二氧化硅气凝胶改性方法及研究进展

为了提高采用溶胶-凝胶法制备的二氧化硅气凝胶的网络强度,介绍了对二氧化硅气凝胶进行改性的3种方法. 以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法和表面修饰工艺,在常压条件下制备了SiO2气凝胶. 傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)测试结果表明,SiO2气凝胶具有较好的疏水特性. 表面修饰剂三甲基氯硅烷在正己烷中的体积分数为6%,表面修饰时间为24h时,气凝胶具有优化的性能.     

高弹性聚丙烯酰胺水凝胶的制备及拉伸性能研究

为了提高水凝胶的弹性性能,采用微凝胶法制备了高弹性的聚丙烯酰胺(PAAM)水凝胶.先采用沉降聚合法制备了PAAM微凝胶,再以此充当交联剂代替传统的化学交联剂和引发剂,制备了高机械性能的PAAM水凝胶.同时探讨了丙烯酰胺浓度、凝胶成型温度、微凝胶与水的体积比对PAAM水凝胶弹性性能的影响.结果表明:随着丙烯酰胺的浓度的增大,凝胶柱的弹性模量变大;随微凝胶成型温度越高,形成的水凝胶的弹性模量越小;当微凝胶与水的体积比为1︰1时,水凝胶的弹性模量较大,增加或减少微凝胶的量均会使得水凝胶的弹性模量变小.     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的制备与研究

以硝酸铝、正硅酸乙酯(TEOS)、氧氯化铝(ZrOCl2·H2O)、钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备复合溶胶;并在基底上涂膜、干燥、烧成,制成了有担载体的复合膜.应用SEM和XRD和压汞法等测试技术对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的结构、表面形貌和孔径进行了表征,并研究了溶胶性能和烧成制度对膜性能的影响.     

基于聚合物亚微米锥形孔阵列的SERS基底制备

提出一种基于聚合物亚微米锥形孔阵列结构的SERS基底的制备方法.利用纳米压印和干法刻蚀技术,制备了亚微米级锥形硅模板,然后在其上沉积金纳米颗粒,最后通过热纳米压印技术将硅模板的结构及金纳米颗粒阵列转移到聚合物IPS上,得到一种镶嵌有金纳米颗粒的IPS亚微米锥形孔阵列结构.研究结果表明:所到得的SERS基底对R6G分子的拉曼增强因子可达到9.2×107,对浓度为1×10-12 mol/L的R6G溶液仍能测到明显的拉曼信号;此基底具有较好的重复性,测得R6G的六个主要拉曼峰强度的相对标准偏差值均小于13%,而且具有优异的柔性与透明性;与常规SERS基底相比较,具有质量轻、可折叠、便携和易处理等优势.     

自模板法与溶胶-凝胶法相结合制备SiO_2包覆的对甲氧基肉桂酸辛酯微球

为了弥补对甲氧基肉桂酸辛酯(OMC)易被光降解的缺点,提高其与皮肤的相容性,利用自模板法与溶胶-凝胶法相结合制备以OMC为核,SiO2为壳的纳米微球.得到的核/壳微球具有光滑的表面、规整的球形形态及明显的核/壳结构.在本方法中,首先通过溶胶-凝胶法制备SiO2胶体粒子,作为核/壳微球的前驱体,并对其制备过程进行了优化,得到了最佳的H2O/Si摩尔比及酸的用量.然后利用自模板法使乳液液滴外表面首先被固化,以其自身作为模板,制备了OMC/SiO2核/壳纳米微球.并利用傅里叶红外光谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、低温氮气吸附法、X射线光电子能谱、热重分析以及四球摩擦磨损试验法对核/壳微球进行表征.     

高拉曼增强银纳米帽阵列活性基底的模板法制备及其性能

介绍了一种大面积高度有序、结构可控、信号增强显著、信号均一稳定、制备简单的拉曼增强活性基底的制备方法. 以超薄氧化铝(ultra-thin alumina mask, UTAM) 作为模板,通过热蒸发在UTAM 表面沉积一定厚度的银薄膜, 将银薄膜翻转制得大面积结构有序、参数可调的银纳米帽阵列. 采用罗丹明6G (Rhodamine 6G, R6G)为探针分子测试不同模板参数下制备的基底的拉曼活性. 结果表明: 该结构作为表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 衬底, 拉曼增强效果非常显著, 拉曼增强因子最高可达10⁹, 约是相同厚度的银薄膜SERS 强度的16.4 倍, 而且信号均一稳定, 基底参数对表面拉曼增强效果可调控. 该制备方法操作简单, 成本低, 易于批量生产, 不同批次间可重复性高, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的制备与研究

