气体吸附法测定二氧化硅干凝胶的分形维数

提出了一种方便、科学有效的利用气体吸附法测定二氧化硅干凝胶等多孔材料分形维数（表面分形维数和孔分布分形维数）的方法，不需要进行一系列的吸附/脱附实验，只需要利用单一气体的一次吸附/脱附实验得出的样品孔分布、比表面数据，与不同的标尺进行关联，即可同时获得表面分形维数和孔分布分形维数.通过误差分析和校正，保证了结果的可靠性.用上述方法测定了二氧化硅干凝胶的分形维数，以FHH法和SAXS法对所得结果进行了比较和验证，并对吸附/脱附过程所得结果的差异进行了初步分析. 关键词： 分形维数 气体吸附 二氧化硅 干凝胶     

六方平板状氨基-甲基双官能化SBA-15的合成及对胆红素的吸附

以氨丙基甲基二乙氧基硅烷和正硅酸乙酯为硅源,三嵌段共聚物P123为模板剂,无机盐KCl为助剂,酸性条件下一步法合成了氨基-甲基双官能化SBA-15（AMS）. XRD,FTIR,BET,29Si MAS NMR,SEM及HRTEM等表征结果表明：无机盐不仅提高了AMS材料的介孔有序度,而且控制样品形貌从六方平板状向纤维状转变. 胆红素吸附实验表明：六方平板状AMS比纤维状AMS和纯SBA-15具有更快的吸附速率和更大的吸附容量,这可能是六方平板状形貌易于胆红素扩散以及双官能基团（甲基,氨基）增加了对胆红素吸附作用力的结果.     

基于HPMCP包覆介孔SBA-15的pH敏感药物缓释系统

以肠溶性包衣材料羟丙甲纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)为原料,在负载法莫替丁(Famo)的SBA-15药片表面包覆聚合物膜,成功制备了一种新型的pH敏感药物缓释系统, 并考察了此缓释系统在不同pH释放环境中的释放行为. 结果表明: 在模拟胃液中(SGF, pH=1.2),HPMCP能致密包覆在药片表面,从而明显延缓Famo的释放速度;而在模拟肠液中(SIF, pH=7.5),HPMCP能够迅速溶于缓释溶液中,因而对Famo释放速度的影响甚微. 因此,可以将这种新型智能药物缓释系统应用于肠道靶向给药.     

介孔氧化硅球负载钴基催化剂在费托合成中的应用

以介孔氧化硅空心球(HMSS)为载体, 采用双溶剂法浸渍硝酸钴溶液制备了高分散度的钴催化剂, 并表征了催化剂中Co3O4颗粒的负载情况和费托(F-T)反应性能. 结果表明: Co3O4颗粒在介孔硅球孔道内形成100～200 nm左右分散良好的簇团, 将催化剂压碎和刻蚀后的透射电子显微镜(TEM)证实, 这些簇团是由尺寸约为10～15 nm大小均匀的Co3O4单分散颗粒组成, 这些单分散颗粒锚定在介孔硅球孔道内, 彼此之间被相邻孔壁隔开; 催化剂中钴-硅作用很弱, 在600 K下即可被还原; F-T反应评价表明, 所得产物保持了良好的烃分布, 主要集中于C5～C18烃, 选择性在60%左右, C5＋选择性达到80%以上.     

溶胶-凝胶法MgF2紫外增透膜的制备和性能研究

采用溶胶-凝胶法,以醋酸镁和氟化氢为原料,以甲醇为溶剂制备了MgF2溶胶,利用浸渍提拉法在洁净石英基片上镀膜,考察了反应温度对溶胶微结构、薄膜结构和性能的影响。样品采用激光动态光散射、透射电镜、X射线粉体衍射仪、紫外-可见光谱仪、原子力显微镜进行表征。结果表明：通过该方法制备的表面平整的低折射率MgF2薄膜,在紫外区具有很好的增透性能,同时在紫外波长355 nm激光的辐照下（脉宽6 ns）,薄膜具有较高的抗激光损伤性能,激光损伤阈值达10.85 J·cm-2。     

