纳米SiO2对可水合氧化铝水化行为及流变性的影响

研究了纳米SiO2对可水合氧化铝水化行为的影响以及纳米SiO2与可水合氧化铝混合料浆的流变性.利用XRD和SEM,研究了水化产物的物相组成和形貌特征,并利用Zeta电位仪与流变仪,测试了纳米SiO2-可水合氧化铝料浆的表面电位与流变行为.结果表明:纳米SiO2的添加减缓了可水合氧化铝的水化速度,其原因是纳米SiO2在可水合氧化铝颗粒表面形成包覆层阻碍了其与水的直接接触,从而降低了可水合氧化铝的水化速率;在碱性条件下,纳米SiO2的添加使可水合氧化铝料浆具有良好的分散性,降低了料浆的触变性,使料浆呈现剪切变稀行为.     

纳米ZnO改性对A12O3微滤膜孔径分布及渗透通量的影响

以Zn(NO3)2和尿素为主要原料,采用均相沉淀法对Al2O3微滤膜进行了纳米ZnO修饰改性,研究了改性溶液中Zn(NO3)2浓度和改性次数对Al2O3微滤膜孔径分布、孔隙率和纯水渗透通量的影响.结果表明:Zn(NO3)2浓度增大和改性次数增加时,膜孔径和孔隙率明显减小,孔径分布变窄.当Zn(NO3)2浓度为0.3 mol/L并经2次改性后,可在Al2O3微滤膜孔表面形成致密的纳米ZnO改性涂层,改性膜平均孔径约为0.80 pn且孔径分布最窄,在膜平均孔径减小25.2;的情况下,水通量可提高49.3;.     

ZnO改性Al2O3颗粒表面荷电性研究

以硝酸锌、尿素为主要原料,采用均相沉淀法在Al2O3粉体颗粒表面制备了纳米ZnO改性涂层,涂层由5～10 nm的ZnO颗粒组成.宏观电泳测试和Zeta电位分析表明,经ZnO改性前后Al2O3颗粒在水溶液中的表面荷电性能发生了明显的改变,未改性Al2O3的Zeta电位等电点为pH=6.3,而ZnO涂层改性Al2O3颗粒在pH=2.2～12时均显示出荷负电性能.采用XRD、EDS能谱及拉曼光谱等分析测试并结合纳米ZnO的表面晶体结构特征,对ZnO改性Al2O3颗粒表面的负电荷来源进行了探讨.     

工艺参数对TiO_2改性α-Al_2O_3微滤膜油水分离效率的影响

以硫酸钛和尿素为原料,采用均相沉淀法对α-Al_2O_3微滤膜进行二氧化钛改性,并考察了反应物浓度和涂覆次数对改性微滤膜油水分离效率的影响规律.研究结果表明:通过二氧化钛改性,微滤膜的渗透通量得到了有效地提高.特别是当硫酸钛物质的量浓度为0.2 mol·L~(-1),涂覆次数一次时,TiO_2改性微滤膜比未改性膜的渗透通量提高约25.23;,并且渗透液达到排放标准所需要的时间较未改性膜缩短了45 min.     

基于脉冲电铸技术Ni-ZrO2纳米梯度功能材料的制备工艺

研究了在脉冲复合电铸过程中,当其它工艺参数一定时,镀液中纳米ZrO2颗粒含量、脉间、脉宽和阴极电流密度对复合电铸层中ZrO2复合量和沉积速率以及脉冲参数对复合电铸层表面形貌的影响,并对所制备复合电铸层的横截面进行了SEM观察和组成成分测定.结果表明,通过控制脉冲复合电铸过程中的工艺参数可以制备出由纳米颗粒复合量变化而导致其组织成分呈梯度分布的纳米功能梯度材料.     

