镁铝水滑石及其插层组装化合物的合成与表征

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石及十二烷基苯磺酸钠插层镁铝水滑石,并用元素分析仪、X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电镜等手段对合成产品进行了表征和分析。结果表明,得到的镁铝水滑石(MgAl-NO3-LDHs)以及十二烷基苯磺酸钠插层的镁铝水滑石插层组装化合物(DBS-LDHs)保持了水滑石的层状结构,结构比较完整。共沉淀法可以成功地把十二烷基苯磺酸钠插入合成的层状氢氧化镁铝层间。     

季鏻盐改性蒙脱土制备复合发泡剂的研究

采用水溶液插层法将偶氮二甲酰胺(AC)、4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)插层到氯苄基三苯基季鏻盐改性蒙脱土(Cl-MMT)层间,制备了AC、OBSH复合发泡剂。通过红外光谱(FT-IR)、热失重(TG/DTG)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品进行表征,探究了AC、OBSH两种发泡剂在Cl-MMT改性蒙脱土层间的插层量、分解温度以及蒙脱土形貌。实验结果表明:采用水溶液插层法,能够将AC、OBSH成功地插层到Cl-MMT中,制备复合发泡剂。两种复合发泡剂中,AC和OBSH插层量分别为8.6%和5.8%。改性蒙脱土插层AC、OBSH均有利于改善蒙脱土的团聚结构,使得蒙脱土变得蓬松、无序。     

DDA~(4-)柱撑水滑石类层状超分子化合物的合成和表征

以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法,制备得到柱撑水滑石Zn2Al-LDH/DDA4-化合物,并用XRD、FT-IR和荧光对化合物的结构和性质进行表征。结果表明合成的水滑石Zn2Al-LDH/DDAH4-具有良好的层状结构,其荧光光谱与有机物(H4DDA)进行对比,结果表明有机物插层后荧光光谱发生明显红移。     

芳香羧酸阴离子插层水滑石的合成和紫外性能研究

以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法,制备得到两种有机插层水滑石Zn2Al-LDH/PNCA和Zn2Al-LDH/PHBA化合物,并用XRD、FT-IR和UV-VIS对合成的化合物的结构和性质进行了测定。结果表明合成的有机插层水滑石具有良好的层状结构;其紫外光谱与有机物进行对比,有机物插层后紫外吸收能力增强。     

聚苯胺蒙脱土导电复合材料的制备与性能研究

采用电化学聚合法制备了插层聚苯胺钠基蒙脱土复合材料.探讨了复合材料前躯体插层苯胺-钠基蒙脱土的制备过程,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学方法对复合材料的形貌结构和性能进行了表征.XRD结果表明,经苯胺插层后钠基蒙脱土的层间距明显增大,插层苯胺经电化学聚合后,其层间距仍比纯钠基蒙脱土层间距大,但小于苯胺插层的钠基蒙脱土.SEM照片表明,经电化学聚合后,钠基蒙脱土复合材料的致密程度高于未经电化学聚合的钠基蒙脱土的致密度.由插层聚苯胺-钠基蒙脱土复合材料修饰的电极对甲醇的电化学氧化和铁氰化钾的氧化还原具有优异的电催化性能.     

长程膨润/回复法合成钨酸根插层LDH

采用长程膨润/回复法将WO2-4插层到MgAl型层状双金属氢氧化物(LDH)的层间,得到层间距为1.06nm.的插层化合物MgAl-WO2-4-LDH.即将NO-3-LDH在甲酰胺中溶胀,将WO2-4的甲酰胺溶液加入溶胀液,形成WO2-4-LDH.用XRD、IR光谱、ICP、SEM等方法研究了其结构、组成及形貌.证实WO2-4已成功地插入层间.     

烷基咪唑/五氧化二钒插层化合物的组装、表征及性能

以两种烷基咪唑类离子液体(13,-二甲基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘)为插层客体,通过氧化还原的方法,合成了烷基咪唑/V2O5的插层化合物。采用FT-IR、XRD、UV-vis DRS和元素分析对其结构组成进行了分析,结果表明1-丁基-3-甲基咪唑1、,3-二甲基咪唑离子已被插入到V2O5层间。电镜结果表明,所合成的材料是具有层状结构,且形貌像稻草束的纳米烷基咪唑/V2O5插层化合物。此类插层材料在水溶液中对亚甲基蓝具有很强的吸附能力,是一类对亚甲基蓝具有特殊吸附性能的新颖插层化合物。在一定条件下,该类插层化合物对染料甲基橙具有良好的光降解效果。     

SBS/蒙脱土纳米复合材料的研制

分别采用溶液插层法和熔融插层法制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物/蒙脱土纳米复合材料.采用X射线衍射和红外光谱仪对材料的结构进行表征,并对产品的力学性能和耐热性能进行分析.结果表明,添加有机蒙脱土(OMMT)对于所有复合材料均产生增强效果,拉伸强度、断裂伸长率增加50%左右,耐热性能有所增强.     

插层化合物结构模型的研究

通过水热法成功地合成了C+xHSO4-插层化合物,在前人工作的基础上设计了石墨硫酸插层化合物的结构模型.较好地解释了C+xHSO4-插层化合物中各原子的排布方式,并通过X射线(00L)衍射得到验证.从而为C+xHSO4-插层化合物结构研究提供理论指导.     

