CeO2基磨粒在化学机械抛光中的研究进展

CeO₂由于其适当的机械性能及高的化学活性,更重要的是其对Si₃N₄/SiO₂的高选择性去除,使其被广泛应用于浅槽隔离化学机械抛光工艺中。本文论述了CeO₂基抛光液的抛光机制的研究进展,从CeO₂磨料的形貌尺寸、晶体结构、力学性能方面分析了磨料性质对抛光性能的影响,并进一步讨论了CeO₂基研磨颗粒及相关辅助抛光技术在CMP应用上的研究进展。以此为CeO₂基磨料的可控制备及新型抛光技术的发展提供借鉴,并希望能够促进CeO₂基研磨颗粒在抛光工艺中作用机制的揭示,使CeO₂抛光液更广泛地应用于材料的平坦化处理中。     

单分散PS/SiO_2纳米复合微球的制备与表征

采用一种简单和低成本的方法制备单分散SiO2包覆聚苯乙烯(PS)(PS/SiO2)核-壳型纳米复合微球.首先在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下制备了PS纳米微球,然后在NH4OH/乙醇溶液中通过溶胶-凝胶过程在PS微球表面包覆SiO2.PS纳米微球的制备在水介质中进行,无需使用共单体,使用的是常用的过硫酸钾自由基引发剂;包覆处理前不用进行溶剂交换或离心处理.研究了PVP,NH4OH和原硅酸乙酯(TEOS)的用量对PS/SiO2纳米复合微球尺寸和形态的影响.随着PVP用量增加,PS微球变小,因此得到较小的PS/SiO2纳米复合微球;NH4OH用量对SiO2包覆层的厚度没有影响,但对SiO2包覆层的表面形态有影响,随着NH4OH用量增加包覆层表面变得粗糙;随着TEOS溶液用量增加,生成的SiO2增加,其包覆层的厚度增加.     

Pickering乳液聚合制备核-壳结构PS-SiO2复合微球

用二氯二甲基硅烷对纳米SiO2粒子进行疏水改性,当其表面Zeta电位由-54.8 mV变成-25.8 mV时,SiO2粒子就能在苯乙烯-水界面自组装,形成稳定的Pickering乳液,即以胶体粒子为乳化剂的乳液.利用Pickering乳液聚合制备了以聚苯乙烯(PS)为核、纳米SiO2为壳的PS-SiO2复合微球.用FT-IR、XPS、SEM、偏光显微镜等对复合微球进行了表征.结果表明:复合微球由聚苯乙烯和纳米二氧化硅粒子组成,二氧化硅粒子以单层、六方密排的方式分布在聚苯乙烯微球表面.     

PS/TiO2复合纳米微球的制备和结构表征

无机纳米微粒具有特殊的物理化学性能 ,近年来在摩擦学领域中受到越来越多的重视 .由于无机纳米微粒难以分散于润滑基础油中 ,故其作为润滑材料主要用作聚合物填料和润滑脂添加剂 .为了改善其在基础油中的分散性 ,需要对无机纳米微粒进行表面改性 ,制备成有机无机复合纳米微粒 ,从而使它们能够用作润滑油添加剂 .目前有机小分子表面修饰无机纳米微粒的摩擦学性能已有报导 [1－ 3],但是聚合物修饰无机纳米微粒的研究较少 ,并且大多是采用高分子（如 PVK,PVA等）直接包埋的方法 ,用这种方法制得的微粒 ,粒径差别较大,性能不太稳定 .　　本…     

共聚物核-银壳复合微球的制备及其结构表征

在银氨溶液中利用原位还原的方法制备出共聚物(PS/PMAA)-银核壳微球。共聚物核平均粒径约为260nm, Ag壳层厚度可通过缓慢滴加不同浓度的银氨溶液控制在15-45 nm.利用TEM、TG、XRD、XPS等分析手段对样品的形貌、结构进行了表征。结果表明银氨溶液滴加速度及溶液浓度为控制复合微球形貌的关键因素。复合微球的形成机理可解释为：Ag纳米微晶首先在共聚物表面形成晶核，随后Ag纳米粒子在晶核表面生长并形成不同厚度的Ag壳层。     

