超声辅助合成N掺杂纳米TiO2介孔材料及其光催化性能

为提高纳米TiO2光催化性能,通过高能超声辅助溶胶-凝胶法合成了N掺杂纳米TiO2光催化剂。结果表明：高能超声的空化作用细化了纳米TiO2的显微结构,形成了分散有序的介孔结构,同时也提高N的掺杂浓度,改善了电子的轨道能级,减小光催化剂的禁带宽度。当超声频率为45 KHz时,纳米TiO2的晶粒尺寸约为12 nm,介孔孔道尺寸为10 nm,对太阳光的吸收波长达到540 nm,对有机污染物的有效降解率为94%。可见高能超声显著提高了对太阳光的吸收效率,改善纳米TiO2的光催化性能。     

ZnS/SiO2介孔组装体系的光吸收特性

通过溶胶-凝胶法获得块材ZnS纳米颗粒／介孔SiO2组装体系(ZnS／SiO2)样品，分别在氮气和空气气氛中做了退火处理，发现吸收边位置随复合量和退火温度不同而移动，经计算颗粒的理论值与其自由激子半径相当，说明吸收边的移动起因于量子限域效应。     

介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究

介孔材料由于其具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离,催化等领域都具有广泛的应用.该文采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模版,溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子,通过透射电镜(TEM)和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅的结构和性能进行了分析,讨论了不同四甲氧基硅烷(TMOS)、CTAB量对介孔二氧化硅纳米粒子的粒径,比表面积及孔径的影响.     

介孔纳米γ-Al_2O_3的制备及其对硫酸根离子的吸附性能研究

利用模板法合成介孔纳米γ-Al2O3,用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面测定(BET)等手段对所得的介孔纳米γ-Al2O3进行了表征.考察了介孔纳米γ-Al2O3在静态条件下对硫酸根离子的吸附性能.探讨了溶液的初始浓度、pH值、时间和温度对吸附性能的影响,结果表明:介孔纳米γ-Al2O3对硫酸根离子有较好的吸附性能,其吸附行为符合Freundlich等温式.     

熟化对SiO2粉末孔结构性能的影响

以水玻璃为原料，用溶胶－凝胶法制备ＳｉＯ２粉末，研究了凝胶熟化条件对最终所得ＳｉＯ２粉末孔结构性能的影响，并分析讨论了熟化过程影响ＳｉＯ２粉末孔结构的作用机理。结果表明：在一定条件下提高熟化介质的ｐＨ值和延长熟化时间均可使ＳｉＯ２粉末的比表面积和总孔体积减小，孔径分布向大孔方向移动。     

低浓度萘在SBA-15上吸附等温线推算

为了获取低挥发性有机物的吸附等温线,基于Langmuir方程,提出一种推算低浓度低挥发性有机物的吸附等温线的方法.脱附活化能由改进的程序升温脱附模型进行动力学分析获得,由此获得的Langmuir方程中的平衡常数B,较经典程序升温脱附模型求算值更接近本征值,且不受是否发生再吸附现象影响;饱和吸附量可结合吸附剂表征结果可得到.此方法应用于低浓度萘在SBA-15上的吸附等温线的推算,脱附活化能为58.37 kJ·mol-1,平衡常数为0.01149 Pa-1,饱和吸附量为55.11 mg·g-1,相对误差约5%,与实验值较好吻合.     

B掺杂介孔C/SiO2复合材料的自组装法合成及其CO2吸附性能

采用溶胶-凝胶结合协同自组装法,以三嵌段共聚物F127为模板剂,以正硅酸乙酯为硅源,以酚醛树脂为碳源,改变硼酸三异丙酯硼源的投料量,制备了一系列具有丰富介孔结构的新型B掺杂介孔C/SiO₂复合材料(BC/SiO₂),研究B的掺杂量对BC/SiO₂复合材料CO₂吸附性能的影响,采用3种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich和DSL)分别对CO₂等温吸附曲线进行拟合分析。结果表明:BC/SiO₂复合材料呈球形,且具有较高的比表面积和均一的孔径分布;在BC/SiO₂复合材料中,大部分B原子已被均匀掺入到碳骨架中,从而产生极性位点;BC/SiO₂复合材料对CO₂的吸附能力不仅与材料比表面积大小有关,同时也与B掺杂所产生极性位点数量相关;B掺杂的BC/SiO₂复合材料对CO₂分子存在2种不同强弱的吸附位点,CO₂吸附等温线符合DSL等温吸附模型。     

