非超临界干燥法制备块状SiO2气凝胶

以正硅酸乙酯为原料，去离子水和异丙醇为溶剂，丙三醇为干燥控制化学添加剂，盐酸和氨水为催化剂，通过酸／碱两步溶胶-凝胶法合成SiO2醇凝胶，经过老化、表面修饰和溶剂交换等工艺后，在常压分级干燥条件下制备块状SiO2气凝胶。不均匀的毛细管力是非超临界干燥过程中造成凝胶破裂的原因，从减小不均匀毛细管力及提高凝胶强度2个方面确定工艺，采用非超临界干燥法制备具有优良性能的块状SiO2气凝胶。应用X射线衍射、扫描电镜、热失重-差热等分析手段及吸附-脱附技术对所得气凝胶样品进行结构分析和性质表征。结果表明，用此方法可以制备具有优良性能的块状气凝胶样品，该气凝胶充满两端开放的管状中孔，具有较大的孔隙率（97．1％）及比表面积（614．3m^2／g），孔径分布均匀并且集中。     

低密度二氧化硅气凝胶微观结构与隔热性能表征

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法及超临界流体干燥技术制备了密度为11kg/m³的低密度二氧化硅气凝胶块体材料,并与密度为25kg/m³和38kg/m³的二氧化硅气凝胶块体材料进行性能对比。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、BET等检测方法对样品的微观结构进行表征,对比了不同密度低密度气凝胶的微观结构,并测试了不同温度下的导热系数。结果表明：相比于密度更大的气凝胶材料,11kg/m³低密度气凝胶具有更为纤细的骨架结构和更大的孔洞尺寸,以及较小的比表面积,室温条件下具有最大的导热系数;在气凝胶密度小于40kg/m³的范围内,呈现出密度越小,导热系数越大的规律。     

新型碳气凝胶的制备及表征

以氨水作为间苯二酚和甲醛反应的催化剂,经溶胶-凝胶制备有机气凝胶,再经过常温常压干燥、高温碳化形成碳气凝胶。采用X射线衍射、比表面仪、扫描电镜能谱分析仪对样品进行表征。结果表明:以氨水为催化剂所得碳气凝胶比表面积在900m2/g左右,呈现连续颗粒状。     

纳米SiO2/PI复合薄膜低温热膨胀系数的实验研究

高热膨胀系数是聚酰亚胺薄膜在低温下作为热绝缘和电绝缘使用的主要不利因素之一.为了降低其热膨胀系数,选用低热膨胀系数的无机纳米SiO2对其进行改性,利用溶胶凝胶技术,制备了不同SiO2含量的纳米SiO2/PI复合薄膜.利用自行设计的一套薄膜样品低温热膨胀系数测量装置,对纳米SiO2/PI复合薄膜室温至低温(77 K)的热膨胀系数进行了测量,给出了SiO2含量、外加载荷对复合薄膜热膨胀系数的影响关系.     

再生竹纤维球形介孔气凝胶的表征

 为获得均一稳定的纤维素气凝胶,以再生竹纤维为原料,采用滴定悬浮和真空冷冻干燥的方法制备球形纤维素气凝胶。傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X 射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）分析结果表明,球形纤维素气凝胶为纤维素Ⅱ 型结构,内部为疏松多孔的网络状结构。球形纤维素气凝胶的比表面积均在240 m²/g 以上,且孔径均在15 nm 以下,最小密度可达37 mg/cm³,这表明球形纤维素气凝胶具有较高的比表面积、较小的孔径。热重分析（TG）结果表明,纤维素气凝胶大球的最大热失重温度为364.4℃,纤维素气凝胶中球的最大热失重温度为357.3℃,纤维素气凝胶小球的最大热失重温度为354.2℃,而再生竹纤维的最大热失重温度为354.0℃。球形纤维素气凝胶在污水处理、海水除油、重金属离子吸附等领域具有开发价值。     

硅气凝胶的结构与改性研究

利用溶胶－凝胶法,结合超临界干燥技术制备出硅气凝胶．通过热分析、红外光谱分析及Ｘ射线衍射,研究了硅气凝胶在热处理过程中的组成及结构变化规律．利用扫描电镜观察其组织形貌随热处理工艺的变化特点,为硅气凝胶的结构改性提供了依据．     

用于超级电容器电极材料的球形炭气凝胶

以2,4-二羟基苯甲酸(D)和甲醛(F)为原料,碳酸钾(C)为催化剂,采用溶胶-凝胶和乳液聚合的方法合成出球形炭气凝胶。利用SEM、粒径分布和BET测试法对样品的形貌和孔结构进行了分析。以制备的球形炭气凝胶作为超级电容器电极材料,利用恒流充放电研究其电容特性,考察了干燥方式和n_D/n_C对比电容的影响。结果表明,超临界干燥下,n_D/n_C为100的样品具有467m²/g的比表面积,孔径主要分布在2.5nm左右,在充放电电流密度为50mA/g时的比电容可达142F/g,该电极具有较好的循环性能和功率特性.     

