Lu2Si2O7∶Ce纳米晶的溶胶-凝胶法合成和闪烁性能

采用溶胶-凝胶法制备了Lu2Si2O7∶Ce纳米晶,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱仪、X射线激发发射谱仪对制备的Lu2Si2O7∶Ce纳米晶的晶相结构、微观形貌和光学性能进行了表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的Lu2Si2O7∶Ce前驱体在煅烧温度为1000℃时开始晶化,晶粒尺寸随着煅烧温度的升高而变大,1200℃煅烧2 h后的晶体颗粒均匀,分散性最优,平均晶粒尺寸约为28.9 nm,呈近球形;Lu2Si2O7∶Ce纳米晶的紫外吸收谱存在峰位分别为304 nm和350 nm两个吸收峰,源自于Ce^3+离子的4f→5d跃迁;光致发射谱和X射线激发发射谱都表现为典型的非对称双峰结构,归属于Ce^3+离子的5d^1→2F5/2和5d^1→2F7/2跃迁,Ce^3+离子的最佳掺杂浓度约为1%;荧光衰减时间约为37.2 ns,可满足高时间分辨X射线探测需要。     

工艺参数对机械活化辅助NHSG法制备C@ZrSiO4色料的影响

以正丙醇锆和正硅酸乙酯分别为锆源和硅源,其含碳基团为原位碳源,采用机械活化辅助非水解溶胶-凝胶(NHSG)工艺制备了硅酸锆包裹炭黑(C@ZrSiO4)色料.通过正交试验研究了工艺参数对C@ZrSiO4色料合成、呈色性能和平均粒径的影响,并采用DTA-TG、XRD、FT-IR、Raman等测试手段探究了C@ZrSiO4色料中原位炭形成过程.正交试验结果表明:预热处理温度和活化时间为关键因素;当回流温度为95℃、预热处理温度为600 ℃、活化时间为2min、热处理温度为1000 ℃,可获得呈色性能最佳(L$值为31.18)巨粒径较小(D50为10.10 μm)的C@ZrSiO4色料,将其应用于1200 ℃基础釉中,具有较好的装饰效果.原位炭形成过程为:随热处理温度升高,含碳基团中氢和氧元素不断脱出,最终形成石墨化程度较低的原位炭,其有利于提高C@ZrSiO4色料呈色.     

煤源灰分对煤基SiC纳米结构及堆积缺陷的影响

以电锻太西煤和未电锻太西煤为原料,采用溶胶凝胶法制备纳米级煤质碳化硅材料,并对其结构进行XRD,TEM,XPS表征及计算分析.研究发现,以高灰分的未脱灰电锻太西煤碳源所制备的SiC材料中,其堆积缺陷变化较大,且随着催化剂用量的增加其微观形貌呈现棒状、线状及颗粒状;而当催化剂用量一定时,以低灰分的脱灰电锻太西煤为原料所获得的SiC材料结构中堆积缺陷密度随其原料灰分的升高而下降,当灰分为4.43;时,碳化硅堆积缺陷变化不明显,且其微观形貌保持均一.碳源灰分与催化剂在一定范围内,对于调控纳米碳化硅的形貌、比表面积等具有一定协调催化作用,可以通过催化剂及灰分调控以控制获得不同纳米形态的碳化硅材料.     

硫酸处理对TiO2薄膜光催化降解亚甲基兰溶液的影响

用溶胶-凝胶法制备均匀透明的TiO2薄膜,在400℃锻烧2h,再在一定浓度的硫酸中浸泡处理24h,最后在300℃、400℃、500℃进行第二次热处理0.5h.用X射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计表征了处理前后薄膜的晶相结构、表面形貌及薄膜的光学性能.研究了硫酸处理的浓度对薄膜光催化降解亚甲基兰溶液的影响.实验表明:用硫酸浸泡处理后的薄膜光催化性能有明显提高,而且增强了光催化剂的抗失活性能.XRD、光谱及AFM分析表明,导致TiO2薄膜光催化性能改善的原因是硫酸浸泡处理后的薄膜表面结构、晶粒尺寸发生了变化.硫酸的最佳浓度为0.4mol/L.     