γ-聚谷氨酸对蒙脱土的插层研究

以γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和蒙脱土(MMT)为原料,采用溶液插层法制备γ-PGA/MMT复合材料.研究了γ-PGA分子量、插层时间和插层温度对插层效果的影响,并探讨了γ-PGA在MMT中的形态.实验结果显示,不同分子量的γ-PGA,均能对MMT实现插层;MMT的层间距随着插层时间的延长逐渐增大,在8 h后达到最大,随后略有下降;MMT的层间距随着插层温度的升高逐渐增大,在60℃时达到最大值,温度继续升高则有所下降;γ-PGA分子在MMT的片层间为α-螺旋构象,且呈单分子层排列.     

钨/二氧化硅/脲醛树脂多组分复合材料制备与表征

以钨粉为核芯材料,利用溶胶-凝胶法在其表面包覆二氧化硅壳层;通过硅烷化试剂(APTES)的修饰作用,在酸催化条件下,在钨/二氧化硅表面实施甲醛和尿素的缩聚反应,制备得到具有核-壳结构的钨/二氧化硅/脲醛树脂(W/SiO2/UF)多组分复合材料.通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和傅立叶转变红外(FT-IR)等手段对复合材料的形态、结构和组成等进行了表征.复合材料的导电性测试结果表明,钨粉表面脲醛树脂层包覆后,其电导率由1.7×10-3S/m降低为1.2×10-8 S/m,即钨粉表面包覆层的包覆较为完整、致密,其导电性接近于绝缘材料.     

化学镀CuNiP-碳纳米管复合材料的制备与表征

用化学镀的方法在多壁碳纳米管表面沉积Cu—Ni—P合金,制备碳纳米管复合材料．并对制备出来的复合材料进行透射电子显微镜（TEM）和X-射线衍射（XRD）表征．通过XRD对已制备的化学镀合金分析．得出沉积铜为立方面心结构而镍是非晶态．TEM观察复合碳纳米管,发现在其表面沉积有分散均匀纳米级的金属颗粒,Cu-Ni-P合金呈球形．     

纳米二氧化锡粉体的超重力-水热法制备与表征

以SnCl₄·5H₂O和氨水为原料,用超重力-水热法制备了纳米SnO₂粉体。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和物理吸附仪(BET)等分析手段对其进行表征。考察了反应物浓度、反应温度和陈化时间等实验条件对纳米SnO₂粉体的晶体结构、粒度及分散性的影响。结果表明,在SnO₂溶液浓度为0.05mol/L、水热温度240～280℃以及陈化时间3～8h得到的粉体结晶性良好、比表面积大(90～170m²/g)、粉体的颗粒大小在2～6nm左右,并具有良好的分散性。     

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。     

银/聚吡咯/二氧化钛复合纳米粒的制备与结构表征

以钛酸四丁酯、硝酸银和吡咯为原料采用溶胶-凝胶法制备了银/聚吡咯/二氧化钛(Ag/PPy/TiO2)复合纳米粒,考察了PPy单体用量、原料配比等因素对制备复合纳米粒的影响。运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)等测试方法对复合纳米粒进行了表征。结果表明,Ag/PPy/TiO2复合纳米粒具有棒状的核壳结构,聚吡咯包覆在Ag和TiO2纳米粒子的表面。     

中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的性能

利用甘氨酸法合成复合材料La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Ce0.8Ca0.2O1.9,该材料作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料被研究,XRD、SEM-EDS、O2-TPD等被用于检测材料的各种性能.得到优化的合成温度是1 100 ℃,在该温度条件下晶粒的平均粒径为400 nm,而且所合成的样品的元素比与所设计的化学计量比吻合.LSCF70-CDC的电导率在700℃温度下最高.氧的解吸结果表明结构中存在着几种不同类型的氧.     

核壳型钴碳纳米颗粒的微波法制备

以硝酸钴为钴源,葡萄糖为碳源,乙二醇做溶剂,水合肼做还原剂,使用微波加热的方法两步合成核壳结构的纳米颗粒。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征。结果表明:产物为核壳结构的球形碳包钴纳米颗粒,尺寸分布在300-500 nm,晶化程度较高。     

硝酸改性碳微球的制备及电化学性能

为了提高碳电极材料的比容量,将悬浮聚合法合成的聚苯乙烯微球经高温碳化后,再通过浓HNO₃液相处理制备改性碳微球电极材料.通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N₂ 吸附解吸仪和傅里叶红外光谱表征所合成碳微球和改性碳微球的形貌和微观结构,以及循环伏安法和恒流充放电法测试改性碳微球电极材料的电化学性能,结果表明:在0.625 A/g的电流密度下改性后碳微球比容量达到246 F/g,且在12.5 A/g的大电流密度下仍然具有比未改性碳微球明显高的比容量.     

铁尾矿的机械力化学活化及制备高强结构材料

以北京密云铁矿尾矿为原料,采用机械力化学方法对其进行活化,并采用粒度分析、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱(IR)分析机械力化学效应对尾矿活性的影响.以铁尾矿为主要原料制备出抗压强度达到89MPa、尾矿总体掺量达到70%的尾矿高强结构材料.     

多壁碳纳米管负载镍-磷合金催化剂的制备及其乙醇电催化氧化性能

采用改良的化学镀法制备得到了多壁碳纳米管(MWCNT)负载镍-磷(Ni-P)合金粒子催化剂。通过扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、X射线衍射仪(XRD)、选区电子衍射(SAED)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等测试手段对催化剂的物性进行了表征。测试结果表明,圆球状的非晶态Ni-P纳米粒子均匀分散在多壁碳纳米管的侧壁,粒径大约为100nm。进一步通过循环伏安法(CV)对催化剂乙醇氧化的电催化性能进行了研究,结果表明MWCNT/Ni-P催化剂对于碱性介质下的乙醇氧化反应有着优异的电催化性能。