纳米多晶TiO2的光催化性能

以纯锐钛矿型和纯金红石型TiO2为原料,通过超声分散制备复合晶态的TiO2,研究纳米TiO2的晶相组成对光催化性能的影响.通过X射线衍射分析表征晶相组成与晶粒尺寸;以甲苯为目标降解物,采用气相色谱检测复合晶态的TiO2对甲苯的降解效果.结果表明:锐钛矿型TiO2的光催化性能明显地优于金红石型TiO2,但由于协同作用,一定比例的金红石能提高纳米多晶TiO2的光催化性能;当晶相中锐钛矿型与金红石型TiO2的质量比为83∶17时,纳米多晶TiO2具有最佳光催化活性.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO_2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2（P25）,且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2(P25),且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

纳米TiO_2改善钢结构防火涂料的性能研究

以纳米TiO2为添加剂来提高钢结构防火涂料的各项性能.研究了纳米TiO2的改性,以及改性后的纳米TiO2对钢结构防火涂料的耐热极限、防水性能、黏结强度及抗菌性能的影响.通过扫描电镜观察了涂料的断面以及粒子在基体中的分散状况.结果表明:采用6%的经硅铝复合包膜改性后的纳米TiO2粒子具有较好的分散性;与纯钢结构防火涂料相比,纳米TiO2添加量为0.9%时,改性钢结构防火涂料的性能有较大的提高,其耐热极限由96℃提高到112℃,耐水极限由28h提高到37h,黏结强度由0.45 MPa提高到0.61MPa,抗菌率也由21%上升到99%.     

束状TiO2纳米膜的制备及其性能表征

文章采用低温液相法,通过在前驱体中加入不同量的硬脂酸钠制备出小颗粒状和束状纳米TiO2干凝胶,用XRD、TEM、UV-Vis等对样品进行了表征;采用浸渍提拉法,将载玻片在2种形貌TiO2的溶胶中制备成膜,比较其光催化活性和亲水性能的差异.结果表明,350 ℃烧结2 h后束状结构纳米TiO2保持原有的形貌,金红石型的质量分数为23.2%,并表现出较好的宏观性能,紫外光照射1 h后薄膜接触角低于5°,其对低浓度甲基橙溶液的脱色率为92.6%.     

水热法可控合成的高径向比金红石型纳米TiO_2颗粒

以异丙醇钛为原料,采用水热法在浓酸条件下低温合成高径向比金红石型TiO2纳米颗粒.研究了酸浓度、聚乙二醇4000(PEG4000)、十六烷基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对产物形貌和大小的影响.首次采用Zeta电位仪测试了金红石型和锐钛矿型纳米TiO2颗粒对H+的吸附能力,从而揭示了金红石型纳米TiO2颗粒呈针状的原因.经透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析,得到的样品为金红石型,其颗粒为棒状,通过控制条件可以制得不同粒径分散均匀的纳米TiO2颗粒.     

La掺杂对纳米TiO2薄膜晶体结构和光催化性能的影响

采用溶胶一凝胶法在玻璃表面制备La掺杂纳米TiO2薄膜;利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行表征;通过对紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能;研究不同掺杂量、热处理温度以及pH值对La掺杂纳米TiO2薄膜光催化性能的影响,并对其光催化的影响机制进行探讨.研究结果表明:适量La掺杂能抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,引起晶格膨胀,导致晶格畸变;La掺杂使TiO2的吸收光谱发生红移,扩展TiO2的光谱吸收范围,有效地提高纳米TiO2薄膜的光催化性能,且光催化反应符合一级动力学方程:La掺杂量(摩尔分数)为0.5%的纳米TiO2薄膜在400℃热处理2 h后具有最大的光催化效率98.2%,其光催化效率比纯TiO2薄膜的光催化效率提高约40%.     

静电纺丝技术制备TiO2纳米纤维与表征

采用静电纺丝技术制备了PVP/Ti（SO4）2复合纳米纤维.将PVP/Ti（SO4）2复合纳米纤维在700℃焙烧10h,获得了晶态的TiO2纳米纤维.XRD分析表明,700℃煅烧后得到的是以金红石型为主的混晶型TiO2. SEM分析结果表明,TiO2纳米纤维的直径为80nm.     

纳米TiO_2粉末的球磨法制备及其表征

采用球磨法制备纳米TiO2粉末,并利用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对其结构和形貌进行表征.结果表明,制备的TiO2粉末为锐钛矿型;随着球磨时间的增加粉末粒度达到纳米级后锐钛矿型TiO2逐渐发生了相转变,出现金红石型和锐钛矿两结构共存的形态,并有完全向金红石型转变的趋势.     

