银/稀土元素/碳微球抗菌剂的制备与表征

以水热法合成的碳微球(carbonmicrospheres,CMSs)为载体,通过在硝酸银溶液和稀土硝酸盐溶液中浸渍使银和稀土元素吸附在碳微球上,得到载银碳微球抗菌剂(Ag/CMSs)和载银/稀土元素碳微球复合抗菌剂(Ag/Re/CMSs)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD)、X线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和红外吸收光谱(FTIR)对产物的形貌和结构进行表征;采用抑菌环法,以大肠杆菌、白葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为实验菌种对抗菌剂的抗菌性能进行定性分析。研究结果表明:使用水热法制备的碳微球表面光滑,粒径均一,单分散性良好;Ag/CMSs和Ag/Re/CMSs抗菌剂对大肠杆菌、白葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均有很好的抑菌效果,其中负载银和铈的碳微球(Ag/Ce/CMSs)具有最强的抗菌效果。     

碳纳米管的表面改性及其在NMMO水溶液中的分散稳定性

研究了采用硝酸回流方法纯化的多壁碳纳米管(MWNTs)在不同类型的表面活性剂中的分散稳定性,从中选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纯化后的MWNTs进行表面功能化,并利用透射电子显微镜、红外光谱仪和光学显微镜等对MWNTs的纯化和表面功能化效果及其在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液中的分散性能进行了分析,实验结果表明,通过硝酸回流纯化处理,能够使MWNTs表面拥有较多的羧基和羟基.在超声波作用下,SDBS可以对纯化后的MWNTs进行表面功能化,使其在NMMO水溶液中具有较好的分散稳定性.     

纳米Fe3O4颗粒的制备及其在乙醇中的分散工艺

为制备硅油基Fe3O4磁流体,采用化学共沉淀法制备平均粒径为11 nm纳米Fe3O4颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射花样(SAED)、X线衍射分析(XRD)、振动磁强计(VSM)等手段对试样的微观形貌、晶体结构以及磁性能进行表征。在测得无水乙醇中Fe3O4粉体的pH-Zeta电位图基础之上,研究了表面活性剂的类型、表面活性剂的加入量以及超声分散的时间对纳米Fe3O4颗粒分散性能的影响。结果表明:化学共沉淀法制备出的纳米Fe3O4颗粒为面心立方结构,颗粒表面光洁且呈现规则的圆球形,粉体的粒径分布较窄。随着超声时间的延长和表面活性剂使用量的增加,纳米Fe3O4颗粒在无水乙醇中的分散效果在特定点呈现最佳效果之后逐步变差,5种表面活性剂分散效果由好到差的顺序是:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、司班-80(SPAN-80)、司班-85(SPAN-85)、油酸(OA)、硅烷偶联剂KH-550。推荐纳米Fe3O4颗粒在无水乙醇中的分散工艺为:pH=7,PVP加入的质量分数3%,超声时间35 min,超声功率560 W。     

CuO/水纳米流体悬浮液分散性能研究

通过在去离子水中添加纳米CuO颗粒,制备一种新型强化传热工质CuO/水纳米流体。采用离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、非离子型表面活性剂聚乙二醇6000(PEG6000)对纳米CuO颗粒进行分散,并对其zeta电位、粒度及吸光度进行测量。系统研究超声振动时间、表面活性剂种类和质量分数、pH值等对CuO/水纳米流体悬浮液分散性能的影响。实验结果表明,随超声振动时间的延长、分散剂浓度及pH值的增加,纳米CuO颗粒的分散性均出现先增后降的变化规律;纳米CuO颗粒的分散存在一个最佳超声振动时间、分散剂质量分数和pH值。纳米CuO在悬浮液中的最佳分散工艺条件为:超声振动时间1.5 h,pH=8,wSDBS=0.06%。     

高能超声在制备颗粒增强金属基复合材料中的作用

采用高能超声处理方法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的ＳｉＣ／ＺＡ２２基复合材料．对复合材料制备过程中高能超声的作用机理、有效作用范围进行了分析．结果表明,在试验所用高能超声处理条件下（２０ｋＨｚ,１ｋＷ）,熔液中能造成瞬时局部高温、高压的声空化效应与具有较高速度和加速度的声流效应的协同作用,是高能超声处理技术在制备颗粒增强金属基复合材料时改善增强颗粒与基体合金润湿性,并使颗粒在合金中弥散分布的原因．而高能超声在熔体中有限的有效作用区域,要求利用该技术制备复合材料时,必须在工艺上保证熔体的各个部位均能受到高能超声的有效作用才能获得优质的复合材料     

铜酞菁表面处理(Ⅰ)——对分散稳定性、润湿性的影响

以阴离子、非离子表面活性剂ASAA、NSAA对铜酞菁实施表面处理,观察了表面活性剂类型、添加方式(处理方法)对铜酞菁颜料分散、润湿性能的影响。研究了阴离子型及不同HLB值的非离子表面活性剂对α-CuPC改进分散、润湿性的作用,比较了CuPC颜料分散性能与表面活性剂HLB(hydrophile-lypophile balance)值之间的关系。     