掺杂Co的介孔SiO_2的制备与表征

利用溶胶-凝胶法,在碱性条件下,以正硅酸乙酯和KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)为硅源,CTAB为模板制备掺杂Co的介孔SiO2,并用BET、XRD、FT-IR、XPS对所得介孔SiO2进行表征.结果表明:所得介孔SiO2上负载了钴纳米粒子,煅烧温度在400℃的样品的比表面积最大,当温度逐渐提高时所得样品比表面积反而减小;当n(SiO2)∶n(CTAB)为1∶0.20时,所得样品比表面积(514.2 m2.g-1)相对较高,所制备的样品呈双介孔结构.     

有序介孔碳负载纳米CuOx强化吸附2,4-二氯苯酚

采用水热合成、高温炭化工艺制得酚醛树脂基有序介孔碳(OMC),通过Cu(NO₃)₂溶液浸渍、中低温煅烧制备OMC负载纳米CuO_x(CuO_x@OMC)材料。使用透射电子显微镜(TEM)、X线衍射仪(XRD)和N₂吸附-脱附法等对材料的形貌和结构进行表征,考察CuO_x@OMC材料对2,4-二氯苯酚的吸附性能。结果表明：CuO_x@OMC具有较好的有序介孔结构,在3.20和17.40 nm附近各有一个孔径分布峰,10.0～20.0 nm粒径的CuO_x较均匀地分散在OMC表面。CuO_x@OMC对2,4-二氯苯酚的吸附过程更符合Langmuir等温吸附方程和准一级动力学方程,对2,4-二氯苯酚的吸附性能明显高于OMC和CuO_x,且吸附后容易脱附再生,体现出较好的循环使用效果。     

多孔硅铝酸盐的制备及吸湿性能

为满足高效旋转式除湿技术的要求,采用水热法制备硅铝酸盐吸附剂,揭示了搅拌时间对吸附性能的影响.通过N2吸附-脱附等温线和TEM、XPS、XRD和FT-IR等测试对吸附剂结构与形貌进行表征,利用动态水蒸气吸附分析仪测试吸附剂对水蒸气的吸附-脱附性能.结果表明:随着搅拌时间的延长,吸附剂的比表面积、孔容和表面硅铝原子比逐渐增大,而平均孔径逐渐减小,水汽吸附性能有所增强,且吸附剂脱附温度仅为360 K,在低湿度(RH≤40%)下的吸附性能强于3A分子筛.     

纳米SiO_2-TiO_2改性形状记忆聚氨酯

在合成形状记忆聚氨酯(SMPU)的过程中,加入经过KH550表面处理后的纳米SiO2-TiO2复合粒子,制备了新型的纳米SiO2-TiO2形状记忆聚氨酯复合材料.讨论了改性形状记忆聚氨酯产品的形状记忆性能、力学性能和热性能等.研究结果表明:随着纳米SiO2比例的增加,复合产品形状固定率有所增加而形状回复率减小;当纳米SiO2与TiO2的配比为2∶8时,复合材料的力学性能增加,但随着纳米SiO2所占比例的增加,复合材料的力学性能反而减小;复合材料的热变形温度和维卡软化点均有所提高.     

纳米多孔SiO2-TiO2复合薄膜的制备及研究

采用溶胶凝胶技术,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂,乙酰丙酮作为钛的水解控制剂,通过钛和硅醇盐的分步水解得到均匀的SiO2TiO2复合溶胶,通过提拉制备出具有纳米多孔结构的复合薄膜.实验结果表明,多孔薄膜中的钛离子形成了Si—O—Ti键的孤立四配位形态,使薄膜具有复合型钛离子的催化效果,并且有介孔结构.随TiO2含量的增加,薄膜仍具有较好的透光性(可达到85%以上).通过对实验条件的调节,可实现对薄膜纳米结构的人工控制,形成的多孔薄膜折射率在1.2~1.4之间连续可调.     

