基于CaCO3/SiO2复合粒子的超疏水表面制备

通过表面化学修饰,制备了超疏水CaCO3/SiO2复合粒子,并用接触角测量仪检测疏水性能,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于10：1时,可以制得超疏水复合粒子.基于表面修饰的CaCO3/SiO2复合粒子,对亲水涂料进行改性,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于6：1时,可以制得超疏水涂层,且涂层疏水性随复合粒子加入量的增加而增大.同时,采用扫描电镜、红外光谱和热重分析等对复合粒子进行结构表征,探讨了基于CaCO3/SiO2复合粒子制备超疏水表面的机理.     

离子交换法制备介孔TiO2/CdS纳米复合光催化剂及性能研究

使用离子交换法制备了介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料.利用X射线衍射、高分辨率透射电镜、氮气吸附-脱附分析、红外光谱和紫外-可见漫反射光谱等手段对制备的介孔TiO2/CdS纳米复合光催化材料的微观结构和光吸收性质进行了研究,并选择染料罗丹明B和茜素红作为底物在可见光下考察了催化材料的光催化活性.结果表明:离子交换法制备介孔TiO2/CdS的光催化活性显著高于沉淀法制备的TiO2/CdS.     

介孔网络电路

用二次阳极氧化法制备纳米多孔氧化铝板,然后用磁控溅射方式在纳米多孔氧化铝板表面镀金得到介孔网络电路,对该介孔网络电路进行输运测量,发现其具有非线性电阻.     

单分散顺磁性镍纳米空心球的合成

利用SiO2纳米球为模板,通过水解、还原方法成功制备了内径为320nm的镍空心球.利用X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相、形貌进行分析.结果表明：制备的镍纳米空心球尺寸均匀、形状统一,所得空心球的几何外形和表面形貌均较好;比表面积测试及吸附脱附等温线显示样品具有较大的比表面积并存在介孔结构;物理性能测试仪（PPMS）分析了它的磁性能,发现该纳米空心球是顺磁性材料.     

SnO_2/TiO_2介孔材料的合成及其光催化性能

以水热法制备的纳米二氧化硅(KIT-6)作为硬模板,将不同质量比复合的SnO_2和TiO_2通过溶胶-凝胶法包裹在纳米二氧化硅表面,最后用HF除去模板得到SnO_2/TiO_2介孔材料.采用电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、氮气吸附-脱附实验、红外光谱(FT-IR)等对其进行表征.结果显示,结果显示,该材料为多孔颗粒,有较大的比表面积(127.62~136.38m2·g-1).TEM测试表明随着SnO_2含量的增多,粒径减小.在避光条件下的吸附亚甲基蓝(MB)实验表明,该介孔材料对MB的吸附能力随着SnO_2含量的增加而增强.紫外光(λ=365nm)降解MB实验表明,SnO_2含量为5%的SnO_2/TiO_2介孔材料对MB的光催化效果最好,150min的脱色率达到97.3%.稳定性实验表明,连续5次光催化实验后,该介孔材料对MB的脱色效果无显著降低,具有良好的稳定性.     

Pd/Ce_xZr_(1-x)O_2对柴油机尾气中可溶性有机物的催化氧化性能

采用共沉淀结合乙醇超临界干燥方法,制备了不同铈锆比的CexZr1-xO2复合氧化物,采用浸渍法制备了负载Pd的催化剂,通过XRD、N2吸脱附、H2-TPR和静态储氧量测试等表征技术,考察了它们的结构性质、还原性能和储放氧性能,并将其应用于柴油机尾气可溶性有机物(SOF)的催化氧化反应中.结果表明,该铈锆复合氧化物具有圆柱形管状介孔结构,孔径分布范围较宽,具有较大的比表面积,因而有利于对SOF的吸附;锆的添加使铈锆复合氧化物体相氧向表面迁移的能力增强,进而提高了载体及其负载Pd催化剂的储氧量、还原性能和对SOF的催化氧化性能.     

大尺寸多级孔g-C3N4/MHPTS催化剂的制备及其性能研究

研发高效、易回收的催化剂具有很高的实际应用价值.采用多模板法制备了一种新型的大尺寸多级孔钛硅酸盐(MHPTS),并以其为载体,采用简单的浸渍-热聚合法制备了g-C₃N₄/MHPTS复合催化剂.MHPTS具有连续贯通的大孔结构,传质速度快;几十纳米的超薄壁厚意味着大孔孔壁上的介孔孔道非常短,缩短了反应物和产物分子进出孔道的时间;微孔提供了大量的活性位点.在热反应条件下,MHPTS对环己烯的催化环氧化转化效率远高于常规的TS-1分子筛.此外,由于g-C₃N₄的负载使g-C₃N₄/MHPTS对光的吸收范围延伸至可见光,提高了催化剂的光吸收能力.结果表明,在光热协同作用下,g-C₃N₄/MHPTS对环己烯的催化环氧化转化效率进一步提高.     

