石墨超细片状磨碎的机理及方法

为了保持较完整的片状结构以适应工业应用的需求，提供了一种新的搅拌磨技术能将天然鳞片状石墨磨细到1nm以下（d50=0.2nm），并筛选了一种新的分散剂，探讨了研磨设备的选型方法和最佳工艺条件的选择，同时研究了影响研磨结果的因素。

搅拌球磨机研磨石墨的工程放大

以天然鳞片状石墨原料粉 ( 32 5目 ) ,通过搅拌球磨机湿法磨细至 d50 =0 .2 μm( d1 0 0 <1 μm)的超细颗粒 ,并保持良好的片状形貌。研究了该过程从小试一步放大 1 50～ 2 0 0倍到中试的规律 ,提出了在几何相似的前提下 ,摩擦力相似或粉碎功相似的准则。实验数据验证了上述放大规律。

湿浸渍法制备载体催化剂的工程分析及数学模型

为了预测不同浸渍时间载体径向的浓度分布,以镍或铜在硅胶载体上的浸渍为例,提出了湿法浸渍过程的数学模型。根据不同的吸附动力学、浸渍液浓度、相对吸附量和浸渍液固比,该模型可有不同的数值解或解析解。测定了有效扩散素数、传质系数、吸附和脱附速率常数、平衡常数和饱和表面浓度。研究表明模型预计值和实验值吻合较好。

连续回转式气固反应器的工程研究 Ⅲ 连续回转式气固反应器中α-FeOOH脱水反应的数学模型

根据动力学数据，提出了α-FeOOH在连续回转式气固反应器内脱水反应的恒参数和变参数模型。

连续回转式气固反应器的工程研究——Ⅱ连续回转式气固反应器的工程放大

用化学反应工程的方法研究回转式反应器,改间歇操作方式为连续操作方法,提出了七条放大准则。

片状纳米石墨的制备及其作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能

采用搅拌球磨法制备了平均直径1 μm、厚度10～20 nm的片状纳米石墨;利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪分析了片状纳米石墨的微观形貌和组织结构;利用四球和销-盘式摩擦磨损试验机考察了片状纳米石墨作为液体石蜡添加剂的摩擦磨损性能.结果表明,片状纳米石墨能够显著提高润滑油的抗磨性能及承载能力,降低摩擦系数,其最佳添加量约为50 ppm.

无皂乳液聚合法合成均一性聚苯乙烯微球

研究了聚苯乙烯微球的合成过程中 ,离子强度、聚合时间对粒径的影响及其稳定性。实验结果表明 :适当改变离子强度、聚合时间可以得到不同粒径的聚苯乙烯微球 。

纳米二氧化硅补强硅橡胶的结构及性能

气相法制备的纳米二氧化硅是补强高温硫化硅橡胶的最好填料。研究了纳米二氧化硅的结构及分散性对硅橡胶结构及性能的影响。结果表明分散成100～200nm尺度的二氧化硅聚集体对硅橡胶具有良好的补强作用。未经表面改性的纳米二氧化硅,m(SiO2)∶m(生胶)=0.35～0.40时对硅橡胶的补强作用效果最佳。硅橡胶中加入纳米二氧化硅粉体,形成了以二氧化硅为晶核的微晶区,增加了物理交联点,更易发生结晶。

磁性高分子微球的研究进展

磁性离分子微球是80年代中期才发展起来的一种免疫学和生物医学新技术,它涉及到材料科学、生物学以及免疫学等多个学科。简要概述了国内外磁性高分子微球的研究近况、性质及其应用。

硅生胶结构对补强硅橡胶的力学及加工性能的影响

采用动态力学性能测试方法分析硅生胶分子结构对补强硅橡胶力学性能及加工性能的影响,并系统地研究了硅生胶复配体系对补强硅橡胶性能的影响。结果表明:乙烯基封端硅生胶结构规整,玻璃化转变温度Tg低,补强硅橡胶耐低温性好;硅生胶中乙烯基含量高,则补强硅橡胶的力学性能好;硅生胶分子量越高,补强硅橡胶的加工流动性越差;30份甲基封端和70份乙烯基封端的硅生胶复配体系中乙烯基含量为0.15%(质量分数)时,补强性能最佳。

添加剂对TiO_2/水分散体流变性的影响

研究了ＴｉＯ２ 生产中有关助剂对其流变性能的影响， 得到了ＴｉＯ２／水分散体的流变性能与三乙醇胺用量之间的关系， 并找到了最佳用量． 实验发现， 六偏磷酸钠为分散剂时， 其使用效果有时间依赖性； 碳酸铵作絮凝剂时则对分散体的流变性能和形成的絮凝体有影响．

扩散火焰法控制TiO_2纳米晶粒径和晶型的研究

以TiCL4为前驱体,利用自行设计开发的扩散火焰燃烧反应器,通过调节关键反应条件,即中心环TiCL4进料浓度和氧气含量,控制合成粒径尺寸和晶型组成可控的TiO2纳米晶。TEM、XRD研究表明,制得的纳米晶分散性好,分布均匀,晶化完整,由锐钛矿型和金红石型两种晶型组成。在本实验条件下,通过调节TiCL4进料浓度和中心环氧气含量,制得了粒径大小在9.4nm￣15nm、锐钛矿型含量在68.3%￣100%间可控的TiO2纳米晶。

