超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒及壳聚糖表面改性

采用超声乳化法制备纳米Fe3O4磁性颗粒,以壳聚糖作为表面活性剂,制备具有生物亲和性的水基Fe3O4磁流体.研究了Fe2+/Fe3+摩尔比、超声时间和表面活性剂用量对磁流体性能的影响.结果表明:当Fe2+/Fe3+摩尔比为1:1·5,滴加氨水时反应温度为70℃时,可制备理想纳米Fe3O4磁性颗粒;超声时间为7·5min左右,质量分数1%的壳聚糖溶液体积占FeO溶液总体积的50%时,有利于壳聚糖分子的包覆,使磁流体具有较高的比饱和磁化强度及稳定性.     

单分子层正癸酸包覆Fe_3O_4纳米粒子的研究

应用微乳液与 Fe2 + 和 Fe3 + 化学共沉淀的方法制备了正癸酸包覆的 Fe3 O4纳米粒子水基磁流体 .用光子相关光谱仪 ( PCS)、透射电镜 ( TEM)和 JDM- 3型振动样品磁强计对制得的水基磁流体进行了表征 .制备了单分子层正癸酸包覆的 Fe3 O4纳米粒子的固态样品 ,并利用 IR,TG,DTG与DSC考查了该固态样品的组成与性质 .发现用一步表面活性剂处理可以直接制得双层表面活性剂包覆的 Fe3 O4纳米粒子水基磁流体 .     

铝合金精密模锻润滑剂的研究与应用

本文针对高强度铝合金精密模锻工艺润滑剂的类型、性能及配方进行了探讨,采用圆环压缩等试验方法优选品种用于生产。成功地解决了为国外某公司制造航空铝锻件产品的质量问题。研究结果表明:油基石墨中加入适当的添加剂比水基石墨润滑剂更能获得高质量的产品。     

微细通道内表面活性剂对Al2O3/R141b流动沸腾传热的影响

为了探究微细通道内表面活性剂对纳米流体制冷剂Al_2O_3/R141b流动沸腾传热的影响,采用二步法制备了添加0.2%(质量分数,余同)SDBS、0.3%SDBS、0.3%CTAB、0.4%CTAB、0.1%Span80、0.2%Span80的改性纳米流体制冷剂与0.1%Al_2O_3/R141b纯纳米流体制冷剂共7种实验工质.设计系统压力为170 kPa、热流密度为9.4～33.5 kW/m~2、质量流率为219.9～439.8 kg/(m~2·s),在高、宽分别为2.0、1.0 mm的矩形截面微细通道内进行流动沸腾传热实验.研究结果表明:表面活性剂对纳米流体制冷剂饱和沸腾区的流动沸腾传热系数影响十分显著;在选用的热流密度及质量流率范围内,采用前述6种添加了表面活性剂的纳米流体制冷剂时,饱和沸腾区平均传热系数较采用纯纳米流体制冷剂时分别提升27.7%、17.9%、13.8%、8.9%、7.9%、5.3%;表面活性剂强化因子SEF随质量流率的变化规律不明显,在同一质量流率下SEF随着热流密度的增大而减小,其中阴离子型表面活性剂SDBS对纳米流体流动沸腾传热的效果最好,阳离子型表面活性剂CTAB次之,非离子型表面活性剂Span80最差.     

CeO2/CNTs纳米复合粒子的制备及其催化性能

 采用液相化学沉积法制备CeO2/CNTs纳米复合粒子,考查了表面活性剂对产物形貌的影响,采用TEM、XRD、FT-IR等手段对产物的形貌和晶相结构进行表征。结果表明,在一定条件下,表面活性剂的“桥接”作用有效地改善了活性组分的负载,以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,以自制碳纳米管（CNTs）为载体,可以制备出负载均匀的CeO2/CNTs纳米复合粒子。探讨了活性组分CeO2在CNTs表面的负载机制,并在此基础上研究了所得样品在风化煤硝酸氧解制备腐植酸中的催化性能。催化结果表明,CeO2/CNTs纳米复合粒子的催化性能明显优于单纯的CeO2和CNTs的催化性能,能显著提高腐植酸的产率。     