银/聚吡咯/二氧化钛复合纳米粒的制备与结构表征

以钛酸四丁酯、硝酸银和吡咯为原料采用溶胶-凝胶法制备了银/聚吡咯/二氧化钛(Ag/PPy/TiO2)复合纳米粒,考察了PPy单体用量、原料配比等因素对制备复合纳米粒的影响。运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)等测试方法对复合纳米粒进行了表征。结果表明,Ag/PPy/TiO2复合纳米粒具有棒状的核壳结构,聚吡咯包覆在Ag和TiO2纳米粒子的表面。     

镍-磷-纳米SiO2化学复合镀层耐腐蚀特性研究

研究了镍-磷-纳米SiO2化学复合镀层的机理，用SEM和XRD等技术分析了，复合镀层的微观结构，比较了传统的化学镀镍-磷层和纳米复合镀层的沉积速度和耐蚀性，结果表明，纳米SiO2颗粒的引入加快了化学镀层的沉积速度，在同等条件下可降低化学镀的反应温度，镀层在酸、碱、盐水溶液中表现出了良好的耐蚀性能。     

PVDF-SiO_2中空纤维复合膜的制备和表征

采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-二氧化硅(SiO2)中空纤维复合膜,讨论了纳米SiO2粒子对PVDF膜结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、能谱、傅里叶红外光谱、热分析、材料试验、接触角测量和超滤实验分别对不同膜的微观结构、化学组成、热稳定性、机械强度、亲水性以及分离性能、抗污染能力进行了联合表征。结果表明:添加SiO2粒子有利于PVDF由α相向β相转变,复合膜的性能与纯PVDF膜相比有明显改善。当w(SiO2)=3%时,纳米颗粒分散较均匀,膜断裂强度为纯PVDF膜的2.7倍,纯水通量由81.6 L/(h.m2)提高到160.0 L/(h.m2),热稳定性、亲水性和抗污染性显著提高;但过高的SiO2含量(w3%)会引起纳米颗粒团聚而导致膜的各项指标下降。     

Novel Hybrid SiO_2/ZnS Coated CdTe/CdS Quantum Dots and Their Bioapplications

Novel CdTe/CdS quantum dots(QDs)coated with a hybrid of SiO_2 and ZnS were fabricated through a simple two-step approach.The hybrid SiO_2/ZnS coated CdTe/CdS quantum dots was characterized by transmission electron microscopy(TEM),UV and fluorescence spectrometer.Results indicated that the core-shell structure gave the QDs outstanding photoluminescence properties,includinganarrowphotoluminescencespectrum,high photoluminescence(PL)quantum yield and long emission lifetime(average PL lifetime of increased from 26.4 ns to 49.1 ns).Cellular studies showed the QDs had good cytocompatibility with Hela cells as determined by the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide(MTT)assay after coating SiO_2/ZnS,and also proved the feasibility of using the hybrid SiO_2/ZnS coated QDs as optical probes for in vitro cell imaging.The synthesis method of QDs is highly promising for the production of robust and functional optical probes for bio-imaging and sensing applications.     

Sol-Gel法制备PI/SiO2纳米复合薄膜及结构与性能

采用溶胶凝胶法（Sol-Gel）制备了二氧化硅不同质量分数的聚酰亚胺/二氧化硅（PI/SiO₂）纳米复合薄膜。并用TEM、力学性能、吸水性能及介电性能测试等方法研究了薄膜的结构与性能。结果表明，SiO₂微粒均匀分散在PI基体中，粒径随着SiO₂含量的增加而增大；当SiO₂质量分数在20%以内时对PI基体有增强作用，且在10%左右拉伸强度达到最大，而吸水率逐渐减小，介电常数则变化不大。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

 为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜（SEM）、BET 比表面积分析、X 射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）,对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m²/g,总孔容为0.45 cm³/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I 型转变为纤维素Ⅱ 型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷（TMCS）进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