含片状纳米石墨粒子润滑油的制备及其摩擦学行为

通过湿法化学研磨方法制备了纳米石墨滤饼,并通过相转移方法移入润滑油中。获得了分散稳定性良好的纳米石墨润滑油。使用四球摩擦磨损试验机研究了抗磨性、承载能力、摩擦系数,通过扫描电镜对磨斑的形貌进行了观察,开初步探讨了纳米石墨减摩机理。研究表明在392 N的负荷下,在基础油中加入纳米石墨颗粒时,其磨斑直径可由0.52 mm下降至0.46 mm,摩擦系数由0.086 7下降至0.061 2,承载能力基本保持不变,认为其中纳米石墨粒子在摩擦面之间所形成的石墨层起到了抗磨减摩作用,所以含有超细石墨颗粒的润滑油具有良好的摩擦学性能。

U-PVC型材专用低吸油值纳米碳酸钙制备

采用鼓泡搅拌釜液相合成纳米碳酸钙,用电导率仪和pH计监控整个碳化过程,用TEM、BET等方法对所得纳米碳酸钙进行表征.研究表明:控制碳化反应温度在20～25℃,选择合适的总通气量以控制反应时间,添加剂的加入时间选择在碳酸钙晶核形成后,可制备出低吸油值、粒径均匀、形貌规整的纳米碳酸钙产品,适用作U-PVC型材的填充剂.

纳米石墨润滑油制备及其流变性研究

采用相转移工艺 ,以水性石墨滤饼、15 0SN基础油为原料制备了纳米石墨润滑油 ,并用ThermoHaake流变仪考察了其流变性质。结果表明 :纳米石墨润滑油液固分散体系具有剪切变稀的流变学行为 ;超分散剂的加入能阻止石墨粒子紧密团聚结构的形成 ,改善分散体系的稳定性。通过Casson方程拟合 ,可得到静态屈服应力值 ,由该值表征的体系稳定性表明 ,随高分子型分散剂加入量的增多 ,体系的稳定性也逐渐增强 ,直至达到一个恒定值。

扩散火焰法制备TiO_2纳米晶及其光催化活性

利用自行设计开发的扩散火焰燃烧反应器,以四氯化钛为前驱体,通过四氯化钛气相水解法,改变四氯化钛进料速率和中心环氧气含量,合成粒径和晶型组成可控的二氧化钛纳米晶。透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)分析结果表明:制备的球形样品分散性好、粒径分布均匀、晶化完整。以罗丹明B染料在紫外光条件下的降解为模型反应,考察了球形二氧化钛纳米晶的粒径和晶型组成与光催化活性的关系。结果表明:晶型组成不变时,晶粒尺寸越小,光催化活性越好;而当晶粒尺寸不变时,随着锐钛矿型质量分数的增加,光催化降解罗丹明B的活性先增加后降低,锐钛矿型二氧化钛质量分数为0.80时,光催化活性最好。

气相火焰燃烧合成铁掺杂二氧化钛纳米晶及其结构性质研究

采用气相扩散火焰燃烧制备了铁掺杂二氧化钛纳米晶,并利用XRD、EPR、ICP-AES和XPS等测试手段对该催化剂晶相组成、晶粒尺寸及表面性质进行了分析。研究表明,铁掺杂改性对制备TiO2的晶相组成及晶粒尺寸都会产生影响。随着掺入量的增加,掺杂相Fe3+逐渐向TiO2体相富集,并促进了TiO2表面氧空位的生成。

以胶体晶为模板溶胶凝胶法制备二氧化钛掺铈反蛋白石结构

以乳液聚合法得到的单分散性聚苯乙烯(PS)胶体粒子为模板,采用恒温恒湿垂直沉积法构建蛋白石结构的光子晶体,并用布拉格方程对不同粒径形成的蛋白石结构所产生的禁带位置进行了研究。以该胶体晶为模板溶胶凝胶法制备二氧化钛(TiO2)掺杂铈(Ce)反蛋白石结构,并利用XRD和XPS对其结晶状态和元素价态进行分析。

影响单分散聚苯乙烯微球粒径因素的研究

利用正交实验设计的数学方法进行设计,考察不同因素对微球粒径的影响,以制备出不同粒径的聚苯乙烯微球。主要考察的因素有:温度、引发剂浓度、单体浓度以及离子浓度,同时对其交互作用进行了研究。结果表明,4种因素对粒径影响的排序为:温度、引发剂浓度、离子浓度、单体浓度,其中引发剂浓度与单体浓度的交互作用明显。

极性小分子助剂对六甲基二硅氮烷改性纳米SiO_2的作用机理

选择水、乙醇作为助剂,利用六甲基二硅氮烷(HMDS)在气固流化床中对纳米SiO2进行表面改性处理,采用FT-IR、TEM等多种手段表征了HMDS对纳米SiO2的改性效果。水和乙醇的引入能有效提高HMDS对纳米SiO2的改性效果及纳米SiO2的疏水程度,改善其在有机相中的分散性。极性小分子助剂在HMDS改性纳米SiO2中的作用机理分析表明:水可以促进HMDS水解,又可以补充纳米SiO2的表面羟基;乙醇一方面与纳米SiO2发生酯化反应,另一部分作为分散HMDS的溶剂。