Span-80+Tween-60反胶束微乳液制备纳米α-Fe2O3研究

以环己烷为溶剂,Tween-60 Span-80为表面活性剂,异戊醇为助表面活性剂,采用反胶束微乳液法制备纳米α-Fe2O3.首先研究了V环己烷:V异戊醇=5时Tween-60 Span-80质量分数及w(Tween-60)对微乳液体系加溶水的能力的影响,得到体系加溶水的最优组成为表面活性剂质量分数为33.9%,w(Tween-60)=88%.在此基础上,采用反胶束微乳液法制备纳米Fe2O3,探讨了铁氧体的失重及晶型变化规律和x=nFe3 :n(Tween-60 Span-80)对Fe2O3粒径的影响.结果表明,当温度超过400 ℃时,铁氧体逐渐转化为α-Fe2O3,600 ℃时,铁氧体已全部转化为棕红色的α-Fe2O3;氧化铁颗粒的粒径随着x的增加而增大.     

表面活性剂对水基纳米流体湍流流动和传热性能的影响

采用聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂,制备悬浮稳定的水基二氧化硅纳米流体,对水基二氧化硅纳米流体在圆管内的湍流流动和传热性能进行试验研究。结果表明：水基二氧化硅纳米流体的强化传热综合性能随着聚乙烯吡咯烷酮与二氧化硅质量比的增大呈现先增大后减小的变化趋势,聚乙烯吡咯烷酮与二氧化硅的质量比为1∶1的流体的强化传热综合性能最好;固定聚乙烯吡咯烷酮与二氧化硅的质量比为1∶1,水基二氧化硅纳米流体的强化传热综合性能随着二氧化硅纳米颗粒添加量的增加而增强,与纯水相比,二氧化硅纳米颗粒质量分数为6.0%的水基二氧化硅纳米流体的强化传热综合评价因子提高约46%,流动传热综合性能显著改善。     

微乳液法制备Fe_3O_4纳米颗粒

利用微乳液法制备纳米Fe3O4颗粒,以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,甲苯作为油相,Fe3+与Fe2+水溶液和NaOH水溶液为水相形成W/O乳浊液,制备出单分散、高磁性的纳米级Fe3O4颗粒。经XRD、TEM、SEM分析Fe3+与Fe2+的摩尔比、乳化温度(T)、表面活性剂用量(m)、乳化时间(t)等参数对结果的影响。研究表明:当Fe3+与Fe2+摩尔比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1.75∶1、乳化温度T=80℃、表面活性剂用量m=1.0 g、乳化时间t=1.0 h时,产物粒径小,表现为超顺磁性。     

用于食品金属包装的水基改性环氧纳米SiO_2复合涂料的制备及性能研究

对食品金属包装内涂料所采用的环氧树脂涂料进行了改性研究.采用化学接枝改性法改性环氧树脂使其水基化,并添加不同配比的纳米Si O2制备复合涂料,通过正交试验和单因素实验确定了制备水基改性纳米复合涂料的最佳工艺条件.当固化剂乙二胺用量为10%、甲基丙烯酸(MAA)4%、过氧化苯甲酰(BPO)2%、反应温度50℃、反应时间40 min以及纳米Si O2添加量为8%时,所制备的水基改性环氧纳米复合涂料的综合性能良好.同时采用红外光谱、扫描电子显微镜及多种国家标准对其性能进行表征和检测,结果表明,所制备的复合涂料,涂膜有较好耐水、耐酸碱和防腐性能,其冲击强度45 kg·cm、附着力0级.     

