二氧化硅气凝胶的纳米结构与分形特性

二氧化硅气凝胶是溶胶－凝胶法经超临界干燥工艺制得的新型轻质纳米多孔材料。用ＢＥＴ、ＳＥＭ、ＳＡＸＳ等手段研究了其纳米结构，发现不同催化剂条件下制备的气凝胶纳米结构不同，且具有不同的分形特征，同时，对干燥过程、陈化过程等对气凝胶纳米结构的影响也作了研究与讨论。     

RF气凝胶的性能测试和应用研究

间苯二酚－甲醛气凝胶是一种无序，多孔的纳米非晶固态材料，其碳化产物碳化气凝胶具有大的比表面和面积，好的导电性和电化学稳定性，成为制备超级电化学双层电容器的理想电极材料。文中研究了ＦＲ，ＣＲＦ气凝胶的网络结构，成分组成，孔径分布及电导率等特性．研究了ＲＦ气凝胶的碳化过程，并研制出了静电容量为３０Ｆ．ｇ＾－１的ＳＥＤＬＣＳ的实验室原理性器件，从而为该材料的应用开了奠定了基础。     

介孔固体新材料氧化硅气凝胶的研究

氧化硅气凝胶是一种低密度、高孔隙率的纳米非晶固态材料,也是一种极具应用前景的介孔固体材料．采用溶胶－凝胶法和超临界干燥技术,制备出品质优良的二氧化硅气凝胶,采用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＢＥＴ等手段对样品的比表面积、孔隙率及力学性质等进行了初步研究．     

亚临界干燥制备Sio2气凝胶

以Ｅ－４０（多聚硅氧烷）为硅源,ＨＦ为催化剂,采用异丁醇为干燥介质,用溶胶凝胶法在亚临界条件下制备了ＳｉＯ２气凝胶,用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、孔径分布测定仪、比表面积测试（ＢＥＴ）等方法对其微结构进行了研究,结果表明,所制备的ＳｉＯ２气凝胶具有纳米网络结构（平均颗粒大小约１０ｎｍ,平均孔径为１４．５ｎｍ）和大比表面积（约７０８．３ｍ＾２．ｇ＾－１）。由于亚临界干燥使得制备压力从６．４ＭＰａ降低到     

化合物半导体纳米复合材料的制备和结构及光学特性研究

利用溶胶－凝胶工艺和原位生长技术制备了Ⅱ－Ⅵ族化合物半导体纳米复合材料，得到了ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄｘＨｇ－ｘＴｅ（ｘ＝１＝０．７）纳米微晶与多孔ＳｉＯ２凝胶玻璃的复合材料。用ＸＲＤ研究了不同复合材料的结构特点，利用吸收光谱和透射光谱研究了复合材料的光学特性，发现纳米微晶的禁带宽度大于其相应体材料的禁带宽度，并且复合材料具有明显的非线笥光特性。用简并四波混频测试了样品的三阶非线性     

Fe2O3／TiO2纳米粒子的制备及其结构表征

利用酸催化的溶胶凝胶法（ｓｏｌｇｅｌ）制备了一系列不同Ｆｅ３＋掺杂量的二氧化钛半导体纳米粒子．用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＰＬ、ＵＶ等技术对其结构及其光谱特性进行了研究．     

多孔硅及其分形特性研究

利用阳极氧化技术制备了多种多孔硅（ＰＳ）样品，测出其结构参数，并摄得相应的ＳＥＭ微观形貌图片．针对多孔硅的结构特点，确立相应的离散分形布朗随机增量（ＤＦＢＩＲ）场模型，应用图像处理方法，求出不同ＰＳ微观图像的分形参数．发现了ＰＳ结构参数和分形参数的内在联系与规律性，为ＰＳ的定量化研究提出了新的方法     

PZTS凝胶玻璃的结构及光学非线性特性

采用溶胶凝胶工艺，在低温下合成了大量含有铁电相和玻璃相各种组元的ＰＺＴＳ凝胶玻璃．利用Ｘ射线衍射和红外吸收光谱分析手段研究了凝胶玻璃的结构、相变和析晶过程．揭示了低含量凝胶玻璃中的ＺｒＯ２相变的纳米小尺寸效应．最后采用简并四波混频技术研究了透明ＰＺＴＳ凝胶玻璃的三阶非线性光学特性．结果表明，此类材料具有良好的非线性光学特性     

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.     

硬脂酸溶胶-凝胶法合成SrTiO_3纳米晶

以硬脂酸、醋酸锶和钛酸丁酯为原料，采用硬脂酸溶胶－凝胶法（ＳＡＧ）合成凝胶，经过热处理获得ＳｒＴｉＯ３纳米晶．ＩＲ、ＴＧ－ＤＴＡ分析了凝胶的热处理过程；ＳＥＭ、ＸＲＤ分析了纳米ＳｒＴｉＯ３的形貌及晶相．在６５０℃保温３ｈ合成四方相ＳｒＴｉＯ３纳米晶，颗粒均匀呈球形，平均粒径６０ｎｍ．     

8—羟基喹啉铝处于SiO2气凝胶纳米孔中的光谱特性研究

制备了块状的ＳｉＯ２气凝胶,把具有很好电致发光（ＥＬ）和光致发光（ＰＬ）性能的８－羟基喹啉铝渗入到气凝胶的纳米孔洞中,可见－紫外吸收光谱表明８－羟基喹啉铝在ＳｉＯ２气凝胶的纳米孔洞中发生了化学吸附,且吸附作用随着气凝胶密度的减小而增强：ＰＬ谱中８－羟基喹啉铝的光致发射谱峰从４７０ｎｍ移至４５０ｎｍ。     

