三维有序光子晶体制备及其光学表征

利用重力自组装方式获得了聚苯乙烯(Polystyrene,PS)微球三维有序结构的光子晶体模板.借助毛细管力作用,将BPS(B2O3-P2O5-SiO2)溶胶填充到PS蛋白石模板,制备出层数可控的PS蛋白石及网状BPS反蛋白石模板.吸收及透射光谱表明,光子带隙位置因PS固化时收缩而表现出较大幅度的蓝移.XRD衍射图表明BPS在烧结过程中,随温度升高,BPO4晶相增加,将影响BPS骨架结构的介电常数.     

胶态晶体模板法制备三维有序大孔钙钛矿锰材料

以单分散的聚苯乙烯(PS)胶态微球自组装得到三维有序排列的胶态晶体为模板,采用胶态晶体模板法制备出三维有序大孔(3DOM)的钙钛矿锰材料。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外/可见/近红外分光光谱仪和X射线衍射仪等技术对PS微球的粒径分布、PS胶态晶体和3DOM材料的表面形貌、光谱性能和晶体结构等进行了测试。测试结果表明:合成的PS微球粒径大小非常均匀,自组装得到的胶态晶体模板形成面心立方密堆积结构,得到的3DOM材料形成三维空间网状结构,孔结构均匀;同时,制备的PS胶态晶体具有较好的光子禁带效应,3DOM材料已形成单相钙钛矿晶体结构。     

溶胶-凝胶法合成LiFePO4／C多孔正极材料

以Fe3+为铁源,乙炔黑为碳源,采用溶胶-凝胶法合成出了多孔的LiFePO4/C,并用XRD、SEM、CV及恒流充放电测试对材料进行了研究和表征.该材料以1C倍率充放电时,首次放电容量达139.5 mAh/g,循环50周后,仍有132.0 mAh/g的容量.这是由于合成的多孔材料可以与电解液有更充分的接触,从而提高了材料的利用率.     

PMMA胶体晶体模板法制备三维有序大孔TiO_2/SiO_2

以密堆积的聚甲基丙烯酸甲酯微球为模板,用一种预制备的水分散性TiO2纳米晶、正硅酸乙酯、水和乙醇制成混合溶胶,通过一种浸渍-抽滤方法,将混合溶胶充填于模板微球之间的间隙,原位形成凝胶,最终通过焙烧除去模板微球得到三维有序大孔TiO2/SiO2复合氧化物。样品的SEM结果表明,所形成的球形孔大小均匀,孔径在195$5nm,并以六方和四方的有序排列在三维方向上延伸。样品的TEM和XRD表明大孔的孔壁中含有6～7nm的锐钛矿型TiO2纳米晶。     

溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiFePO_4/C

以Fe(NO_3)_3·9H_2O、LiNO_3、NH_2H_2PO_4为原料,以蔗糖为碳源,以草酸为配位剂和还原剂,通过溶胶一凝胶法制备了LiFePO_4/C复合材料.应用TG、XRD、SEM等手段对材料的结构和形貌进行了表征,并通过CV、EIS和恒流充放电测试研究了材料的电化学性能.结果表明,550℃时即可得到LiFePO_4晶体材料;而600℃时制得的LiFePO_4粒径细小且分布均匀,粒径在200～400 nm之间;该材料在0.1 C和1 C放电倍率下首次放电比容量分别为161、145 mAh/g,10 C时达到108 mAh/g.     