印尼油砂性质分析及水基分离研究

对印尼油砂的基本性质如油砂的组分、砂粒的粒径分布、砂粒的润湿性及沥青的四组分进行分析,测试了沥青、黏土在不同p H值下的Zeta电位,考察了二价金属离子Ca2+对沥青、黏土Zeta电位的影响,同时对印尼油砂进行水基提取分离。分析结果表明,印尼油砂含油率高达24.9%,砂粒粒径较小,砂粒表面为油润性,沥青中重质组分含量较高。Zeta电位测试表明,Ca2+的存在使沥青与黏土表面电位均变正,不利于油砂的分离。水基提取结果显示,印尼油砂的提取率为46.0%,泡沫质量较差。为了提高沥青收率,应探索适宜的表面活性剂对油砂进行预处理从而改变砂粒的润湿性或直接采用溶剂法开采印尼油砂。     

反向微乳法制备单分散纳米二氧化硅

制备了以Span80和Tween60为混合表面活性剂的反向微乳液,研究了不同配比的Span80-Tween60混合表面活性剂对微乳液最大增溶水量的影响,利用Span80-Tween60/环己烷/水(HCl)反胶束微乳体系水解正硅酸乙酯制备出单分散性好、平均粒径15~40nm的二氧化硅粒子,探讨了水与表面活性剂的摩尔比(R)、水与正硅酸乙酯的摩尔比(H)对SiO2粒子粒径的影响.结果表明:Span80和Tween60质量比为2∶5时,微乳体系有较大的溶水能力;SiO2纳米粒子粒径随着R和H的增大而增大.     

纳米石墨基导电复合涂料的电磁屏蔽性能

以纳米石墨微片作为导电填料,高分子树脂作为粘结剂,制备高导电性复合涂料,研究其电磁屏蔽等相关性能.探讨纳米石墨微片、基体树脂、表面改性剂、溶剂,以及分散工艺和施工工艺对导电涂料的导电性及电磁屏蔽效能的影响.结果表明,质量分数为30%的纳米石墨微片,质量分数为5%的阳离子分散剂,质量分数为65%的丙烯酸树脂,以及适量混合溶剂为较佳配方,而以机械研磨辅以超声分散是较好分散工艺.通过该法制备得到的导电涂料,其涂膜的表面电阻率低至0.6Ω.m-1,电磁屏蔽效能达到38 dB(1.5 GHz).     

Ni-TiO2纳米复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出了Ni-TiO2纳米复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响,并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,NI-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率,极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

一种高效环保润滑剂ZYA的制备及其在硅酸盐体系中的适用性评价

由于硅酸盐体系的高碱性,实验室常用酯类、植物油类等环保润滑剂与其配伍性较差,导致硅酸盐体系润滑性能差、易起泡,现场使用时易造成托压等问题。实验室以脂肪酸酯、用两性表面活性剂改性的纳米石墨和磷酸酯为原料,通过独特的合成工艺,得到含羟基(—OH)、醚键(—O—)、磷酸基团(—H_2PO_4)和酯基(—COOR)的耐高温和抗磨性能良好的环保润滑剂ZYA,并评价了其在基浆和硅酸盐体系中的性能以及对环境的影响。结果表明, ZYA适用性较为广泛、抗温可达160℃,且硅酸盐体系与其具有良好的配伍性。在淡水基浆和海水基浆中分别加入1.5%的ZYA润滑剂,其可以使基浆的润滑系数降低80%～90%,抗磨砝码都达到10块; ZYA润滑剂能明显优化硅酸盐体系润滑性,并有效改善在高速剪切下硅酸盐体系起泡情况;与硅酸盐体系配伍性较好,且易降解,使得硅酸盐体系保持较好的环保性,对环境无不良反应,优化了硅酸盐体系性能,对于硅酸盐体系的推广应用起到积极作用。     

Fe3O4纳米粒子添加剂对成形润滑油摩擦性能的影响

利用纳米级Fe₃O₄作为成形润滑油的添加剂,采用表面活性剂对纳米粒子进行表面改性,利用超声分散器使Fe₃O₄纳米粒子均匀稳定地分散在润滑油溶液中。利用四球摩擦磨损试验机对配制出的纳米润滑液进行摩擦性能测试。研究结果表明,不同粒径的纳米粒子对润滑剂的油膜强度影响较大,采用20 nm Fe₃O₄粒子配制润滑剂时,可有效提高润滑剂的油膜强度;当纳米粒子质量分数达到8%时,摩擦系数有较大程度的降低,磨斑直径减小。这表明一定质量分数与尺寸的Fe₃O₄纳米粒子可有效提高润滑油的摩擦性能。     