氨基化修饰介孔Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性核壳复合微球的可控制备及吸附性能

以水热法制备的高磁饱和强度Fe₃O₄纳米颗粒为核,正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,采用改进的Stöber法,制备介孔SiO₂包覆Fe₃O₄磁性核壳复合微球。利用XRD、SEM、TEM、N₂吸-脱附、FTIR和VSM对制备样品的物相结构、形貌和磁性能进行了测试表征。研究结果表明,制备的复合材料呈球形,粒径分布均一,材料的比表面积和磁饱和强度分别为413 m²·g^-1和68.93 emu·g^-1。研究了TEOS的添加量对复合微球形貌的影响,随着TEOS添加量的增加,SiO₂壳层增厚,复合粒子形貌均匀,饱和磁化强度有所下降,仍具有良好的超顺磁性。在此基础上,通过接枝法在复合微球的表面接枝-NH₂,制备了一种新型磁性纳米吸附剂（Fe₃O₄@SiO₂@mSiO₂-NH₂）,进而研究了其对水中重金属离子Cr（Ⅳ）的吸附性能。通过动力学拟合,Fe₃O₄@SiO₂@mSiO₂-NH₂对Cr（Ⅳ）的吸附过程是准二级动力学模型占主导地位。探究了该材料对Cr（Ⅳ）的吸附过程和吸附机理。结果表明,其吸附机理及吸附容量与Cr（Ⅳ）的离子形态及-NH₂有关,并通过吸附剂与吸附质之间的电子共用或静电吸附实现。     

氨基化修饰介孔Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性核壳复合微球的可控制备及吸附性能

以水热法制备的高磁饱和强度Fe_3O_4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用改进的St觟ber法,制备介孔SiO_2包覆Fe_3O_4磁性核壳复合微球。利用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附、FTIR和VSM对制备样品的物相结构、形貌和磁性能进行了测试表征。研究结果表明,制备的复合材料呈球形,粒径分布均一,材料的比表面积和磁饱和强度分别为413 m2·g-1和68.93emu·g-1。研究了TEOS的添加量对复合微球形貌的影响,随着TEOS添加量的增加,SiO_2壳层增厚,复合粒子形貌均匀,饱和磁化强度有所下降,仍具有良好的超顺磁性。在此基础上,通过接枝法在复合微球的表面接枝-NH2,制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe_3O_4@SiO_2@m SiO_2-NH2),进而研究了其对水中重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能。通过动力学拟合,Fe_3O_4@SiO_2@m SiO_2-NH2对Cr(Ⅵ)的吸附过程是准二级动力学模型占主导地位,探究了该材料对Cr(Ⅵ)的吸附过程和吸附机理。结果表明,其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形态及-NH2有关,并通过吸附剂与吸附质之间的电子共用或静电吸附实现。     

PS/pAPBA核-壳微球的制备和表征

聚苯乙烯;聚间氨基苯硼酸;核 壳微球;结构表征     

核壳结构微球的制备方法与展望

核壳结构微球作为一种功能性聚合材料已得到广泛的关注,本文介绍了国内外关于核壳结构微球制备方法的研究进展,包括种子聚合法、大分子单体法、自组装法、逐步异相凝聚法,并对各种方法的反应机理和影响因素进行了阐述;进而对该领域研究的热点工作进行了概述性的展望。     

核-壳结构微球的制备进展

综述了近年来核-壳结构微球制备方面的研究进展,介绍了高分子胶束交联、模板逐层组装、模板微球表面原位引发聚合、动态溶胀法、种子聚合法以及溶胶-凝胶法等主要制备方法,并对各种方法所涉及的核-壳微球形成机理进行了必要阐述.     