微量水对ZnO胶体性质的影响

以甲醇为溶剂，在Ｚｎ＾２＋过量的情况下，用溶胶－凝胶法制备ＺｎＯ胶体，并着重研究微量水的加入对ＺｎＯ胶体粒径和性质的影响，结果表明，在制备过程中，加水量越大，所得ＺｎＯ胶粒粒径越大，因此，可通过加水量来控制ＺｎＯ胶粒的大小，而加水量对ＺｎＯ胶体性质，如ＰＨ值、吸收光谱和荧光光谱有影响，讨论荧光产生的机理和加水量对荧光强度的影响，发现加水量对防止光生空穴与光生电子复合有重要作用。     

二氧化硅胶体基石质文物防风化有机-无机杂化材料制备及效果评估

采用溶胶-凝胶法制备含有纳米二氧化硅颗粒的胶体材料.胶体材料的稳定性和纳米二氧化硅颗粒的粒径主要受正硅酸乙酯含量、氨水浓度、水含量、无水乙醇含量和滴定速度等参数的影响,以具有良好综合防风化性能的甲基三甲氧基硅烷为有机物,通过与二氧化硅溶胶的机械混合而制备有机-无机防风化杂化加固材料.研究结果表明:当杂化材料中甲基三甲氧基硅烷的质量分数为15％～20％时,防风化杂化材料的黏度低(接近于水的黏度)、凝胶时间短且稳定性好;胶体颗粒的添加有效地降低了单一有机物加固涂层的开裂概率;防风化杂化加固材料引起试样的色差变化较小,加固吸收率明显比单一有机物的吸收率高,且涂覆防风化杂化加固材料的石质试样,其耐酸和耐盐性显著提高.     

掺铕(铽)多孔硅的制备及其光致发光

采用了一种新的掺杂方法——溶胶-凝胶法将稀土配合物掺入多孔硅中．研究结果表明：“溶胶-凝胶法”可有效地把稀土掺入多孔硅中,所制得的杂化材料中,观察到Eu^3＋、Tb^3＋特征的橙红色、绿色室温光致发光．而且,通过SiO2对掺入稀土的包裹作用和对多孔硅层的覆盖,提高了多孔硅的稳定性,部分减少了多孔硅的发光猝灭．     

垂直沉积法制备二氧化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体 ,并用扫描电子显微镜和紫外可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征 .结果表明二氧化硅微球有序堆积 ,自组装成胶体晶体 ,其结构为FCC密排结构 ,表面为FCC密排结构的 ( 1 1 1 )面 ;反射光谱还表明 ,所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段 .与重力沉淀等其他自组装方法相比 ,垂直沉积法制备胶体晶体具有能够用胶体微球粒径和胶体溶液浓度精确控制样品厚度等优点     

溶胶-凝胶法制备多孔 SiO_2 超细粉体

以水玻璃为原料,乙酸乙酯为潜伏酸试剂,用溶胶－凝胶法制备了多孔ＳｉＯ２超细粉体．对乙酸乙酯作为潜伏酸试剂的特点及反应温度和乙酸乙酯用量对硅酸盐聚合形成溶胶和凝胶过程的影响进行了分析和讨论．并用ＴＧ－ＤＴＡ,ＸＲＤ,ＴＥＭ,ＩＲ和氮气吸附对粉体的基本性能进行了测试表征．结果表明,反应温度和乙酸乙酯用量对成溶胶和凝胶的时间有较大影响,在反应温度３０℃、乙酸乙酯与ＳｉＯ２摩尔比为０．６５时,可制得粒径为１０～２０ｎｍ的多孔ＳｉＯ２超细粉体,粉体的ＢＥＴ比表面积为４１４ｍ２／ｇ,孔形状为管状毛细孔,孔径主要在１０～１００ｎｍ范围．     

反蛋白石结构硫化锑光子晶体的制备

用改进St ber法制备出单分散的SiO2胶球.通过离心沉降法将SiO2胶球有序排列,得到蛋白石结构的SiO2光子晶体,该方法可制备出较大尺寸的蛋白石结构光子晶体.以得到的SiO2光子晶体为模板,通过化学反应向模板间隙填入Sb2S3后再经氢氟酸腐蚀去除二氧化硅胶晶模板,制备出反蛋白石结构硫化锑光子晶体.     