溶胶-凝胶法改性碳纤维增强纳米HA复合材料的制备及性能研究

先对碳纤维进行对氨基苯甲酸预处理,然后通过溶胶-凝胶技术在预处理后碳纤维表面涂覆HA涂层,随后利用粉末冶金技术制备改性碳纤维增强纳米HA复合材料.研究碳纤维的改性工艺,观察改性后碳纤维表面的微观形貌,测量小同碳纤维含量下复合材料的抗弯强度和断裂韧性.结果表明对氨基苯甲酸处理后碳纤维表面形成大量的纵向凹槽,表面粗糙度增加,将其在HA溶胶中提拉5次后可以在表面获得一层致密的、结合性能较好的膜层.烧结产物中HA过渡层可以很好地连接基体和碳纤维,提高纳米HA复合材料的力学性能,当碳纤维含量为3vol;时,溶胶-凝胶改性碳纤维/纳米HA复合材料的抗弯强度达到最大值84.6 MPa,是基体抗弯强度的3.45倍.当碳纤维含量为4vol;时,溶胶-凝胶改性碳纤维/纳米HA复合材料的断裂韧度达到最大值1.92 MPa·m1/2,是基体断裂韧度的2.43倍.     

TiO2烧结助剂对纳米η-Al2 O3制备氧化铝陶瓷的影响

为降低氧化铝陶瓷制备成本,改善其性能,以价格低廉的纳米η-Al2 O3为原料,TiO2为烧结助剂,制备氧化铝陶瓷.研究了TiO2加入量对纳米η-Al2 O3氧化铝陶瓷的体积密度、显气孔率、物相组成和微观结构的影响.结果表明:TiO2通过增加氧化铝中铝离子点缺陷数量而提高其扩散系数,促进氧化铝陶瓷的致密化及晶粒的生长.η-Al2 O3到α-Al2 O3的相变首先在氧化铝颗粒表面进行,然后迅速扩散至内部完成.通过计算晶胞参数大小,定量证明刚玉晶体发育良好,引入适量TiO2对氧化铝陶瓷高温性能和化学稳定性影响较小.当TiO2加入量为2wt;,烧结温度为1600℃时,氧化铝陶瓷的性能优良,体积密度为3.70 g/cm3、显气孔率为1.2;,存在一定数量的晶间气孔和晶内气孔,晶体间结合紧密,晶粒尺寸10～30μm.     

氧化物纳米涂层显微结构对α-Al2O3微滤膜水通量的影响

在孔径为φ0.30μm左右α-Al2O3微滤膜其孔内表面涂覆ZnO、SnO2、TiO2纳米涂层,均可以显著地提高膜的水通量.实验考察了纳米涂层的显微结构对改性后的α-Al2O3微滤膜水通量的影响规律.结果表明:当改性氧化物的晶粒尺寸在4～7 nm之间,涂层的厚度为10～15 nm并且涂层表面具有良好平整度时,对于不同的氧化物改性后的α-Al2O3微滤膜的水通量可以提高19.4;～49.6;.     

纳米钛白粉改性丙烯酸聚氨酯涂料的制备及其紫外线耐候性能

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570硅烷)实现了对金红石型纳米TiO2的表面处理,对表面处理前后纳米TiO2粉体的形貌及粒度分布状况进行了表征.将处理后的钛白粉加入到航空油罐所用的丙烯酸聚氨酯涂料中进行改性,研究了改性涂料的紫外线耐候性能.研究表明,表面处理可使钛白粉粉体的分散性能得到显著改善.经纳米TiO2改性后,丙烯酸聚氨酯涂料的紫外线耐候性能均得到了不同程度地提高.在涂料中添加5wt;的纳米TiO2并配合使用0.5wt;的纳米SiO2进行改性时,涂膜的紫外线耐候性能较好.     

注浆成型碳化硅浆体的流变性能研究

采用羧甲基纤维素(CMC)作为改性剂对亚微米级SiC粉体进行了表面改性处理,通过沉降实验、粘度测试等方法,分析了CMC加入量及pH值对SiC浆料流变性能的影响,进行了注浆成型实验。结果表明:改性后SiC颗粒制备的浆料粘度有不同程度的降低,稳定性显著提高,固相含量高达60%,满足注浆成型要求。     

工艺因素对α-Al2O3微滤膜纳米ZnO改性涂层显微结构的影响

以硝酸锌和尿素为原料,采用共沉淀法在α-Al2O3微滤膜孔内表面制备了纳米ZnO涂层.实验考察了反应物浓度、反应温度和反应时间对纳米ZnO涂层显微结构的影响规律,同时结合TEM对该涂层的显微结构进行观察分析.结果表明:当硝酸锌浓度为0.3 mol/L、尿素浓度为0.6 mol/L、反应温度为95 ℃、反应时间为4 h时,ZnO涂层的晶粒细小均匀、结构致密且表面具有良好的平整度.采用该ZnO涂层改性后的α-Al2O3微滤膜,其过滤效率得到了明显提高,水通量最大增幅达到45.6;.     