微纳米抗菌铜粉的制备及其在金属档案柜抗菌防霉应用

以氧化铜为前驱体,采用液相还原法制备了一种微纳米尺寸抗菌铜粉。SEM、TEM和LPA结果表明:微纳米抗菌铜粉形貌为近球形,平均粒径为～650 nm。抗菌测试表明,该微纳米抗菌铜粉对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均>99%。同时,将该抗菌铜粉作为抗菌剂应用至金属档案柜表面涂层,涂层对大肠杆菌抗菌率>99.99%,对金黄色葡萄球菌抗菌率达到94.46%,防霉等级为1级。     

柔韧性羧端基不饱和聚酯粉末涂料的研制

本文研制了粉末涂料用柔韧性羧端基不饱和聚酯树脂及其相应的环氧树脂固化的柔韧性不饱和聚酯粉末涂料，讨论了树脂合成，涂料制备及涂层性能，涂层的装饰性能特别是柔韧性能有了较大改善。     

锰掺杂纳米氧化锌/石墨烯复合光催化剂的制备

为了提高氧化锌的光催化性能、净化水体有机污染,通过共沉淀、退火和光还原处理成功制备了锰掺杂浓度为4 at%的纳米氧化锌与石墨烯复合光催化剂,并采用扫描电镜、X-射线衍射仪、X-射线光电子能谱仪和紫外可见分光光度计进行表征和光催化活性测试.表征结果显示锰掺杂纳米氧化锌成功附着在石墨烯表面;掺杂后的锰离子以正三价形式存在于纳米氧化锌晶格中,同时增大了纳米氧化锌的带隙.光催化活性测试结果表明所合成的样品与纯氧化锌和纳米氧化锌/石墨烯复合材料相比具有较高的光催化性能,其光催化效率达到100%.     

Co-MOF-74衍生介孔碳材料的制备及其电容性能

以含Co的金属有机框架材料Co-MOF-74为前驱体,通过高温碳化和酸洗等步骤,制备了介孔碳材料C-MOF-T,氮气吸脱附测试表明其具有介孔结构,比表面积最高达到1 289 m~2·g~(-1),介孔孔隙率达到96%。采用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗等电化学方法研究了碳化温度对介孔碳材料电容性能的影响。碳化温度为800℃时制备的碳材料在电流密度为0. 1 A·g~(-1)时比电容可达187 F·g~(-1);电流密度为20 A·g~(-1)时,比电容仍有117 F·g~(-1)。在电流密度1 A·g~(-1)条件下,经4 000次循环后仍能保持95. 7%的比电容,表明了该碳材料具有优异的倍率性能和循环稳定性,在超级电容器领域具有应用潜力。     

有机硅-SiO2复合涂层表面结构对其凝露和闪络特性的影响

通过在有机硅树脂中添加不同粒径(2μm、300 nm、20 nm/300 nm和20 nm)的SiO₂,制备了具有不同表面结构的有机硅-SiO₂复合涂层,并设计进行了涂层的凝露实验和闪络实验,系统地研究了涂层表面结构对其凝露和闪络特性的影响。研究结果显示,随着添加SiO₂粒径的减小,复合涂层表面粗糙度明显增加,静态接触角θ逐渐增大,20 nm SiO₂复合涂层(θ=152°)表现出超疏水特性。凝露实验表明,20 nm SiO₂复合涂层表面的液滴出现时间延长至1 min,凝露30 min时涂层表面99%的液滴尺寸小于150μm,防凝露效果良好。闪络实验表明,随着添加SiO₂粒径的减小,复合涂层表面闪络电压增大;20 nm SiO₂复合涂层的闪络电压增加至15.4 kV,是有机硅树脂涂层的2倍,表现出优异的防闪络特性。     

不锈钢载体上高结合力ZSM-5涂层的水热合成

采用水热合成法制备了不锈钢负载的ZSM-5分子筛涂层．考察了不锈钢载体表面处理对分子筛与载体之间结合力的影响．研究结果表明,与酸处理或洗涤剂清洗处理相比,高温热处理更加有利于提高分子筛与不锈钢载体之间的结合力,且热处理效果与温度有关,最佳处理温度为850℃,在该温度下处理5h后的载体,所得到的分子筛／不锈钢复合材料,不仅具有最大的分子筛表面覆盖率,而且在焙烧过程中分子筛几乎不脱落．热处理后的载体在反应液中进一步浸泡同样会影响分子筛的覆盖率及结合力,影响大小与载体热处理温度有关．     

漆酚缩醛环氧清漆/纳米TiO2新型复合涂料的制备及性能

将阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）改性的纳米TiO2，以小同含量与漆酚环氧清漆柏混合，制得分散比较均匀的纳米复合涂料，用红外光谱（FTIR），透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）表征了其结构，并测试了其机械性能、耐酸碱以及耐高温能力，结果表明，改件后的纳米TiO2和漆酚缩醛环氧消漆之间存在着较强的氢键，纳米TiO2的加入有利于提高漆酚环氧清漆涂料的耐碱和耐高温性能，同时也拥有优良的机做性能，当纳米TiO2的含量为1％～5％时，与未加入纳米TiO2的漆酚缩醛环氧清漆相比，耐碱能力提高56．7％，最高耐受温度提高了50℃。     