CeO2-ZrO2复合氧化物的制备及协同抛光性能

Sub-micrometer ultra fine CeO₂-ZrO₂ mixed oxides have been prepared by milling solid cerium carbonate and zirconium oxy-chloride with ammonia and followed by filtering, drying and calcining procedures. The effects of Ce/Zr molar ratio, milling time and calcining temperature on the phase composition, particle size and morphology, surface charge, as well as the polishing property were investigated. The results show that the mixed oxide calcined at 1 000 ℃ is composed of cubic ceria doped with zirconium and tetragonal zirconia doped with cerium, and the phase composition varies with calcination temperature and the Ce/Zr molar ratio. The monoclinic zirconia is observed when decreasing calcination temperature and shortening milling time, demonstrating that milling and calcining can force the phase transformation from monoclinic zirconia to cerium stabilized tetragonal zirconia and zirconium doped cubic ceria solid solutions. The removal rate for the optical glass polishing varies with Ce/Zr molar ratio. A synergetic polishing effect is found when Ce/Zr molar ratio below 4, and the optimal Ce/Zr molar ratio is 1∶1. At the same time, the cubic ceria content, density, particle size and surface charge all increase when calcination temperature increasing from 800 ℃ to 1 100 ℃. However, the particle morphology changes from disperse quasi-sphere to irregular aggregation and the maximal removal rate for optical glass polishing lies at 1 000 ℃.These facts show that the polishing property of the synthesized ceria-zirconia mixed oxide is affected by the particle physical characteristics comprehensively.     

Preparation,Characterization of CeO2-ZrO2 Composite Hollow Microspheres and Their Application as Electrocatalysis Materials for Hemoglobin in Biosensor

Composite hollow microspheres of CeO₂-ZrO₂ were prepared by using anionic PSA latex particles as template and then calcining the PSA core particles at 600°C. The samples were characterized by XRD, TEM, TG, SEM, EDS, and FT-IR spectra. The effects of the proportion of CeO₂ on the structure of the microspheres were also studied. Electrochemical assay showed that the CeO₂-ZrO₂ composite hollow spheres hydrided with chitosan could be used as a novel biosensing material to detect the direct electron transfer of hemoglobin.     

超细CeO2的微波辅助加热合成及其抛光性能

引言铈基抛光粉因具有发削能力强,抛光时间短、抛光精度高、操作环境清洁、比其他抛光粉的使用效果佳等优点,被人们称为抛光粉之王".     

固相浸渍法制备NiO/CeO2催化剂及其在CO氧化反应中的应用

采用固相浸渍法制备了一系列NiO/CeO2催化剂,并通过与常规湿浸渍法比较,考察了制备方法对催化剂和CO氧化反应性能的影响.同时结合X射线衍射(XRD),N2吸附-脱附(BET),透射电镜(TEM),氢气-程序升温还原(H2-TPR),拉曼(Raman)光谱,X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和表面物种分散状态进行了表征.CO氧化活性测试结果表明,当镍负载量相同时,固相浸渍法制备的催化剂相比于湿浸渍法表现出更好的催化性能.TEM、XPS、H2-TPR结果表明,固相浸渍法更有利于加强镍铈间的相互作用和得到高分散的镍物种,从而促进镍物种的还原.Raman结果表明固相浸渍法相比于湿浸渍法能产生更多氧空位,这有利于氧气在催化剂表面的活化,使得CO氧化反应更容易进行.     

Cr/CeO2体系及其对乙烷脱氢反应催化性能的研究

The dehydrogenation reaction of ethane over Cr/CeO₂ catalysts in presence of CO₂ was studied with fixed-bed micro-reactor. The Cr/CeO₂ catalysts of different Cr loading have been synthesized using impregnation techniques. The Cr/CeO₂ system has already been found to be active and selective in the reaction at around 740 ℃. The function of carbon dioxide is to remove coke and hydrogen to accelerate dehydrogenation of ethane. The results of catalysts characterizations indicated that Cr³⁺ and Cr⁶⁺ occurred on the surface of the catalysts. The 1.2 mmol Cr/100m₂ CeO₂ catalyst sample with a monolayer dispersion of Cr on CeO₂ support showed a stronger surface acidity and a maximum yield of ethylene of about 35.5% at 36.6% conversion of ethane.     

热分解制备CeO2-还原氧化石墨烯及其光催化性能

通过一步水热法制备了CeCO₃OH-rGO(还原氧化石墨烯),并在氩气(Ar)气氛下焙烧制备得到CeO₂-rGO复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱以及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等研究了复合材料的物相组成、微观形貌、空位缺陷和光电化学特性等。对比研究了不同GO(氧化石墨烯)负载量和NH₄HCO₃添加量下所制备材料的光催化性能,发现GO负载量为10 mg、NH₄HCO₃添加量为15 mmol的样品(CeO₂-10rGO-15)具有最窄的禁带宽度(3.17 eV),对亚甲蓝(MB)的光催化降解率达 80.66%。适宜的 rGO 负载量有利于促进 CeO₂空位缺陷的形成,也有利于光生载流子的分离,进而促进光催化性能。     