不同位置Mg掺杂ZnO电荷转移和光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论计算了本征氧化锌、6.25%Mg以及同位、邻位、间位12.5%Mg原子掺杂氧化锌晶体的几何结构、原子轨道电子布居、静电势和电子结构特征;探究了Mg原子掺杂对氧化锌能带结构、态密度以及对应的光学性质和电学性质的影响。结果表明Mg掺杂会导致氧化锌晶体的晶格体积变大,载流子迁移率降低和吸收边蓝移;邻位双原子掺杂(ZnO+2Mg-ac、ZnO+2Mg-ad)可以显著降低氧化锌的光吸收系数和反射率,提升对太阳光的透过率;Mg掺杂氧化锌晶体适用于制作高质量光学透射膜。     

Synthesis from zinc oxalate,growth mechanism and optical properties of ZnO nano/micro structures

We report the synthesis of various morphological micro to nano structured zinc oxide crystals via simple precipitation technique. The growth mechanisms of the zinc oxide nanostructures such as snowflake, rose, platelets, porous pyramid and rectangular shapes were studied in detail under various growth conditions. The precursor powders were prepared using several zinc counter ions such as chloride, nitrate and sulphate along with oxalic acid as a precipitating agent. The precursors were decomposed by heating in air resulting in the formation of different shapes of zinc oxide crystals. Variations in ZnO nanostructural shapes were possibly due to the counter ion effect. Sulphate counter ion led to unusual rose‐shape morphology. Strong ultrasonic treatment on ZnO rose shows that it was formed by irregular arrangement of micro to nano size hexagonal zinc oxide platelets. The X‐ray diffraction studies confirmed the wurzite structure of all zinc oxide samples synthesized using different zinc counter ions. Functional groups of the zinc oxalate precursor and zinc oxide were identified using micro Raman studies. The blue light emission spectra of the various morphologies were recorded using luminescence spectrometer. (© 2011 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

低温制备≥99.5;多晶氧化铝陶瓷

本文通过引入稀土氧化物Y2O3、Tm2O3为烧结助剂低温制备了氧化铝含量大于99.5;的多晶氧化铝陶瓷.实验表明:稀土氧化物的加入能够明显降低99.5;多晶氧化铝陶瓷的烧结温度,提高致密度.Y2O3、Tm2O3混合烧结助剂与单一稀土氧化物的烧结助剂相比能够明显抑制晶粒的生长,促进晶粒的均匀发育.当Y2O3+Tm2O3的含量为0.3;质量分数时,99.5;多晶氧化铝陶瓷的相对密度可达99.2;理论密度,抗弯强度为533MPa,显微硬度为17.2GPa.陶瓷断裂主要以穿晶断裂为主.     

Synthesis and characterizations of nano sized MgO and its nano composite with poly(vinyl alcohol)

Magnesium oxide (MgO) nano particle was synthesized by ultrasound assisted one pot method and thus synthesized nano MgO was mixed with poly(vinyl alcohol) (PVA) to prepare the polymer nano composite. The influence of the nano sized MgO on the structural modification of PVA was evaluated. The particle size and morphology of MgO was confirmed by High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM). The properties of PVA/MgO nano composite materials were characterized by Fourier Transform Infrared analysis (FTIR), Thermogravimetric analysis (TGA) and Differential scanning calorimetry (DSC) like analytical tools.     