纳米TiO2/SnO2涂层的制备与光阴极保护性能

采用溶胶-凝胶法在304不锈钢表面制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层.通过测量稳定电位研究了涂层的光电化学性能和光阴极保护特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对涂层的表面形貌、晶体结构与组成进行了表征.结果表明:纳米TiO2表层与纳米SnO2内层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层具有最好的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用,紫外光照1h的延时阴极保护作用可达7h;纳米叠层涂层表面连续、均匀致密;TiO2为锐钛矿型,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O和C元素组成.文中还探讨了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理.     

纳米CaCO3 对物理老化前后PC/PS性能的影响

 通过差示扫描量热法和动态力学分析对PC/PS/纳米CaCO3和PC/PS/包覆纳米CaCO3复合材料物理老化前后PS相的玻璃化转变、β松弛及动态力学性能进行了研究。结果表明：纳米CaCO3有利于PS相的分子链段松弛运动,PC/PS/纳米CaCO3复合材料PS相的Tg、损耗模量峰温和β松弛温度下降;包覆纳米CaCO3增加相界面间相互作用,PC/PS/包覆纳米CaCO3复合材料PS相的Tg、β松弛温度、储存模量和损耗模量峰温均较PC/PS/纳米CaCO3提高。随着物理老化时间的延长,PC/PS及复合材料PS相的Tg和β松弛温度提高,松弛热焓ΔH增加,其中,PC/PS/包覆纳米CaCO3的提高幅度较小。物理老化使得PC/PS/纳米CaCO3的存储模量提高。     

紫外老化对双酚A型环氧树脂综合性能影响

为了研究紫外线对以环氧树脂及其复合材料的影响,本文以双酚A型环氧树脂为研究对象,利用氙灯老化箱对双酚A型环氧树脂进行加速老化试验,研究了紫外老化对其电气、力学及热学性能的影响。实验结果表明,经28天紫外老化后,热分解后的质量残余减少,这是由于紫外及热的作用使得部分区域的环氧树脂由原先的致密网络结构转换为游离的自由基,形成了局部的缺陷。对力学性能的测试结果显示样品的弯曲强度下降至原有强度的74%,拉伸强度下降至原有强度的79%,说明老化后的双酚A型环氧树脂出现了局部的微观缺陷导致其承受外力破坏的能力有所减弱,但仍保持有较高的力学强度;对电气性能的测试结果显示样品的击穿电压下降14.8%,介质损耗因数上升12.7%。经紫外老化后,环氧树脂的热学、力学及电气性能均有一定程度的下降,但整体上性能下降程度不大,说明双酚A型环氧树脂具有一定的耐紫外老化性能。     

热氧老化对高密度聚乙烯/木粉吸水性能的影响

选用高密度聚乙烯(HDPE)和木粉为主要原料,马来酸酐接枝聚乙烯作界面增容剂,采用模压工艺制造木塑复合材料,同时加入不同抗氧剂,对不同木塑复合材料分别进行热氧老化实验,取不同老化时间段的样品置于自来水中常温浸泡,研究热氧老化对木塑复合材料吸水性能的影响。结果表明：热氧老化后的木塑复合材料吸水性能仍然遵循材料吸水过程的一般规律,即初始阶段吸水较快,之后将达到吸水平衡;但随着老化时间的延长,木塑复合材料吸水现象更加严重。不同的抗氧化剂对木塑复合材料的吸水性能存在不同的影响。     

两种精密装配用奥克托金基炸药的成型及稳定性

为了解老化前后奥克托金基炸药(cyclotetramethylenete-tranitramine,HMX)(HMX/F23-11炸药,代号H-2)的性能稳定性,以期为标准炸药的研制提供技术支持,对HMX/F23-11炸药分别进行高温加速老化实验(1、3和5 a),采用测高仪获得老化前后试样的最大直径并计算质量等参量,采用差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)法得到老化前后药柱的放热曲线,获得了主要组分的特征量,同时选取另一种HMX基炸药(H-1)作为对比配方。结果表明:老化年限对两种炸药的最大直径、质量及组分等参数的影响均较小,两种炸药的性能均稳定;但由于H-1炸药老化前后的最大直径均大于标准圆筒的铜管内径,而H-2炸药老化前后的最大直径均小于铜管内径,因此H-2炸药可以作为标准炸药。     

Effect of ZnO nanoparticles on anti-aging properties of polyurethane coating

Polyurethane nano-coatings were prepared by adding nano-concentrates with nanometer zinc oxide （nano-ZnO） to polyurethane coating. The dispersion state of nanoparticles was observed by TEM images. SEM observation and FT-IR analysis indicate that the nano-coating with 1% ZnO nanoparticles can retain better morphological structure than the nano-coating with 5% ZnO nanoparticles after 500 h accelerated aging. It is known from XPS analysis that the anti-oxidation properties of polyurethane coating are enhanced by 1% ZnO nanoparticles through the nano-network and destroyed by 5% ZnO nanoparticles due to the strong light catalysis. A small change in capacitances of nano-coatings with 1% ZnO nanoparticles before and after accelerated aging indicates that 1% ZnO nanoparticles improve the corrosion resistance of coating, while a large increase in capacitances of nano-coating with 5% ZnO nanoparticles before and after accelerated aging demonstrates that 5% ZnO nanoparticles damage the corrosion resistance of coating.     