ZrO_2－TiO_2多孔陶瓷膜的制备研究

以Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４和Ｚｒ（ＮＯ３）４·５Ｈ２Ｏ为前驱物，用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备ＺｒＯ２－ＴｉＯ２多孔陶瓷膜，研究了不同Ｚｒ／Ｔｉ比和浓度对ＺｒＯ２－ＴｉＯ２干ｇｅｌ的影响．研究了不同Ｚｒ／Ｔｉ比和烧结过程对ＺｒＯ２－ＴｉＯ２多孔陶瓷膜结构的影响．制备出了孔径小（约１８ｎｍ）、孔径分布很窄、孔隙率较高（约３６％）、面积较大的ＺｒＯ２－ＴｉＯ２多孔陶瓷膜     

催化剂白泥添加造孔剂制备多孔陶瓷材料

FCC催化剂生产过程会产生大量白泥,白泥组分以Al、Si为主,并含有一定重金属组分。如未能有效资源化利用,则不仅占用大量土地,还可能造成环境污染。本文以兰州石化FCC催化剂生产过程产生的白泥为原料,粘土为粘结剂,对比研究不同造孔剂性能,并采用正交实验优化制备工艺参数。实验结果表明,以淀粉作为造孔剂效果更佳;在实验条件下,最佳工艺参数为10wt%造孔剂、10wt%粘结剂、烧结温度950℃。此时制备的多孔陶瓷材料的气孔率为34.41%,抗压强度为14.76MPa。     

溶胶-凝胶法制备PVC/SiO_2杂化材料及其性能研究

通过甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷同正硅酸乙酯共水解,在ＳｉＯ２ 表面引入能与ＰＶＣ相容的极性基团,制备了ＰＶＣ／ＳｉＯ２ 杂化材料的透明薄膜．讨论了溶剂对材料、结构的影响,通过红外分析,透射电镜研究了杂化材料的形态和通过动态力学分析,力学性能分析研究了无机组份对材料性能的影响     

多孔TiO2薄膜的制备及其光催化活性

采用溶胶一凝胶法在玻璃片和玻璃纤维两种基体上制备了多孔TiO2薄膜,对甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：在一定范围内,随着TiO2镀层层数的增加,薄膜的光催化活性增强;且相同条件下,以玻璃纤维为基体的薄膜的光催化活性明显优于以玻璃片为基体的薄膜的活性。     

硅溶胶型建筑涂料的研制

以硅溶胶和有机高分子乳液为主要原料,加入填料和分散剂、增稠剂、消泡剂等成膜助剂,制得硅溶胶型建筑涂料。讨论了各种因素对涂料性能的影响,确定了最佳配方工艺。     

Sol－gel法制备TiO_2多孔陶瓷膜

用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备了ＴｉＯ２多孔陶瓷膜，研究了不同物理化学条件对Ｓｏｌ－ｇｅｌ过程和ＴｉＯ２干ｇｅｌ的影响．研究了Ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺参数和烧结过程对ＴｉＯ２多孔陶瓷膜微孔结构的影响．制备出了孔径小（约１０ｎｍ）、孔径分布窄、孔隙率较高（约３０％）、面积较大的ＴｉＯ２多孔陶瓷膜     

多孔材料中热质传递特征的分析

对多孔纤维材料中流体渗流的特性进行了分析.根据特定初始条件和边界条件,推导出了温度和压强的解析模型,分析了棉和涤纶两种纤维材质中液体渗流压强随着时间的变化趋势.通过对比多孔材料中流体温度的计算结果与实验结果,验证了模型的有效性和实用性.     

二维纳米胶体球模板和Cu纳米颗粒阵列的制备

直径为500 nm的纳米球刻蚀模板是通过自组装法制备的.整个实验揭示了自组装过程的影响机制,并得到形状规则,排列均匀一致的单层胶体晶体掩模板.利用离子束溅射得到纳米环阵列,SEM图可以看出纳米环阵列大小均匀,完全按照预期的点阵结构排列.     

多孔金属材料的制备工艺及性能分析

多孔金属材料是一种性能优异的新型功能材料和结构材料,具有独特的结构和性能,在很多领域有着广泛的应用前景。本文概述了多孔金属材料的常用制备方法及其主要性能。