均匀沉淀法制备ZAO纳米棒

采用均匀沉淀法,以尿素、Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O为原料,在水乙二醇溶液中制备了Al掺杂ZnO(ZAO)纳米棒.X射线衍射(XRD)分析表明:纳米棒为六方纤锌矿结构,掺杂的Al3+取代了Zn2+的位置,形成A1/ZnO固溶体,保持了ZnO的结构.前驱体的红外光谱(FTIR)分析表明:乙二醇的加入改变了纳米材料的表面状态.扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(TEM)结果显示:随着反应体系中乙二醇体积比和Al掺杂量的增加,ZAO纳米棒的长径比先增大后减小,在V(水)/V(乙二醇)=4、Al掺杂量为5%(摩尔分数)时,制得长径比最大为25、直径为10 nm的纳米棒.     

WO3电致变色薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备WO3电致变色薄膜,并利用正交设计法对实验进行设计,采用循环伏安特性法、分光光度法和扫描电镜(SEM)对薄膜的变色效果和表面形貌进行了研究.据此找出最佳实验条件为W粉用量4 g、H2O2加入量20 mL以及无水乙醇用量10 mL,此时制得的WO3电致变色薄膜的变色响应时间最短为6 s,具有较均一的表面形貌和高的变色效率.     

MTES疏水改性SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的制备及结构表征

采用原位聚合法,以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为疏水改性剂,活性炭为载体,制备疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料。采用接触角分析仪、N2吸附法、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的表面特性和结构进行表征。结果表明:所制备的疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的接触角为156°、比表面积为759.2 m2/g、孔体积为4.38 cm3/g,最可几孔径是32nm,孔径主要分布为1～50 nm,疏水SiO2气凝胶均匀地分散于活性炭表面。     

Li+在尖晶石钛酸盐Li2ZnTi3O8中的电化学行为

采用溶胶-凝胶结合固相反应制备Li2ZnTi3O8负极材料,通过X线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及恒电流充放电等手段表征Li2ZnTi3O8负极材料的微观结构和电化学性能.结果表明:Li2ZnTi3O8负极材料具有尖晶石结构特征.Li2ZnTi3O8负极材料在0.02～3 V能够完全可逆脱出与嵌入Li+ ;以30 mA/g的电流密度进行充放电,可逆充电比容量可达219.9 mA·h/g(是理论容量的96％),240 mA/g的电流密度下,其可逆比容量仍可达150 mA·h/g.首次循环之后尖晶石结构的Li2ZnTi3O8材料呈现出良好的循环稳定性.充放电过程中Li+的嵌入和脱出引起结构的变化是完全可逆的.     

粉煤灰对阿利特-硫铝酸盐水泥凝结时间及水化研究

通过在阿利特-硫铝酸盐水泥中添加粉煤灰,利用XRD、水化热和SEM来研究粉煤灰对该体系水化过程的影响.结果表明:粉煤灰对该体系有一定缓凝作用;并且随着掺量增加,作用越明显.粉煤灰主要影响水泥早期强度,对后期影响不大;当掺量≥30％时,对后期也有影响.火山灰反应在3d时不太明显,一般在28 d时较容易观察到.     

CNTs-ZAO复合粉体的制备及表征

以HCl溶液和H2SO4-HNO3的混合酸溶液作为纯化强酸溶液,采用强酸氧化法纯化碳纳米管(CNTs)。将纯化后的CNTs加入到ZnO-Al2O3(ZAO)前驱体溶液中,通过均匀沉淀法,制得CNTs-ZAO复合粉体。采用差示扫描量热仪(TG-DSC)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征纯化前后CNTs和CNTs-ZAO复合粉体。结果表明:在80℃、V(H2SO4)∶V(HNO3)=1∶1的条件下,水浴纯化反应2 h,得到纯化效果较好的CNTs。在n(CNTs)∶n(ZAO)=4∶1、ZAO前驱体反应30 min之前加入纯化CNTs,CNTs的表面负载上一层均匀、致密的纳米ZAO颗粒。     

水热法制备碳纳米管/钡铁氧体复合材料

采用水热合成法对碳纳米管(CNTs)进行酸化处理,并且合成钡铁氧体包覆CNTs的新型纳米复合材料,使用红外光谱仪(FT-IR)对酸化CNTs的表面官能团进行表征,使用X线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的物相和形貌进行表征。结果表明:60℃水热法酸化能有效地除去CNTs中的无定形杂质,并在表面引入大量极性基团;在200℃下,Ba2+与Fe3+摩尔比在3∶12和4∶12时,水热合成了结晶程度较高的BaFe12O19/CNTs复合材料,CNTs表面均匀地覆盖了一层BaFe12O19;随着反应体系中Ba2+比例的升高,BaFe12O19的结晶程度有相应提高。     

高强度块状C-Al2O3复合气凝胶的制备

采用溶胶-凝胶法和CO2超临界干燥工艺,并经高温热处理过程得到C-Al2O3复合气凝胶。通过N2吸附-脱附实验研究热处理对气凝胶孔结构参数的影响;利用X线衍射技术表征气凝胶在热处理过程中的相结构变化;采用扫描电子显微镜观察气凝胶的微观形貌,并对气凝胶进行强度测试。结果表明:C-Al2O3复合气凝胶具有均匀的三维网络结构,而且成块性好,热处理后C-Al2O3复合气凝胶仍然具有高的比表面积。C-Al2O3复合气凝胶的最高压缩强度可达9.07 MPa,大大提高了气凝胶材料的力学性能。     

软模板法制备朵状纳米Fe3O4微球的工艺优化

以酒石酸铵为软模板制备朵状纳米Fe3O4微球,通过单因素实验考察了Fe2+与Fe3+的摩尔比、Fe3O4与酒石酸铵的摩尔比、氨水乙醇浓度、超临界干燥温度等对产物平均孔径和磁化强度的影响,确定各因素的研究点,最终获得最优工艺条件。最佳工艺参数:氨水乙醇的浓度为0.8 mol/L,Fe2+与Fe3+摩尔比为2.0∶1.0,酒石酸铵与Fe3O4的摩尔比为1.5∶1.0,超临界温度265℃。同时,以最优化方案制备出朵状纳米Fe3O4微球,并运用X线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积测试法(BET)等分析手段对其进行表征,制得微球的比表面积为174.68 m2/g,平均孔径为28.25 nm,饱和磁化强度为90.56 A.m2/kg。     

α-Al2O3陶瓷与金属镍的真空扩散焊

为研究α-Al2O3陶瓷和金属镍之间的扩散焊接,以α-Al2O3陶瓷和高纯金属镍为母材,通过真空扩散焊的方法,考察焊接温度、压力及保温时间对焊接效果的影响。采用电子万能试验机测试工件的焊接强度,用扫描电镜(SEM)观察陶瓷与金属界面的显微结构,用能谱仪(EDS)研究焊接面的扩散情况。结果表明:用Mo-Mn法将陶瓷表面金属化,在θ=1 164℃、p=7.5 MPa、t=30 min的实验焊接条件下,具有较强的扩散能力,金属镍向α-Al2O3陶瓷一侧扩散渗透,实现了α-Al2O3陶瓷与金属镍的连接。