静电纺PLA/Ag-TiO_2纳米纤维膜的制备及性能

利用静电纺丝技术,将聚乳酸(PLA)和载银二氧化钛(Ag-TiO_2)进行混合纺丝,制备PLA/Ag-TiO_2复合纳米纤维膜。将制备的PLA/Ag-TiO_2复合纳米纤维膜应用于亚甲基蓝溶液的催化降解和空气过滤领域,研究其光催化、过滤和重复使用等性能。同时采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱仪(EDX)对纳米纤维膜进行表征。研究结果表明:当PLA/Ag-TiO_2纺丝液中PLA的质量分数为10%(Ag-TiO_2占PLA的质量分数为2%)时,制备的复合纳米纤维膜的纤维形态较好,纤维直径更加均匀;使用50mg复合纳米纤维膜光催化降解质量浓度为5mg/L的50mL亚甲基蓝溶液,反应时间达到80min时,亚甲基蓝降解率达到53.50%,纳米纤维膜重复使用5次后,依然保持良好的光催化性能;同时复合纳米纤维膜具有优异的过滤性能,其空气过滤效率最高达到95.70%。     

单分散纳米氧化铋的制备

以硝酸铋、氢氧化钠为原料,采用化学沉淀法直接合成了纳米氧化铋粉体.利用X射线衍射仪、激光粒度分析仪、透射电镜、化学分析法等对合成的纳米氧化铋粉体的结构、形貌、粒度、成分等进行了表征,研究了反应温度、反应时间、反应物浓度、表面活性剂等因素在制备纳米氧化铋粉体时对产物粒径和产率的影响.研究结果表明:采用化学沉淀法制备纳米氧化铋粉体时在Bi(NO3)3质量浓度为300 g/L, 油酸和十二烷基硫酸钠作表面活性剂, 反应温度为90 ℃,反应时间为2 h时,产率达99%,产物为α-Bi2O3,纯度达99.5%;颗粒均匀,呈球形,分散性很好,平均粒径约为60 nm.     

纳米WS2的多能场复合细化制备与影响因素

为实现低成本批量制备纳米WS2粉末,在自主研发的多能场复合细化装置上,通过系列对比实验,研究了超声波能场作用方式、磨球直径、搅拌转速、料浆浓度等因素对纳米WS2粉末制备的影响,获得了一组较佳工艺参数:8套超声波杆交叉放置,磨球直径2 mm,搅拌转速300 r/min,料浆质量分数20％,球料比20∶1,细化时间18 h.成功制备出平均粒度为59 nm的WS2颗粒.     

LC4表面纳米SiC和PTFE双颗粒复合阳极氧化膜的制备

以250g/L硫酸+15g/L草酸为基础电解液,通过添加2g/L表面改性的纳米SiC颗粒和15ml/LPTFE乳液,组成双颗粒复合阳极氧化电解液,利用脉冲电源在LC4铝合金表面制备双颗粒复合的阳极氧化膜.结果表明:在脉冲电源频率80Hz、占空比80%、电流密度3A/dm2、温度0℃、氧化时间40min等条件下,在LC4铝合金表面成功制备出厚度为20μm,硬度为4340MPa的双颗粒复合的Al2O3-SiC-PTFE阳极氧化膜;复合氧化膜结构中存在着大量的微米级的孔隙缺陷为复合沉积双颗粒提供了复合场所,形成了具有纳米SiC颗粒增强膜的硬度和PTFE颗粒增强膜的自润滑性能的双颗粒复合氧化膜.     

含碳纳米管悬浮液的稳定性

在水中加入碳纳米管制备了含碳纳米管悬浮液(纳米流体),研究了几种典型类型的表面活性剂:十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)及乳化剂OP对纳米流体稳定性的影响,通过静置和离心分离等手段研究了其稳定性,并采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌进行了表征.结果显示,未加表面活性剂时碳纳米管不能均匀地分散到水中,而添加了表面活性剂的纳米流体的稳定性大幅度提高,能够稳定存在数月,而且表面活性剂质量浓度存在一个最佳值,此时纳米流体的稳定性最好.在3种表面活性剂中非离子型表面活性剂乳化剂OP作为分散剂时碳管纳米流体的稳定性最好.