FEMD吸附水蒸汽的研究

采用静态吸附重量法研究了几种电解二氧化锰样品对水蒸汽的吸附,实验结果表明,样品经393.2K和523.2K处理2小时后,吸附水蒸汽的等温线外形类似于Ⅲ类吸附等温线。经523.2K处理2小时的样品,吸湿性低于经393.2K处理的样品。FEMD样品在常温下吸附后,并在低于50℃的温度下脱附2小时,反复进行10次,最后一次的吸附量相当于第一次吸附量的65％。     

功能化水葫芦生物吸附剂的制备及其对铀的吸附机理

采用氢氧化钠预处理—柠檬酸热改性的两阶段处理方法,对水葫芦(water hyacinth,WH)通过酯化反应引入外来羧基,制备成一种新型的功能化水葫芦生物吸附剂(modified water hyacinth,MWH).利用批次静态吸附实验,研究了pH、铀初始质量浓度、WH/MWH投加量、吸附时间等因素对WH/MWH吸...     

氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附特性

将氯化钙与膨胀石墨相混合,利用膨胀石墨丰富的微孔来强化氯化钙的传质,可解决化学吸附剂吸附过程中由于结块现象而导致的性能衰减现象.氯化钙/膨胀石墨固化后可以提高吸附剂的体积制冷量,从而提高吸附制冷系统的制冷性能.对4种不同组分的氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附性能进行测试,当蒸发温度为-10℃时,固化混合吸附剂的体积制冷量比氯化钙高45%.     

溶胶-凝胶法制备SiO2-P2O5-TiO2粉体

采用溶胶-凝胶工艺制备出平均尺寸为0.109μm的SiO2-P2O5-TiO2细小均匀的粉体。通过XRD、SEM、热重分析发现,粉体中存在着包裹在颗粒周围的无定形二氧化硅膜,能有效的抑制水解时磷和钛的副反应发生,改善了粉体的化学稳定性,并且该粉体具有良好的吸湿性,适合于制备电解质薄膜。     

溶胶-凝胶法制备SiO2-P2O5-TiO2电解质薄膜

溶胶-凝胶法制备的SiO2-P2O5-TiO2电解质薄膜,具有较高的质子电导率和化学稳定性。测定不同组分电解质薄膜的质子电导率,发现随着温度的上升,质子电导率呈上升趋势。其原因为随着温度的升高,附着水排出和羟基结构的缩合。     

苯甲醚超高交联吸附树脂的合成及吸附性能

用苯甲醚与氯甲醚聚合交联,得到苯甲醚超高交联吸附树脂ZT.红外及比表面测定表明,ZT的比表面积为104.63m2/g.比较ZT,XAD-4对苯胺和苯酚的吸附性能,ZT对苯酚的吸附为放热过程,对苯胺的吸附为吸热过程;苯胺和苯酚的吸附均在200min左右达到吸附平衡.相同条件下,ZT对苯胺、苯酚的吸附量分别是XAD-4的2倍和1.56倍.     

SiO2颗粒对甲醛及NO的吸附特性研究

利用自行设计并搭建的流态化颗粒吸附性能实验台,对SiO2吸附甲醛和NO的特性进行了实验研究。结果显示:在无氧干态流动条件下,SiO2颗粒能够吸附空气中的甲醛和NO;在实验条件(20～60℃)下,随着温度的升高,SiO2颗粒对甲醛的吸附能力增大,对NO的吸附能力增加不明显,说明对于不同的吸附质,SiO2颗粒表面的吸附规律及吸附机理均不同;系统的循环流量对SiO2颗粒吸附甲醛及NO的能力影响不大;SiO2颗粒对甲醛的吸附能力高于对NO的吸附能力;颗粒堆积可导致单位质量颗粒物对甲醛及NO的吸附能力下降。