智能窗用热致变色SiO2/VO2双层膜的制备与性能

分别采用VO_2单独烧成工艺以及VO_2与SiO_2共烧成工艺制备了SiO_2/VO_2热致变色涂层,研究了涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能。研究结果表明:SiO_2/VO_2涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能强烈地依赖于沉积工艺;其微观结构随SiO_2胶体的不同而略有不同,但热致变色性能和光学性能无显著差异;在热致变色性能无明显损失的情况下,采用VO_2单独烧成工艺制备的SiO_2/VO_2涂层的可见光透射性能得到了显著提升;双层膜样品具有良好的综合性能,其近红外光调控率为39.6%,太阳能转换效率为8.4%,25℃下可见光积分透射率与太阳能积分透射率分别为68.4%、72.0%。     

共沉淀法制备氧化硅改性的纳米二氧化钛及其性质

采用共沉淀法合成了氧化硅改性的具有高比表面积的纳米二氧化钛.氧化硅的添加提高了二氧化钛纳米颗粒的热稳定性能,有效地抑制了纳米二氧化钛的颗粒增长、团聚和锐钛向金红石的晶型转换.光催化降解亚甲基蓝证明,样品具有较高的光催化活性,而且随着氧化硅添加量的增加,光催化活性提高.     

氧化银纳米线在官能化二氧化硅颗粒表面的自组装合成

在碱性水醇溶液中, 硝酸银与用3-(2-氨乙基氨丙基)三甲氧基硅烷[N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl-trimethoxy- silane, AMPTS]表面修饰后的二氧化硅胶体颗粒相互作用, 发现所生成的氧化银纳米颗粒可以在二氧化硅颗粒表面自组装为氧化银纳米线. 通过调变反应物中Ag/Si摩尔比, 可对氧化银纳米线的形貌进行调控. 在较小的Ag/Si摩尔比下, 可以得到结构均匀、直径约为50 nm、长度几十微米的氧化银纳米线. 随Ag/Si摩尔比增大, 得到的氧化银纳米线逐渐变短变粗, 且结构变得不均匀. 高分辨透射电镜(HRTEM)显示, 所有的氧化银纳米线均由直径10～20 nm的氧化银颗粒定向堆积而得. 利用透射电镜(TEM)对氧化银纳米线的形成过程进行了观察, 并对氧化银颗粒形成及组装机理进行了探讨.     

PMMA为模板合成多孔TiO2微米球及紫外光催化性能

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)球为模板,用溶剂热法制备了具有多孔结构的TiO2微米球.用扫描电镜、X射线衍射、N2-吸脱附、热重分析对样品进行表征,并通过对亚甲基蓝的紫外光催化降解评价样品的光催化性能.结果表明,样品为单分散的锐钛矿晶型TiO2球形颗粒,其直径在4 μm左右,溶解法去除PMMA模板后得到以微孔为主的多孔TiO2微米球,若再对其进行水热处理,则样品中大部分微孔转变为中孔,得到以中孔为主的多孔TiO2微米球.水热处理后,样品结晶度好,热稳定性高,比表面积为138 m2·g-1,对亚甲基蓝(MB)的光催化降解效果较好,光照40min后降解率达到97.4%.     

溶胶凝胶法制备抗激光损伤SiO2疏水减反射膜

 通过溶胶-凝胶法，在碱性条件下水解缩聚正硅酸乙酯获得含有SiO₂颗粒的溶胶；以甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下水解缩聚获得双链聚合物溶液，作为疏水基团的引入剂。用两者的混合物在玻璃片上旋转镀膜。利用光子相干光谱法、透射电子显微镜、小角X射线散射等方法研究了溶胶微结构，利用紫外-可见光谱仪和接触角测定仪测量薄膜的透射率和疏水性。单面反射率最低降至0.01%，对水接触角最高为118°。利用Nd:YAG激光（1 064nm）测量了薄膜的激光损伤阈值，随混合溶胶中双链聚合物含量的增加损伤阈值减小，但均高于20J/cm²（1ns脉冲）。由于薄膜既保持了纳米氧化硅薄膜的多孔性，又在颗粒及孔表面以甲基修饰，水对薄膜的浸润能力大大降低，因此薄膜的时间稳定性大大增强，同时也保证了较高的损伤阈值和透射率。