底物的溶解对甾体微生物羟化反应的影响

底物分子的引入会导致表面活性剂PSE水溶液CMC值增大，表面活性剂与超声处理配合使用可以有效地增强底物的溶解．在表面活性剂-底物-水体系中，高强度、长时间的超声处理对底物的溶解不利．超声波(强度为6．2W／cm^2，时间为10min)与表面活性剂PSE(质量分数为0．015％)的配合使用可以降低表面活性剂用量，在增强甾体底物溶解性的同时，能够更好地维持转化阶段茵体酶的活性，有效地实现底物转化。     

碳/碳复合材料中不同微区的基体结构

为优化碳基体结构,提高碳/碳(C/C)复合材料综合性能,针对沥青基C/C复合材料中纤维束内及纤维束间不同碳基体结构微区,利用显微Raman光谱、原位纳米力学测试、Micro-CT、扫描电镜(SEM)和压汞仪对碳基体结构进行研究。结果表明:碳基体呈片层结构沿纤维、纤维束表面取向堆积排列,在纤维、纤维束表面区域及纤维束之间碳基体中存在一定孔隙、裂纹等缺陷;纤维间基体的石墨化程度是沿着纤维表面向中心区域逐步增强,靠近纤维表面区域基体的弹性模量高于纤维间区域的弹性模量。C/C复合材料中碳基体形成过程存在渐次性和差异性,从而影响C/C复合材料综合力学性能。     

碳纳米管水性分散体的制备及其对水泥砂浆强度的影响

为了研究碳纳米管及其分散性对水泥砂浆性能的影响,分别采用聚乙烯毗咯烷酮(PVP)和十二烷基磺酸钠(SDBS)两种分散剂制备了不同浓度的碳纳米管水性分散体,探讨了不同碳纳米管水性分散体对水泥砂浆强度及微结构性能的影响.实验结果表明:分散剂对碳纳米管在水中的分散效果影响显著,与SDBS相比,采用PVP为分散剂的碳纳米管水性分散体分散性和稳定性更好;分散性良好的碳纳米管能改善水泥砂浆微结构,提高水泥砂浆的抗压、抗折强度,具有较好的增强效果,当碳纳米管掺量为0.5%时,水泥砂浆28 d抗折强度和抗压强度分别提高了49.4%和40.8%.     

纳米复合有机相变蓄冷介质分散稳定性的研究

针对有机相变蓄冷介质导热系数低的问题,采用纳米复合技术对空调用相变蓄冷材料HS-1进行了改性研究.通过实验深入研究了表面活性剂、超声时间、最佳超声时间下分散剂质量浓度对分散性的影响以及纳米与非纳米添加剂对分散性的影响.最终确定了纳米TiO2复合有机相变蓄冷介质(TiO2/HS-1)的制备的最佳分散条件.     

碳纳米管在水中分散性能

以超声波为辅助工具,分别研究在水中加入不同类型的阳离子、阴离子型等表面活性剂对碳纳米管分散性的影响,通过记录分散的碳纳米管溶液的保存时间和离心时间现察其分散性,并采用SEM和TEM对分散效果进行分析和表征.研究结果表明,十六烷基三甲基溴化铵和乳化剂OP作为分散剂的分散效果最好.     

碳纳米管在水中分散性能

以超声波为辅助工具,分别研究在水中加入不同类型的阳离子、阴离子型等表面活性剂对碳纳米管分散性的影响,通过记录分散的碳纳米管溶液的保存时间和离心时间现察其分散性,并采用SEM和TEM对分散效果进行分析和表征。研究结果表明,十六烷基三甲基溴化铵和乳化剂OP作为分散剂的分散效果最好。     

HEPES溶液中钯纳米颗粒的制备及对Suzuki反应的催化

以氯化钯为反应原料,在HEPES溶液中采用回流法合成钯纳米颗粒,该法具有环境友好、简便的特点.运用能量分析光谱仪(EDX)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)对所合成样品进行表征.考察了表面活性剂、反应时间对纳米颗粒分散性和尺寸的影响.测定了钯纳米颗粒对Suzuki反应的催化活性及重复使用效果.结果表明,所合成的钯粒径在10～13nm之间,PVP的存在可提高纳米钯的分散性、减小颗粒尺寸,过长的反应时间不利于小颗粒及分散性好的钯颗粒的形成.所合成的纳米钯在乙醇/水体系中对Suzuki反应有很好的催化活性和循环使用稳定性,催化活性显著高于商业化的钯碳催化剂,重复使用3次产率均可达90%以上.     