以硝酸铝、正硅酸乙酯(TEOS)、氧氯化铝(ZrOCl2·H2O)、钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备复合溶胶;并在基底上涂膜、干燥、烧成,制成了有担载体的复合膜.应用SEM和XRD和压汞法等测试技术对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的结构、表面形貌和孔径进行了表征,并研究了溶胶性能和烧成制度对膜性能的影响.     

新型固体电解质Ce5.9Ga0.1MoO15-δ的溶胶-凝胶制备及其导电性能

采用溶胶-凝胶法和固相法制备了Ce5.9Ga0.1MoO15-δ.通过差热-热重分析、X射线粉末衍射、X射线光电子能谱和交流阻抗谱等手段对其进行结构表征和导电性能测试.结果表明:Ga的掺杂可增加氧离子空位浓度,改善母体的电导率;测试温度为800℃时溶胶-凝胶法合成Ce5.9Ga0.1MoO15-δ的电导率为6.5×10-3S/cm,高于固相法制备材料的电导率(1.8×10-3S/cm).     

不同制备方法对紫外光固化纳米复合涂层性能的影响

采用溶胶凝胶法制备SiO2纳米颗粒和机械共混法直接将气相法SiO2纳米颗粒分散在树脂中,然后通过紫外光固化制备纳米复合涂层.采用SEM观察SiO2在涂料的分散状态,并对涂层的光学性能和机械性能进行了测试表征.结果表明,采用溶胶凝胶法制备的SiO2在涂层中分散较好,制备的涂层透光性、雾度等光学性能较好;采用机械共混法分散气相SiO2制备的涂层SiO2团聚较多,透光性差,但由于气相法SiO2具有较大的比表面积,与树脂的结合性能较好,故其硬度、耐刮擦、耐冲击等力学性能较好.     

溶胶—凝胶模板法制备有序Mn3O4纳米线阵列

通过模板法制备的一维金属氧化物纳米结构在材料科学领域具有潜在的应用前景。以醋酸锰为前驱体,利用多孔阳极氧化铝膜(anodic aluminum oxide,AAO)为模板,通过溶胶—凝胶法成功制备出Mn3O4纳米线阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析技术等手段分析合成条件与产物的结构、形貌之间的关系。结果表明,所得产物为四方尖晶石结构,纳米线直径约80 nm,长度约几微米。通过测试产物的磁滞回线,发现其在常温下呈顺磁性。     

固定化TiO2膜光催化降解苯酚

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2膜,并进行苯酚降解试验.结果表明,用溶胶-凝胶法制备TiO2膜的最佳条件为:试剂的体积配比V钛酸丁酯∶V无水乙醇:V蒸馏水:V浓盐酸=1∶4∶0.25∶0.25,涂层厚度5层,焙烧温度500℃,焙烧时间2h.在该条件下制备的TiO2膜具有较高的光催化活性.在30W紫外灯,苯酚的质量浓度为...     

CeO2/MgAl2O4催化剂制备及其在甲烷催化燃烧中的应用

采用溶胶凝胶法制备了镁铝尖晶石(MgAl2O4),研究了酸加入量对所制备样品的比表面积影响.氢离子浓度与金属离子浓度的比值为0.16时,样品的比表面积最高(133.9 m2·g-1), 比共沉淀法所制备样品的比表面积提高约40%. 负载5% CeO2所得催化剂CeO2/MgAl2O4 的甲烷起燃温度为420 ℃, 比共沉淀法催化剂降低55 ℃. DTA - TG结果表明,溶胶凝胶法制备的镁铝尖晶石前驱物含有较多量的水,550 ℃脱水完全,而共沉淀法所制备前驱物完全脱水温度升高至700 ℃.     

