可纺性锆溶胶的制备与应用 Ⅰ.氧化锆连续纤维的制备

氯氧化锆;ZrO2连续纤维;溶胶-凝胶法     

可纺性锆溶胶的制备与应用研究Ⅱ——ZrO2/PVP杂化连续纤维的制备

将具有可纺性的锆溶胶与质量分数为10%的PVP溶液共混,采用干法纺丝制备出ZrO2/PVP杂化连续纤维. 运用FT-IR、TG、SEM、XRD等测试技术对杂化纤维形貌、组成以及杂化程度对热处理后ZrO2纤维形态的影响进行研究. 结果表明,杂化纤维的长度可达数十米,直径为10～25 μm;PVP与锆溶胶分子间主要通过锆氧配位键形成杂化;热处理后的ZrO2纤维保持了原杂化纤维的形状,但直径明显减小,且随着ZrO2含量的减小,ZrO2纤维的收缩程度增加,甚至开裂;热处理后的ZrO2纤维晶粒尺寸随着ZrO2含量的减小而减小;同一ZrO2含量下,ZrO2晶粒随焙烧温度的增加而增大.     

氧氯化锆前驱体离子交换法制备氧化锆溶胶

以氧氯化锆为原料,采用离子交换法制备氧化锆溶胶.考察了制备过程中pH值对溶胶稳定性的影响,探讨了溶胶形成机理.应用TEM对所制溶胶胶粒形貌、粒径进行了分析,采用TG、DTA、XRD、FTIR等测试手段分析了干凝胶的热稳定性和结构变化.结果表明,离子交换法是制备氧化锆溶胶的简单、有效方法,所制的溶胶无色透明,稳定性好.氧化锆干凝胶在400□～600□为四方相,从700□开始有少量单斜相出现.     

溶胶-凝胶法制备ZrO2/SiO2纳米复合材料的研究

利用溶胶-凝胶法制备了ZrO2/SiO2纳米复合物室温磷光材料,通过各条件的优化,最终确定溶剂为异丙醇、Zr摩尔掺杂百分含量为15%、550℃下煅烧3h得到的纳米ZrO2/SiO2复合物的室温磷光发光性能较好,其最大激发波长为280nm、发射波长为460nm,且磷光寿命为0.56s。     

溶胶—凝胶法制备钕玻璃纤维

钕玻璃是一种重要的光学材料。它作为激光工作物质已在激光核聚变、中小能量器件、波导激光器和光纤通讯上获得重要的应用。制备钕玻璃及其纤维通常需要在高温熔融状态下进行,操作条件苛刻。溶胶-凝胶法是在较低温度下制备无机材料的新方法,目前正受到人们的重视。     

水热法制备氧化钇稳定的氧化锆纳米晶及水溶胶

以氧氯化锆为原料,以氨水作为沉淀剂,用NaOH调节pH并充当矿化剂,采用水热法制备了8%Y2O3稳定的ZrO2纳米粉体(YZS)及分散均匀的水溶胶;利用透射电子显微镜研究了反应温度、反应时间、体系pH、浆料浓度、有机添加剂丙三醇等对晶体形成过程的影响.结果表明,NaOH在调节产物矿化和控制反应体系pH方面具有重要作用;所制备的YZS样品晶粒分散均匀,粒径大约为7~8nm.     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶

以钛酸丁脂为前驱体,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛(TiO2)溶胶.最佳制备条件为:钛酸丁脂29 mmol,n(水):n(钛酸丁脂)=5:1,n(乙醇):n(钛酸丁脂)=15:1,pH 3～4,聚乙烯醇2 mL,于室温剧烈搅拌下缓慢加料制得透明度较好,可长时间放置,粘度适于涂膜的TiO2溶胶.     

SiO2/蔗糖杂化溶胶制备SiC纤维前驱体

蔗糖;SiO2;杂化纤维;前驱体;SiC纤维;溶胶凝胶法     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球

在不同醇介质中,以氨水作为催化剂,正硅酸乙酯为硅源,利用溶胶-凝胶法制备了单分散纳米SiO2微球,利用激光粒度仪得到了微球粒径,利用扫描电镜得到了SiO2形貌,用能谱仪进行了元素成分分析。研究表明,随着氨水用量提高,溶液中OH-浓度增大,SiO2微球粒径增大;随着水用量增加,SiO2粒径有所增大,当水量太多时,粒径反而有下降趋势;在不同介质中,随着烃基中碳数和粘度改变,SiO2粒径会呈现不同变化。     