Ph-ATP@PANI复合材料的制备及防腐性能研究

以苯基-三乙氧基硅烷改性纳米凹凸棒石(Ph-ATP)为载体, 通过原位聚合制备了Ph- ATP@PANI纳米复合材料, 通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征了复合材料的微观结构和形貌. 以Ph-ATP@PANI纳米复合材料为填料制备了Ph-ATP@PANI/环氧树脂防腐涂层, 用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线(Tafel)以及盐雾试验分析了涂层的防腐性能. 测试结果表明, 相比纯PANI, Ph-ATP@PANI复合材料中PANI的红外特征吸收峰蓝移、热分解温度降低, Ph-ATP@PANI粒子在环氧树脂涂层中的分散性增强, 涂层的防腐蚀性能显著提升.     

环氧/氟碳复合涂层的制备及其耐磨、防腐性能

为提高氟碳树脂涂层在金属基体上的疏水性和耐磨、防腐性能,采用简单共混方法制备了环氧树脂(EP)改性氟碳树脂(FEVE)复合涂层EP/FEVE.采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)确定复合涂层的组成和结构,并基于干摩擦和模拟海水(3.5％NaCl溶液)摩擦测试与电化学阻抗谱(EIS)测试研究了复合涂层的耐磨、防腐性能及机...     

纳米多孔TiO_2薄膜的制备与表征

以TiCl4为前躯体,两亲性三嵌段共聚物F38为模板剂,Si(100)为衬底,采用溶胶-凝胶法和旋涂涂膜工艺,制备了孔径可调的纳米多孔TiO2薄膜.研究了聚合物模板浓度与TiO2薄膜的纳米孔形态的关系.随着模板剂含量的增加,薄膜中介孔密度随之增加,约大于15%便发生介孔连通,连通后介孔成蠕虫状.同时,研究了不同的退火温度及退火方式对纳米TiO2薄膜晶相的影响.单次退火4h(600～800℃)为锐钛矿相、热稳定性好,而等时退火容易生成锐钛矿相/金红石相的混晶.     

复合碳材料ACF@OMC对酸性橙Ⅱ的吸附性能

采用软模板法,以活性炭纤维毡(ACF)为基材制备了一种有序介孔碳(OMC)活性炭纤维毡复合碳材料ACF@OMC,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其微观形貌结构进行表征,N2物理吸附脱附对其孔道结构参数进行测试,选取酸性橙Ⅱ作为模拟污染物,考察其吸附性能.结果表明:ACF@OMC材料以OMC包裹ACF纤维生长的方式结合;比表面积754m2·g-1,介孔孔容0.39cm3·g-1,平均孔径为2.9nm;其吸附性能明显优于ACF(5h达到吸附平衡),达到吸附平衡时间为3h;其吸附行为符合准二级吸附动力学方程,速率常数达0.030 3g·mg-1·min-1(R2=0.999 1),约为ACF体系的1.4倍;该材料对酸性橙Ⅱ的吸附量达到318.7mg·g-1,吸附等温线符合Langmuir模型.     

亲油性纳米ZSM-5分子筛的制备及其对碳氢燃料的催化性能

采用不同链长的有机硅烷作为表面修饰剂,在正庚烷/正丁醇中利用溶剂热合成法制备得到亲油性纳米ZSM-5分子筛.通过有机硅烷与氧化物晶种表面的羟基作用,其长链化学键合到晶种表面,形成保护层,既抑制了氧化物颗粒间的团聚,又控制了纳米ZSM 5的粒径.所制备的纳米ZSM-5平均粒径为20～70 nm,且粒径随着有机硅烷碳链长度的降低而逐渐减小.添加一定量的该纳米ZSM-5到碳氢燃料模型化合物正十二烷中,在管式反应器中（550 ℃,4 MPa）考察催化裂解行为,结果表明该亲油性纳米ZSM-5分子筛能有效催化正十二烷裂解,其裂解转化率相对于热裂解明显提高,且转化率的提高随着有机硅烷碳链长度的降低而逐渐增大,其中丙基三甲氧基硅烷修饰的ZSM-5使正十二烷的裂解转化率相对于热裂解提高了115%.     

双子表面活性剂在纳米材料可控制备中的应用

综述了双子表面活性剂(Gemini surfactants)作为软模板及稳定分散剂在纳米材料可控制备中的应用,重点介绍了Gemini表面活性剂在制备金纳米材料、银纳米材料、介孔硅基材料及其他一些纳米材料中的应用,并指出当前Gemini表面活性剂在纳米材料可控制备中存在种类不足、作用机理不明、难以量产等问题。