有序金纳米阵列的可控制备及其表面增强拉曼光谱

介绍了一种大面积规则有序、结构可控、灵敏度高、稳定性良好、制备方法简单且易操作的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 活性基底. 以阳极氧化铝(anodic aluminum oxide, AAO) 模板一次氧化后形成的有序凹坑阵列为模板, 采用真空镀膜技术, 制备了有序的金纳米帽阵列SERS 活性基底, 并以罗丹明6G (Rhodamine 6G , R6G) 为探针分子, 测试和分析了该SERS 活性基底的表面增强拉曼光谱的特性. 结果表明, 这种SERS 活性基底对罗丹明6G 的拉曼散射信号可达到10⁷, 具有较好的增强作用. 该纳米帽阵列结构在1 363 cm⁻¹处的增强效果是相同厚度的普通金膜的7 倍, 且稳定性良好, 并且在放置6 个月之后, 其增强效果基本不变, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

模板法制备银纳米点阵活性基底及其用于葡萄糖的高灵敏检测

介绍了基于超薄氧化铝模板(ultra-thin alumina mask, UTAM)制备的金属银纳米点阵表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底用于葡萄糖的高灵敏检测方法. 以UTAM为模板, 采用真空镀膜制备了大面积高度有序的银纳米点阵活性基底. 该基底的表面经过预处理, 吸附了一层癸硫醇/巯基己醇自组装分子层, 可用于检测葡萄糖. 研究结果表明, 该基底使葡萄糖分子的表面拉曼增强信号得到极大增强, 且增强信号均一稳定、检测灵敏, 特征峰的强度相对标准偏差小于10%. 该制备方法具有易操作、成本低的特点.     

采用溶胶-凝胶法制备ZnO∶Fe3+薄膜

采用溶胶-凝胶法,在Si(111)衬底上制备了ZnO∶Fe3+薄膜,研究了不同退火工艺对其微结构的影响.磁性测量表明,制备的3%以下掺铁样品在室温下具有铁磁性,随着Fe3+浓度的提高,饱和磁化强度增长.     

微凝胶模板法制备表面图案化CuS有机-无机复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了PNIPAM和P(NIPAM-co-MAA)微凝胶,以这2种微凝胶为模板,制得了具有表面图案化结构的PNIPAM/CuS和P(NIPAM-co-MAA)/CuS有机—无机复合微球。结果表明:复合微球的表面形貌取决于微凝胶模板的性质和金属无机物的相对沉积量。微凝胶模板法为制备具有复杂形貌的有机-无机复合微球材料提供了一种新的途径。     

纳米二氧化钛材料的制备与性能研究

分别用溶胶-凝胶法与水热合成法制备了纳米二氧化钛.水热合成法与溶胶-凝胶法合成的纳米二氧化钛相比,比表面积很大,形貌比较规则;并且水热法合成的纳米二氧化钛已经出现纳米棒状结构,用自然界唯一的碱性多糖壳聚糖为模板剂合成的比表面积可以达432.36 m2/g.     

采用溶胶—凝胶法制备ZnO:Fe~(3+)薄膜

采用溶胶—凝胶法,在S i(111)衬底上制备了ZnO:Fe3+薄膜,研究了不同退火工艺对其微结构的影响.磁性测量表明,制备的3%以下掺铁样品在室温下具有铁磁性,随着Fe3+浓度的提高,饱和磁化强度增长.     

碳气凝胶的制备及其物性研究

气凝胶是一种新型非晶固态材料,有着广泛的应用前景,为此详细论述了有机气凝胶和碳气凝胶的制备工艺;采用高分辨率航向电镜观察气凝胶的纳米显微结构;喇曼光谱测试结果表明碳气凝胶颗粒内部存在有微晶化结构;低温氮吸附法测试结果表明,有机气凝胶和碳气凝胶的比表面积主要由溶液的配比浓度和催化剂的量决定,后者还受碳化温度的影响。     

氮化镓粉末的溶胶-凝胶法制备及其结构分析

目的 采用一种低成本、易操作的溶胶一凝胶法制备高质量的氮化镓粉末.方法 以氧化镓为镓源、柠檬酸为络合荆制备出前驱物溶胶,再将其在氨气气氛中氮化得到氮化镓粉末.结果 X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对其进行分析,结果 表明该粉末是六角纤锌矿结构的纳米GaN粉末;且由傅立叶红外光谱(FTIR)测出产物的吸收峰与氮化镓的横向光学晶格声子模式一致,由光致发光(PL)谱得到两条光致发光峰表明了所制备的GaN具有很好的光学性能.结论 多种测试结果 表明,用溶胶.凝胶法制备的氮化镓纳米粉体具有良好的性能.