复配抗紫外光老化剂对改善沥青光老化性能的影响

采用紫外光耐候实验箱加速老化系统模拟沥青自然环境下紫外光老化,通过对沥青光老化前后针入度、软化点和延度性能的测试以及FTIR（Fourier Transform Infrared）红外光谱检测,对比分析了复配抗紫外光老化剂对提高沥青抗紫外光老化性能的影响,并对其机理进行了分析,研究结果显示,在一定的老化环境下,添加抗紫外光老化剂的沥青试样老化后与基质沥青老化后相比,针入度增加,软化点减小,延度增加,其抗老化性能有显著提高;添加复配添加剂质量百分比为5％A＋1.5％B的沥青试样,三大性能指标变化百分比较大且羰基特征吸收峰减弱,改善沥青的抗光老化性能较好。     

PBO纤维表面二氧化钛涂层的构建及其抗紫外光性能研究

为提高聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维的抗紫外老化性能,以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为桥梁,在PBO纤维表面构建二氧化钛(TiO2)涂层,并考察了纤维改性前后的表面形貌、界面剪切强度(IFSS)、以及紫外光照射前后的力学性能等变化.研究结果表明,在PBO纤维表面构建二氧化钛涂层后,PBO纤维与树脂的界面剪切强度提高了43.5%;PBO纤维的抗紫外光性能大幅增强,经200 h加速老化实验后其拉伸强度保持率提高了25%.     

Microstructural evolution and mechanical properties of an Fe–18Ni–16Cr–4Al base alloy during aging at 950℃

The development of Gen-IV nuclear systems and ultra-supercritical power plants proposes greater demands on structural materials used for key components. An Fe–18Ni–16Cr–4Al (316-base) alumina-forming austenitic steel was developed in our laboratory. Its microstructural evolution and mechanical properties during aging at 950℃ were investigated subsequently. Micro-structural changes were characterized by scanning electron microscopy, electron backscatter diffraction, and transmission electron microscopy. Needle-shaped NiAl particles begin to precipitate in austenite after ageing for 10 h, whereas round NiAl particles in ferrite are coarsened during aging. Precipitates of NiAl with different shapes in different matrices result from differences in lattice misfits. The tensile plasticity increases by 32.4% after aging because of the improvement in the percentage of coincidence site lattice grain boundaries, whereas the tensile strength remains relatively high at approximately 790 MPa.     

TiO2的有机改性及其电泳性能

以改性的TiO₂粒子为显色粒子，四氯乙烯为分散介质，油溶红为染料，加入分散剂制备了电泳显示液。选用不同类型的有机表面活性剂和硅烷偶联剂对纳米TiO₂粒子进行表面改性。用红外光谱（FT-IR）表征了改性粒子的表面组成和结构，并通过透射电镜（TEM）观察了粒子的形态、粒径及分散情况。采用静态沉降法考察了改性后的粒子在四氯乙烯中的分散稳定性，并利用自行设计的电泳仪对粒子的电场响应特性进行了测试。结果表明，用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性的粒子其分散稳定性和带电性最好。随后探讨了SDBS用量和反应时间对粒子分散性和带电性的影响，得到改性的最佳工艺条件为：改性剂用量为TiO₂含量的15%，反应时间为1h。改性后的粒子分散性和带电性有明显的提高，粒子对电场有可逆响应且具备一定的双稳性。     

几种光敏剂对聚乙烯光敏化效果的对比研究

采用母料法分别制备了含硬脂酸铈(CeSt4)、硬脂酸铁(FeSt3)、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铁(FeDBC)、硬脂酸锰(MnSt2)和N,N-二丁基二硫代氨基甲酸镍(NiDBC)等5种光敏剂或光敏调节剂的线型低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜,并对所制备的LLDPE薄膜进行了高压汞灯法人工加速老化实验.通过力学性能测试和扫描电镜分析探讨了不同PE薄膜的光降解性能.结果表明,所选用的4种光敏剂对LLDPE薄膜均具有明显的光敏化作用效果,其光敏化活性的大小顺序为FeSt3＞CeSt4＞MnSt2＞FeDBC.相反,NiDBC对LLDPE薄膜则表现出明显的抗紫外老化作用,可作为LLDPE薄膜的光敏化调节剂使用.