基于ZnO电子传输层钙钛矿太阳能电池的研究进展

作为新一代低成本、高效率的光伏器件，以有机卤化铅CH₃NH₃PbX₃(MAPbX₃,X=Br、I、Cl)为光吸收层的钙钛矿太阳能电池(PSCs)相比于其他类型的光伏器件，具有原料丰富、工艺简单等特点。在较短的时间内，该类电池效率已由3.8%迅速攀升至25.7%,几乎可以媲美商用硅太阳能电池，成为能源应用领域的一颗新星。氧化锌(ZnO)因其具有材料易于加工、电子迁移率高、制造成本低廉且形貌结构多样等优点，被作为该类电池较为重要的一种电子传输层(ETL)而被广为研究。本文主要以不同结构的ZnO纳米薄膜ETL作为研究对象，对其在PSCs中的应用进行了总结，详细介绍了基于不同形貌ZnO纳米结构PSCs的研究进展，分析了该类电池面临的主要问题与解决处理方式，并对未来的发展趋势进行了展望。     

高铝陶瓷显微结构及制备工艺对金属化层性能影响的研究

通过配方及烧成工艺的改变,得到两种不同显微结构的高铝陶瓷材料,其一为晶粒大小均匀,边界清晰,晶粒堆砌结构;其二为晶粒大小不一,晶粒边界不清,甚至晶粒被包裹在玻璃相中,形成玻璃相堆积结构.测定了材料的抗折强度、体积电阻率、抗击穿强度、比重、金属化层抗张强度和气密性.分析了两种显微结构的成因及不同微观结构对陶瓷材料性能和金属化层性能的影响.实验证明:采用微粉氧化铝配料,利于获得金属化性能优良的细晶结构的高铝陶瓷材料;用粗粉氧化铝配料,并加人复合的添加剂,也可以获得细小晶粒堆砌结构的高铝陶瓷材料,这类结构高铝陶瓷材料的金属化层性能好.     

A Study of Porous and Surface Properties of Nickel-Molybdenum Catalyst Incorporated on Alumina Modified with Sodium and Magnesium Ions

A series of nickel-molybdenum samples supported on alumina modified with sodium or magnesium ions was studied by the BET method, differential thermal analysis (DTA) and IR spectroscopy to determine their surface properties, pore volume and distribution. Modification with sodium and magnesium ions causes a decrease of the surface area of the nickel-molybdenum catalysts. The decrease proceeds with increasing concentration of the modifying ions. Incorporation of these ions does not change the type of catalyst pores (the ink-bottle or bottle types), yet it affects the size and distribution of pores. It was found that sodium ions prevent from the formation of aluminum molybdate, while magnesium ions increase the thermal stability of the catalyst.     

Characterization of nickel–alumina aerogels with high thermal stability

The characterization of NiO–Al₂O₃ aerogels prepared from nickel nitrate and aluminum iso-propoxide through a sol–gel processing and subsequent supercritical drying was performed. The UV–visible, XPS and FT–IR investigations revealed that nickel ions were incorporated into alumina spinel structure as nickel aluminate form, not as nickel oxide, after calcination. TEM observations after the subsequent reduction exhibited uniform and fine nickel particles less than 6 nm diameter throughout the alumina aerogel support with high dispersion, by which not only high thermal stability of the metal at elevated temperatures but also high reforming activity and stability should be brought about. The large surface area and pore volume also provided the catalyst stability through the improvement of the thermal stability of alumina support.     

CNTs-Pt甲醛传感器和CNTs-Au葡萄糖传感器的研究

采用化学气相沉积(CVD)技术,通过CH₄裂解法制备了碳纳米管(CNTs)。使用旋转圆盘处理机(SDP)自组装技术,将纳米Pt和纳米Au电沉积在CNTs上对其进行修饰。随后,通过将铂粒子电化学沉积在CNTs修饰的玻碳电极(GCE)上以及利用静电效应将葡萄糖氧化酶固定在金电极上,制备了CNTs-Pt/GCE和CNTs-Au修饰电极。最后,使用循环伏安法(CV)研究了葡萄糖在CNTs-Au和甲醛在CNTs-Pt/GCE上的电化学性能。结果表明,由于纳米金粒子与CNTs可以有效地增加电极的比表面积提高其电子转移速率,因此,CNTs-Au生物传感器具有良好的重复性、稳定性和快速的葡萄糖检测响应,可用于临床血清葡萄糖浓度的检测。另外,由于Pt的高度分散和CNTs与Pt的协同作用增强了电极表面的活性位点,使得CNTs-Pt/GCE在甲醛的检测过程中展现出了较高的灵敏度和良好的重现性。