熔盐法制备氧化锆纳米棒

采用非水解溶胶-凝胶工艺合成氧化锆干凝胶粉,然后将干凝胶粉与熔盐混合制备氧化锆纳米棒。借助DTA-TG、XRD、FE-SEM、TEM等测试手段研究了氧化锆的物相转变过程,探讨了熔盐种类与用量、氟化物的添加等工艺参数对制备氧化锆纳米棒的影响。结果表明：以NaVO₃为熔盐,用量为1：1（熔盐与干凝胶的质量比）,并且在添加氟化钠的条件下能够制备产率高,且沿[010] 方向择优生长的单斜氧化锆纳米棒;氟离子一方面加速了熔盐中Zr⁴⁺离子的传质,促使氧化锆干凝胶粉的溶解,另一方面吸附在氧化锆的高能晶面上抑制该晶面的生长,两者的共同作用促进了大量氧化锆纳米棒的形成。     

熔盐法制备氧化锆纳米棒

采用非水解溶胶-凝胶工艺合成氧化锆干凝胶粉,然后将干凝胶粉与熔盐混合制备氧化锆纳米棒。借助DTA-TG、XRD、FE-SEM、TEM等测试手段研究了氧化锆的物相转变过程,探讨了熔盐种类与用量、氟化物的添加等工艺参数对制备氧化锆纳米棒的影响。结果表明:以Na VO3为熔盐,用量为1∶1(熔盐与干凝胶的质量比),并且在添加氟化钠的条件下能够制备产率高,且沿[010]方向择优生长的单斜氧化锆纳米棒;氟离子一方面加速了熔盐中Zr4+离子的传质,促使氧化锆干凝胶粉的溶解,另一方面吸附在氧化锆的高能晶面上抑制该晶面的生长,两者的共同作用促进了大量氧化锆纳米棒的形成。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛颗粒的研究

本文采用钛酸丁脂等原料,利用sol-gel方法制备了TiO2纳米颗粒.研究了不同实验顺序(滴入方式)和工艺参数对制备效果的影响.通过实验和对TiO2纳米粉末的TEM分析,获得了粒度(30-40nm)比较均匀的球型TiO2纳米颗粒.     

复合溶胶-凝胶法改善PBO纤维的光稳定性

分别以钛酸正丁酯(C_(16)H_(36)O_4Ti)、醋酸(CH_3COOH)、盐酸(HCl)、丙基三甲氧基硅烷(KH560)、苯基三甲氧基硅烷(Ph-TMS)、甲醇(CH_3OH)和去离子水为原料,氨水(NH_3·H_2O)为催化剂,采用溶胶-凝胶法和复合溶胶-凝胶法分别涂覆制备防老化聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维。通过粒度分析验证了纳米溶胶的成功制备,通过EDS能谱、SEM扫描电镜、接触角测定等手段分析测试PBO纤维表面的化学组成与物理性能,验证防老化PBO纤维的制备。以拉伸强度测试、SEM扫描电镜和表面接触角表征PBO纤维的防老化性能。结果表明:在氙灯耐气候试验箱经历130 h的老化后,与未经过涂覆的PBO原纤相比,采用纳米TiO_2水溶胶-凝胶法涂覆的PBO纤维拉伸强度保持率只提高了5%,利用纳米有机硅溶胶-凝胶法涂覆的PBO纤维拉伸强度保持率可提高10%,而经过纳米TiO_2和有机硅复合溶胶-凝胶法涂覆的PBO纤维,拉伸强度保持率提高了27%,且老化后的纤维表面保持得非常完整。     

溶胶凝胶法制备片状氧化硅/氧化锆纳米复合材料(英文)

以氧氯化锆和二甲基二乙氧基硅烷为前驱体,在无任何表面活性剂的条件下,利用溶胶-凝胶法制备了片状SiO_2/ZrO_2复合材料.采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、傅立叶变换红外光谱仪、透射电镜等分析了产物的结构和形貌,并探讨了SiO_2/ZrIO_2纳米复合材料的取向生长机理.结果表明,在正丁醇和水的混合溶液中制备的SiO_2/ZrO_2纳米复合材料的粒径为18nm,将干凝胶的500℃空气气氛中焙烧2h可以得到四方相片状氧化锆晶体.化合物中的硅原子通过Si—O—Zr化学键与锆原子相连;硅的引入仅影响氧化锆晶体的形貌,而不导致四方相氧化锆结构和尺寸的改变.本文所述方法可望拓展用于制备其他具有类似分级结构的无机功能纳米材料.     