表面活性剂对微细滑石的分散作用

采用沉降法考察了阳离子表面活性剂和几种亲水基不同的阴离子表面活性剂在水介质中对微细滑石颗粒的分散效果;通过测试加入表面活性剂前后颗粒表面Zeta电位、体系分散率变化,探讨了分散剂的作用机理。研究结果表明:阳离子表面活性剂对微细滑石粉体的分散效果不佳;含有强亲水性的磺酸基团和羧酸基团的阴离子表面活性剂对滑石粉体具有一定的分散效果;加入表面活性剂使颗粒表面Zeta电位绝对值变大,提高了悬浮液的稳定性。表面活性剂的最佳浓度分别为:月桂酸钠,2×10-5mol/L;十二烷基苯磺酸钠,4×10-5mol/L;合适的pH值范围为10.5~11.5;表面活性剂通过增大静电斥力和空间位阻起分散作用。     

铜酞菁表面处理（I）——对分散稳定性，润湿性的影响

以阴离子，非离子表面活性剂ASAA，NSAA对铜钛菁实施表面处理，观察了了表面活性剂类型，添加方式（处理方法）对铜酞菁颜料分散，润湿性能的影响，研究了阴离子型及不同HLB值的非离子表面活性剂对α-CuPC改进分散，润湿性的作用，比较了CuPC颜料分散性能与表面活性剂HLB(hydrophile-lypophile balance) 值之间的关系。     

水热法制备BaF2纳米颗粒

采用水热合成法,以BaCl2和KF为反应物,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作表面活性剂的水-醇体系中制备了结晶良好的BaF2纳米颗粒.考察了PVP用量对纳米颗粒生成的影响.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和红外光谱(IR)等测试手段对样品进行了表征.结果表明,以PVP为表面活性剂可以完善BaF2的结晶质量,以形成立方结构的BaF2纳米颗粒.     

静电组装法制备CB/CNTs导电复合材料

用表面活性剂分别对炭黑、碳纳米管进行表面修饰，并采用超声波分散仪对其进行分散处理。探讨了添加几种不同分散剂超声分散的效果。利用相反电荷相互吸引原理，将带有相反电荷的炭黑和碳纳米管，静电组装成CB/CNTs导电材料。实验结果表明：表面活性剂可使炭黑、碳纳米管表面附有相应电荷，有效分散炭黑、碳纳米管。且静电组装法制得CB/CNTs复合材料，导电性能得到良好改善。     

纳米碳纤维/聚二甲基硅氧烷复合材料的制备及其力学性能

为制备综合力学性能优异的纳米碳纤维(CNFs)增强聚合物复合材料,利用超声分散设备,采用1.6g/L的十二烷基酸钠(SDS)对纳米碳纤维进行表面处理,制备出不同纳米碳纤维质量分数的纳米碳纤维/聚二甲基硅氧烷复合材料.SEM和复合材料拉伸结果表明SDS分散处理在一定程度上能改善碳纳米纤维与基体的界面结合和分散情况,提高复合材料的拉伸性能.当纳米碳纤维的含量在3wt%左右时,复合材料的拉伸强度达到最大.动态拉伸结果表明对CNFs的表面处理能增加复合材料在动态变形时的内摩擦,且材料的动态力学性能稳定.     

Ag表面对聚乙烯吡咯烷酮的吸附及纳米结构表面选择机制

为了查明Ag纳米线的选择形成机制以及与表面活性剂之间的相互作用，本文采用了基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了不同Ag晶面结构在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)体系中稳定性及吸附影响.结果表明：PVP分子体系严重影响不同Ag晶面结构的稳定性，对Ag(200)和Ag(111)晶面结构具有选择性.此外，随着PVP分子聚合度的增加，PVP与Ag(200)晶面的结合比Ag(111)更强，这有助于Ag(200)纳米结构的形成.本文从分子和原子的角度查明了长链PVP分子对Ag纳米结构的调控机制主要受PVP分子中的酮基氧与表面Ag原子之间的成键作用，以及PVP与Ag(200)表面之间的范德华力的影响.     

从芳香性碳-碳双键的反应特性阐述碳纳米管功能化修饰

 纳米材料的功能化修饰构成了现代纳米技术的重要组成部分。作为纳米材料的成员之一,碳纳米管不易分散或溶解于任何溶剂。为了改善碳纳米管的分散/溶解性能,对其进行必要的化学修饰是可行的途径。构成碳纳米管的芳香性碳-碳双键是其功能化修饰主体。利用有机化学碳-碳双键反应的基本理论知识,能指导碳纳米管的修饰,并可预测碳纳米管的形貌及电子性能改变规律。而碳纳米管的功能化修饰成果,也有助于增强难溶有机化合物的碳-碳双键反应特性和规律的理论基础。本文从近年的科研成果出发,从结构-性能角度深入探讨了不同修饰方法对碳纳米管形貌及结构的影响。基于碳-碳双键的加成反应有效保持了原始碳纳米管的形貌,更有利于修饰碳纳米管的广泛应用。