Preparation of Al2O3–SiO2 composite aerogels and their Cu2+absorption properties

In order to remediate heavy metal ions from waste water,Al2O3–SiO2 composite aerogels are prepared via a sol–gel and an organic solvent sublimation drying method.Various characterisation techniques have been employed including X-ray diffraction(XRD),Fourier transform infrared spectrometry(FTIR),scanning electron microscope(SEM),Energy-dispersion X-ray spectroscopy(EDX),Brunauer–Emmett–Teller(BET)N2 adsoprtion isotherm,and atomic absorption spectrometer(AAS).XRD and FTIR suggest that the aerogels are composed of mainly Al2O3 and minor SiO2.They have a high specific surface area(827.544 m^2/g)and high porosity(86.0%)with a pore diameter of~20 nm.Their microstructures show that the distribution of Al,Si,and O is homogeneous.The aerogels can remove~99%Cu^2+within~40 min and then reach the equilibrium uptake(~69 mg/g).Preliminary calculations show that the Cu2+uptake by the aerogels follows pseudo second-order kinetics where chemical sorption may take effect owing largely to the high surface area,high porosity,and abundant functional groups,such as Al–OH and Si–OH,in the aerogel network.The prepared aerogels may serve as efficient absorbents for Cu^2+removal.     

sPS/PA66/g-sPS/纳米A12O3粒子复合材料性能

以间规聚苯乙烯sPS-sPS/Al2O3纳米粒子复合材料;测量了纳米复合材料的力学性能和热性能,并用扫描电[英文作者]PA66/g复合,制备出sPS-sPS合金具有明显的增韧增强[英文作者]PA66/g镜观察了材料的显微组织结构.研究结果表明:纳米Al2O3粒子对于sPS/PA99/g-sPS合金具有明显的增韧增强作用;随着纳米A12O3粒子质量为6g时,复合材料的拉伸强度最大,纳米复合材料的冲击强度和拉伸强度均出现先升高后下降的变化趋势.     

SiO2气凝胶的常压制备与表面改性

以水玻璃为硅源,甲酰胺为催化剂,乙二醇为干燥控制化学添加剂(DCCA),采用溶胶-凝胶法常压下干燥制备了硅石气凝胶粉体.研究发现:微过量的甲酰胺,有利于高孔隙率气凝胶的合成;过量的乙二醇的引入不利于低密度气凝胶的形成;pH值对合成气凝胶的性质也有较大的影响.经二甲基二乙氧基硅烷(DMDEOS)表面改性处理后的气凝胶表现出了很好的疏水性能.采用傅里叶变换红外分析(FTIR)、热重分析(TG)、示差扫描量热分析(DSC)等对疏水型气凝胶的结构和性能进行了研究.     

PET/SiO_2纳米复合材料的力学性能和结晶性能研究

采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显著提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。     

Characterization of MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powder produced by high-energy mechanical milling as feedstock for high-velocity oxygen fuel spraying deposition

Al2O3 nanoparticles and MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powder (M = Ni, Co, or NiCo) were produced using high-energy ball milling. The MCrAlY/nano-Al2O3 coating was deposited by selecting an optimum nanocomposite powder as feedstock for high-velocity oxy-gen fuel thermal spraying. The morphological and microstructural examinations of the Al2O3 nanoparticles and the commercial MCrAlY and MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powders were investigated using X-ray diffraction analysis, field-emission scanning electron microscopy coupled with electron dispersed spectroscopy, and transmission electron microscopy. The structural investigations and Williamson–Hall res-ults demonstrated that the ball-milled Al2O3 powder after 48 h has the smallest crystallite size and the highest amount of lattice strain among the as-received and ball-milled Al2O3 owing to its optimal nanocrystalline structure. In the case of developing MCrAlY/nano-Al2O3 nanocompos-ite powder, the particle size of the nanocomposite powders decreased with increasing mechanical-milling duration of the powder mixture.     

正丁胺对Tio2／Sio2气凝胶光催化活性的影响

用溶胶 -凝胶法、超临界干燥技术合成了不同组成的TiO2 /SiO2 气凝胶材料 ,通过模板剂正丁胺调变其孔结构和孔分布 ,利用N2 吸附法、X -射线衍射法和激光拉曼光谱表征了气凝胶的比表面积、孔分布、晶相结构以及TiO2 的分散状态 .用流动法考察了在TiO2 /SiO2 气凝胶上CO光催化氧化反应的活性 ,并讨论了结构调变对提高催化活性的影响 .     

六亚甲基四胺对硅气凝胶的扩孔研究

以正硅酸乙酯为硅源,用六亚甲基四胺为扩孔剂,采用溶胶-凝胶法,通过常压干燥制备二氧化硅气凝胶.着重考察了水解时间、焙烧温度等因素对二氧化硅气凝胶孔径的影响.采用FTIR、SEM、TG-DTA、N2吸附脱附等分析方法对二氧化硅气凝胶的骨架结构和表面基团、结构形貌和分散性、热稳定性和孔径等进行了表征.结果表明:用六亚甲基四胺扩孔后的样品保持了二氧化硅气凝胶的骨架结构以及良好的分散性、热稳定性、孔径较大;同时,二氧化硅气凝胶的孔径随着焙烧温度的增加而增大,水解时间为24h左右时二氧化硅气凝胶的孔径不再变大.