Si掺杂TiO2纤维的溶胶-凝胶法制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法并结合水蒸气活化制备了Si掺杂TiO₂纤维, 通过TG-DSC, XRD, FT-IR, UV-Vis-DRS, N₂吸附-脱附, SEM等手段对纤维样品的结构参数及其表面形貌进行了表征, 并以活性艳红X-3B模拟废水体系评价了其光催化活性．结果表明, 与纯TiO₂产物相比, 适量Si掺杂制得的产物是具有丰富介孔结构的TiO₂长纤维, 不仅热稳定性和晶型稳定性俱佳, 而且光催化活性得以显著提高, 经900 ℃热处理后仍能保持结晶完好的锐钛矿相; 在Si/Ti摩尔比为0.15时, 其比表面积和孔容最大, 光催化活性最佳, 该纤维作为光催化剂反应75 min, 水中X-3B的降解率可达99.6%.     

Si掺杂TiO2纤维的溶胶-凝胶法制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法并结合水蒸气活化制备了Si掺杂TiO₂纤维, 通过TG-DSC, XRD, FT-IR, UV-Vis-DRS, N₂吸附-脱附, SEM等手段对纤维样品的结构参数及其表面形貌进行了表征, 并以活性艳红X-3B模拟废水体系评价了其光催化活性．结果表明, 与纯TiO₂产物相比, 适量Si掺杂制得的产物是具有丰富介孔结构的TiO₂长纤维, 不仅热稳定性和晶型稳定性俱佳, 而且光催化活性得以显著提高, 经900 ℃热处理后仍能保持结晶完好的锐钛矿相; 在Si/Ti摩尔比为0.15时, 其比表面积和孔容最大, 光催化活性最佳, 该纤维作为光催化剂反应75 min, 水中X-3B的降解率可达99.6%.     

NMP中制备TiO2溶胶及其凝胶化

溶胶-凝胶过程;NMP中制备TiO2溶胶及其凝胶化     

块体溶胶-凝胶生物活性玻璃的制备与表征

由于溶胶-凝胶工艺和玻璃组分的限制,从凝胶制备块体生物玻璃有一定难度.获得块体凝胶的关键步骤是干燥工艺,其中毛细管压力起决定作用.用一种简便可靠的方法,制备了均匀、透明、无裂纹的块体溶胶-凝胶生物玻璃585.选用合适的干燥添加剂(DCCA),结合准平衡干燥可以有效防止干燥过程中的凝胶开裂.体外浸泡试验表明,该样品具有优良的生物活性,但是机械强度不高.在玻璃组分中引入TiO₂后,选择合适的DCCA制得的块体材料保持一定的生物活性,同时抗压强度明显提高.讨论了不同的DCCA对干燥过程的不同作用机理和对材料的介孔结构特征的影响,以及TiO₂对提高凝胶骨架和材料整体强度的贡献,还有对体外生物活性的影响.     

锆-铝复合氧化物的制备及酸腐蚀对其表面性质的影响

利用溶胶－凝胶技术制备了ZrO2-Al2O3复合氧化物,考察了不同的投料比时复合氧化物的物理化学性质,比较了不同浓度酸腐蚀前后氧化物微球的比表面积、孔径、表面酸碱性及复合氧化物中氧化锆、氧化铝摩尔比等物理化学参数的变化。     

聚丙烯酸/SiO2杂化纤维的制备与表征

采用溶胶凝胶-原位聚合法以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)为偶联剂制备了活性SiO2溶胶,经水解、缩合,再于引发剂AIBN作用下与丙烯酸进行原位聚合杂化,制得聚丙烯酸/SiO2杂化溶胶,陈化后用拉丝法制得聚丙烯酸/SiO2杂化纤维。研究了溶胶的杂化机理、成纤性能;采用红外光谱、扫描电子显微镜分析了杂化纤维的结构和微观形态;进行了杂化纤维的TGA和耐水性能测试。结果表明,该聚丙烯酸/SiO2杂化溶胶拉丝性能好,可拉丝时间达1h,杂化溶胶在粘度为1400～3000mPa.s时成纤性能好,可通过拉丝法制得形态良好的杂化纤维;聚丙烯酸与SiO2之间通过化学键作用,在纤维内部有机无机两相间形成均一的连续相;聚丙烯酸/SiO2杂化纤维的耐热和耐水性能均优于纯PAA。