SiO2-CeO2复合氧化物的制备及抛光性能

采用正硅酸乙酯溶胶-凝胶法制备纳米SiO₂，并与氯化铈溶液混合，用氨水沉淀法制备了SiO₂-CeO₂复合氧化物。利用XRD、SEM等手段对其物相类型、外观形貌、颗粒大小、表面电位等物理性能进行了表征，测定了它们对3种光学玻璃的抛光速率。结果表明：合成复合氧化物具有立方萤石型结构，由Sherrer方程计算的晶粒D_XRD(200)小于100 nm甚至10 nm。随着SiO₂复配量的增加和煅烧温度的降低，晶粒度减小，比表面增大；激光粒度分析仪测定的中位粒径D₅₀在2～3 μm之间，且随SiO₂复配量的增加呈增大趋势，但随煅烧温度的变化在800 ℃时出现极小值，而此时的ζ电位的负值最大，对3种玻璃的抛光速率也最大。证明抛光速率与表面电位及相应的悬浮性、颗粒大小有直接关系。随着SiO₂复配量的增加，复合氧化物的ζ电位负值及对3种玻璃的抛光速率均增大。因此，在CeO₂中复配SiO₂是提高抛光速率的有效方法，此时，最佳的煅烧温度为800 ℃。     

片状纳米结构CeO2晶体的制备及其吸附CO2性能

在室温下,将CeCl₃溶液与CO₂储存材料（CO₂SM）混合、搅拌0.5 h制备了片状碳酸铈前驱体（CCPs）,并在500℃下煅烧CCPs 4 h,制得平均尺寸为4.94 μm×0.92 μm,厚度为0.04~0.08 μm纳米结构片状CeO₂晶体。在此过程中,CO₂SM不但可以提供CO₃^2-,还能起到分散剂和结构导向剂的作用。反应过程中,系统地研究了CO₂SM用量、Ce³⁺浓度和搅拌时间3个因素对CCPs形态和大小的影响,得到最优制备条件：0.1 g CO₂SM和50 mL 0.03 mol·L^-1 Ce³⁺水溶液以1 000 r·min^-1转速在室温下搅拌0.5 h。煅烧CCPs后,所制备的片状CeO₂晶体在室温下CO₂吸附量可达0.554 mmol·g^-1。     

酵母菌模板法制备CeO2空心微球及其光催化性能

以酵母菌为生物模板辅助沉淀法制备了CeO₂空心微球。采用傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附等对样品进行了表征,结果表明,在600 ℃煅烧后得到了CeO₂空心微球,其形态与酵母菌一致为椭球体,球壳是由大小约为25 nm的CeO₂纳米颗粒组成,比表面积为22 m²·g^-1,远大于未用模板制备的CeO₂微粒的比表面积。通过紫外-可见漫反射测定,得到CeO₂空心微球的禁带宽度为3.03 eV,相比于相同条件下合成的无模板CeO₂禁带宽度(3.42 eV)明显减小。室温下用模拟太阳光照射降解酸性橙7(AO 7)对样品的光催化性能进行了测试,结果表明,在照射120 min之后降解率能达到96%以上,降解效果明显高于未使用模板的CeO₂微粒。对CeO₂空心微球的形成机理进行了分析。     

酵母菌模板法制备CeO2空心微球及其光催化性能

以酵母菌为生物模板辅助沉淀法制备了Ce O2空心微球。采用傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附等对样品进行了表征,结果表明,在600℃煅烧后得到了Ce O2空心微球,其形态与酵母菌一致为椭球体,球壳是由大小约为25 nm的Ce O2纳米颗粒组成,比表面积为22 m2·g-1,远大于未用模板制备的Ce O2微粒的比表面积。通过紫外-可见漫反射测定,得到Ce O2空心微球的禁带宽度为3.03 e V,相比于相同条件下合成的无模板Ce O2禁带宽度(3.42 e V)明显减小。室温下用模拟太阳光照射降解酸性橙7(AO 7)对样品的光催化性能进行了测试,结果表明,在照射120 min之后降解率能达到96%以上,降解效果明显高于未使用模板的Ce O2微粒。对Ce O2空心微球的形成机理进行了分析。