铜铁矿基p-TCO材料的制备与物性研究

采用溶胶-凝胶法和高温固相反应法进行了铜铁矿结构单相CuBO2(B=Al,Cr,La)多晶陶瓷的制备,并采用脉冲激光沉积法(Pulsed laser deposition,PLD)制备了CuCrO2薄膜。结果表明:溶胶-凝胶法可以成功制备高纯CuAlO2和CuCrO2多晶材料。该方法还可以显著降低烧结温度且使烧结时间显著缩短;所制备的名义组分CuAlO2和CuCrO2样品均呈p型半导体导电行为,CuBO2的电导率随着B位离子半径的增大而明显减小;PLD法制备的CuCrO2薄膜呈高度c轴取向,厚度～200nm的薄膜在可见光区的平均透射率～80%。     

用于检测癌胚抗原CEA的丝网印刷免疫传感器

采用溶胶-凝胶技术将电子媒介体亚甲基蓝和辣根过氧化物酶(HRP)标记的癌胚抗原(CEA)固定在一次性丝网印刷碳电极表面,制备了CEA免疫传感器。该免疫传感器在含CEA样品的溶液中培育后,抗原-抗体免疫结合物的形成会阻碍HRP活性中心与亚甲基蓝之间的电子传递,使HRP对H2O2电催化氧化的效率降低。循环伏安和计时电流法用于研究免疫电极的电化学特性,在优化的条件下催化效率的降低与CEA质量浓度分别在1.0~6.0μg/L和6.0~138μg/L范围内成线性关系,检出限为0.4μg/L,测定的组内和组间相对标准偏差分别为7.4%和11.2%。该测定无须分离、洗涤步骤,分析时间短,操作方便,检测成本低,具有实际应用价值。     

壳聚糖-硅基凝胶微球作为固定化金属螯合亲和色谱基质的研究

采用溶胶凝胶及微乳液技术制备了以壳聚糖-硅基杂化材料为骨架并带有金属离子螯合官能团的球形基质(CSHB),并对该基质的制备条件及结构形貌进行了研究与表征。实验表明,当微乳液反应体系的组分为:100mL壳聚糖溶液(2%m/V)、100mL Span乳化剂、250mL环己烷、13.3mL四乙氧基硅烷(TEOS)、1.33mL 3-缩水甘油丙氧基三甲氧基硅烷(GPTMS)和亚氨基二乙酸(IDA)0.802g时,可获得粒径均匀,刚性较好的微球。红外光谱证明了该基质是一种多组分的杂合材料,差热分析数据表明该杂合材料的热稳定性随反应体系中GPTMS的含量增加而增大。CSHB通过动态吸附金属离子Cu2 与Ni2 后,可对金属螯合蛋白产生配位吸附作用。Cu2 -CSHB柱对牛血清蛋白(BSA)具良好的可逆吸附能力,蛋白能被咪唑等金属离子螯合剂洗脱,回收率达76.6%。BSA在CSHB柱上的吸附率只有4.7%,表明CSHB对蛋白的非特异吸附较低。Ni2 -CSHB柱对过氧化氢酶(CAT)也显示出初步的纯化效果,一步纯化倍数为2.43倍。该基质有望用于具有组氨酸纯化标签的基因工程表达蛋白的分离与纯化。     

纳米尺寸氧化铝的红外光谱研究

用改进的溶胶-凝胶法制备了均一粒径的纳米尺寸Al~2O~3样品,在相同仪器条件下测得红外光谱。研究了烧结温度、反应物前驱体的pH值和分散介质对IR谱的影响。结果表明,纳米氧化铝IR谱的峰值、强度和带宽有规律变化与制备因素、颗粒尺寸及结构有关。当粒径变小处于表面的原子数增多时,与Al~2O~3纵向声子跃迁有关的谱带强度有增强趋势。     

Pd/Ce/Al/蜂窝陶瓷催化剂制备方法的研究

本文应用溶胶－凝胶技术对蜂窝陶瓷表面进行涂层,然后负载活性组分,以CO氧化作模型反应,考察了催化剂干燥方法,浸涂原液类型以及助剂CeO2对汽车尾气净化催化剂活性的影响,并应用TPR、XPS等手段对其进行表征,由催化剂活性测试结果表明,干燥方法对催化剂活性影响不大,加入分散剂的氧化铝溶胶作浸渍原液的催化活性最高,同时活性评价实验结果还表明,加入CeO2作助剂的催化剂的活性明显提高,这可能是由于PdO与CeO2之间发生的协同效应所致,XPS谱图结果显示,CeO2与PdO之间存在协同作用,且Pd处于较高的氧化状态,这可能起因于从Pd到Ce的电子转移作用,Ce处于较低的还原状态,导致Ce-O键结合强度的降低。H2－TPR表征结果同样证实了PdO与CeO2之间存在协同效应,CeO2的引入,促进了PdO的还原,而PdO的存在降低了CeO2表面氧的还原温度,同时此现象也支持了XPS结论。     

溶胶-凝胶法合成有机/无机杂化材料进展--2.组分间以次价力作用的有机/无机杂化材料

介绍了溶胶-凝胶法(Sol-gelprocess)制备组分间以次价力作用的有机/无机杂化材料的基本情况,根据合成方法进行分类,并指出其发展趋势。