了微胶囊相变蓄能材料的发展趋势。     

Ag@SiO2纳米复合物对羧酸铕配合物的荧光增强

分别以苯氧乙酸和对苯二甲酸为阴离子配体,以邻菲罗啉为中性配体,稀土铕离子为中心体,合成了两种三元稀土铕配合物Eu(Phen)L3(L=苯氧乙酸)和Eu2(Phen)2L3’(L’=对苯二甲酸)。利用还原法制备纳米银溶胶,采用改进的Stber法在银纳米颗粒外面包裹二氧化硅,通过控制正硅酸四乙酯(TEOS)的滴加时间和滴加量以控制二氧化硅壳层的生长厚度,得到Ag@SiO2核壳结构颗粒。通过该核壳结构颗粒与DMF溶解的稀土铕配合物的相互作用,得到核壳型Ag@SiO2荧光纳米复合物。结果表明,所得纳米银粒径为50 nm左右,包覆的SiO2壳层厚度约为12 nm。SiO2包覆的纳米银对两种铕配合物的荧光发射有明显的增强作用。