气凝胶分形结构的生长机制模型与计算机模拟

探讨了气凝胶形成过程的分形动力学特征,在扩散限制集团凝聚（ＤＬＣＡ）模型的基础上,考虑溶胶粒子的密度和能量分布对凝胶化过程的影响,建立了关于气凝胶分形结构生长机制的溶胶活性粒子模型．利用Ｃ语言编制了模拟凝胶生长过程的软件,该软件具有图形模拟和数值模拟两种功能,主要输入参数为溶胶粒子密度和溶胶反应的活化能以及图形边界条件,当模拟凝聚到一定程度时,软件可自动存储图形数据．利用该软件对气凝胶的分形生长过程进行模拟,得到了形成凝胶的各阶段分形图像,以及凝胶分形维数的变化,确定了气凝胶分形结构生长的两种模式．     

提高SnO2／ZnO薄膜气敏特性的穆谱研究

二次溅射薄膜ＳｎＯ２／ＺｎＯ是一种有用的气敏材料，本文用内转换电子穆谱（ＣＥＭＳ）方法，研究了它的气敏特性，实验结果表明，穆谱参数（同质异能移ＩＳ和四极分裂ＱＳ）随溅射时间和退火温度变化．与气敏特性变化规律相对照，由此找出了材料的最佳工艺参量，并讨论了气敏机理．     

纳米级二氧化硅玻璃粉的制备及其特性

采用正硅酸乙脂为前驱物,用溶胶－凝胶法制备纳米级二氧化硅（ＳｉＯ２）粉,分别用Ｘ射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱仪、差热扫描量热分析仪和白度测试仪对凝胶粉随温度变化的特征进行了分析测试．结果表明干凝胶在１２００℃热处理１ｈ仍是无定型的ＳｉＯ２粉,其粒度大小为４０ｎｍ左右,白度为９２．１％．     

低密度气凝胶的高温结构变化及其耐温性研究

以正硅酸乙酯为原料,采用二步法制备了密度为30 kg/m³的二氧化硅低密度气凝胶块体材料。将低密度气凝胶分别在100、400、600、700、800、900、1 000 ℃下处理后,使用扫描电子显微镜（SEM）、氮吸附等手段表征高温下低密度气凝胶微观结构变化趋势,并与同等条件下处理的密度为100 kg/m³气凝胶的比表面积进行对比。结果表明：在处理温度超过700 ℃后,低密度气凝胶比表面积出现明显下降,纳米多孔结构出现收缩和坍塌,因此其高温耐受温度为700 ℃。虽然密度为30 kg/m³的二氧化硅气凝胶材料具有更为纤细的网络结构和更高表面活性的纳米组成颗粒,但是由于高温下纳米颗粒反应收缩程度大于纳米颗粒尺寸效应,其表现出与100 kg/m³密度的气凝胶材料相同的耐温性。     

BaTiO3纳米晶的制备和表征

以硬脂酸、氢氧化钡和钛酸四丁酯为原料,用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法合成了纳米级ＢａＴｉＯ３。在空气中以高于６００℃的几个不同温度下焙烧凝得到不同粒径的纳米晶,用ＩＲ、ＤＴＡ表征了从前体到凝胶、凝胶到结晶的转变过程。ＢａＴｉＯ３纳米晶样品通过ＴＥＭ考察其粒度和形貌,用粒度分布测定仪测试其粒径分布并与ＴＥＭ的结果比较,由ＸＲＤ表征其晶相。     

氧化铁／二氧化硅多孔凝胶玻璃的制备

以硝酸铁为原料，采用溶胶－凝胶工艺制备了含氧化铁多孔的二氧化硅凝胶玻璃，分别制备了不同含铁量的凝胶样品，均可获得均匀的溶胶和凝胶。研究了热处理温度和气氛与氧化铁物相的关系。采用ＸＲＤ及ＤＴＡ分析，并对材料中的物相进行了鉴定。对部分样品进行了ＳＥＭ形貌观察。     

Sierpinski－gasket中的渗流现象

研究了Ｓｉｅｓｐｉｎｓｋｉ空间中的渗流现象．结果表明，分形空间中的渗流与Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ空间中的渗流具有不同的阈值，属于不同的普适类．     

Zn_2SiO_4:Mn纳米微晶薄膜的溶胶-凝胶法制备及其光致发光性质研究

以硝酸锌，硝酸锰，正硅酸乙酯，无水乙醇为主要原料，用溶胶－凝胶提拉法制备了Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ薄膜．并利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、荧光分光光度计和多频荧光寿命仪等对薄膜进行了分析．结果表明，采用上述先驱物通过溶胶－凝胶过程可获得均匀致密的薄膜．在空气中干燥后于适当温度下热处理可得到纳米微晶Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ薄膜．其荧光寿命从常规粉末材料的的ｍｓ量级缩短至ｎｓ量级     

单质银在多孔SiO2中的析晶

利用溶胶－凝胶工艺制备了银－多孔ＳｉＯ２凝胶玻璃。利用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＳＥＭ等分析技术研究了单质银粒子的晶过程。干凝胶中的银盐因制备过程不同可以硝酸银和草酸银２种形式存在。析出银粒子的尺寸的纳米量级范围内。测量出银的晶格常数为０．４１ｎｍ，比纯单质的略大。计算了银粒子在多孔ＳｉＯ２中析晶的动力学参数，并作了相应的分析。