TEOS-GO掺杂的银基离子聚合物金属复合材料的制备及其致动性能

离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种新型的电驱动软材料,具有质量轻、驱动电压低的优点,但也存在输出力较小、驱动时间短的缺点,限制了其应用前景。提出了一种在基膜内掺杂硅酸乙酯-氧化石墨烯(TEOS-GO)以提高保水性和驱动能力的银基IPMC,通过对纯Nafion IPMC与TEOS-GO/Nafion IPMC致动器的含水量、尖端位移、输出力和稳定性等参数的测试,证实优化后IPMC的驱动性能有明显的提升。实验结果表明,掺杂质量分数1.5%TEOS-GO的IPMC在3 V直流电压下,尖端位移达到16.579 mm,相当于纯Nafion IPMC的3.37倍;输出力最高达到0.439 gf(1 gf=9.8 mN),是纯Nafion IPMC的5倍。这种改进方式弥补了IPMC用于致动器的缺点,为今后的发展开拓了前景。

TEOS-28和TEOS-40及其配比对SiO_(2)气凝胶结构和性能的影响研究

分别以TEOS-28和TEOS-40为硅源,通过酸碱两步法,经乙醇超临界干燥制备透明SiO_(2)气凝胶。对SiO_(2)气凝胶进行微观形貌、比表面积、导热系数、可见光透射率表征,探究TEOS-28和TEOS-40及其配比对SiO_(2)气凝胶结构及性能的影响。研究表明,相同配比条件TEOS-40作为硅源制备的SiO_(2)气凝胶性能更佳。TEOS-40为硅源的条件下,随着去离子水含量的增加,凝胶时间呈先降低后升高的趋势,可见光透射率呈逐渐降低趋势,导热系数呈先降低后升高的趋势。随着乙醇含量的增加,凝胶时间呈逐渐增加趋势,可见光透射率呈先增大后减小的趋势,导热系数则逐渐降低。

以TEOS为硅源的聚硅氯化铝絮凝剂的制备及其物化特征

采用TEOS为硅源合成制备了新型的聚硅氯化铝PASC(A) ,并与传统方法合成的聚硅氯化铝PASC(B)做了比较 ,探讨了产品的 pH值和Zeta电位随B值和Si/Al摩尔比的变化关系 ,并利用酸解反应和2 7AlNMR研究了硅引入对PASC分子结构和铝形态的影响 .结果表明 ,由于采用了特殊的合成方法 ,与PASC(B)相比 ,PASC(A)具有更高的聚合度 ,分子量分布并且分子中铝硅分布均匀 ,不易被酸解聚 ,而且有利于Al13 形态稳定性 .

以TEOS为硅源的聚硅氯化铝中铝及硅形态分布

以正硅酸乙酯 (TEOS)为硅源 ,合成了新型的聚硅氯化铝 (PASC) ,利用Al Ferron逐时络合比色法和Si Mo逐时络合比色法分别研究了其Al形态及Si形态分布 ,并与常规方法 (以硅酸钠为硅源 )合成的聚硅氯化铝做了比较 .实验结果表明 ,新方法合成的PASC具有铝硅分布均匀 ,分子量较大 ,产品重现性好的优点 .两种方法合成的PASC具有相同的Al形态分布规律 ,即高分子量Al形态含量随B值 (碱化度 )和Si Al摩尔比的增大而增加 ,Al形态随Si Al摩尔比的变化程度随B值的增大而增大 .另外通过新方法发现 ,Si形态分布也具有规律性并和Al形态具有相似的分布特征 ,但Si形态随Si Al摩尔比的变化程度随B值的增大而减小 .

TEOS对固相法制备Nd:YAG透明陶瓷的影响

以Al2O3、Y2O3、Nd2O3为原料,TEOS为烧结助剂,采用固相法球磨20 h混合均匀。所得粉料经1700℃烧结5 h,成功获得具有一定光学透过率的1at%Nd:YAG陶瓷。本文通过改变TEOS含量的掺入,主要研究了TEOS对Nd:YAG陶瓷孔隙率、相对密度、晶粒大小的影响。研究表明:TEOS在烧结过程中容易形成液相,为Nd:YAG陶瓷的烧结提供液相烧结环境。随着TEOS含量的增加,烧结体的气孔越来越少,相对密度明显增大。但是,当TEOS的含量超过一定量时,容易在晶界处析出第二相,严重影响陶瓷的性能。

溶胶—凝胶法制备TEOS-DOS基SiO_2疏水减反射膜:溶胶微结构对膜性能的影响

以乙醇为溶剂 ,正硅酸乙酯 (TEOS ,tetraethoxysilane)在氢氧化铵催化下水解缩聚为纳米尺度的无定型SiO2 溶胶颗粒 ,二甲基二乙氧基硅烷 (DDS ,dimethyldiethoxysilane)在盐酸催化下水解缩聚为线状聚二甲基硅氧链。用混合溶胶在玻璃基片上旋转镀膜 ,然后于 80℃空气气氛下热处理。实验证明通过DDS将疏水的双甲基链引入镀膜胶体 ,使膜兼具疏水性和减反射性能。利用激光散射粒度分析仪和电子显微镜研究了溶胶颗粒的粒度变化和聚集情况等溶胶微结构 ,用物理吸附仪研究了膜的孔结构 ,考察了热处理前后膜的疏水性和透射谱 。

PVA-TEOS/PAN复合膜渗透蒸发分离己内酰胺/水溶液

制备了以聚乙烯醇(PVA)与正硅酸乙酯(TEOS)交联膜为活性层,以超滤平板膜PAN为底膜的PVA-TEOS/PAN复合膜,并用于己内酰胺脱水。FT-IR和XRD谱图证实复合膜活性层中PVA与TEOS发生交联反应,形成了Si-O-C共价键,膜结晶度降低。用SEM和TGA分别对膜的形貌和热稳定性进行表征。考察了交联剂(TEOS)质量分数、料液浓度及进料温度对PVA-TEOS/PAN复合膜渗透蒸发分离性能的影响。结果表明,TEOS的加入降低了复合膜在己内酰胺水溶液中的渗透通量,提高了膜的选择性,且TEOS质量分数为1.9%时,PVA-TEOS/PAN复合膜具有最佳的分离性能;50℃下,分离质量分数为40%的己内酰胺水溶液时,其渗透通量和分离因子分别为444.2 g·m-2·h-1和263.9。PSI数据说明,该复合膜具有优越的渗透蒸发分离性能和相对较长期的热稳定性。

TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对带损伤水泥基材料的防护

以异丁基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯(TEOS)为主要原料,制备了TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液(简称复合乳液),并对比研究了复合乳液、异丁基三乙氧基硅烷乳液、TEOS三种材料对水泥基材料在出现磨损(5 mm范围内)和裂缝(0.1~0.5 mm范围内)损伤后防水效果的影响。结果表明,复合乳液、异丁基三乙氧基硅烷乳液对出现损伤后的水泥基材料具有很好的防水效果,TEOS的效果较差。当再生混凝土磨损深度达到5 mm时,涂覆复合乳液的试块比未磨损试块的吸水系数分别降低了45.8%(C40)和54.6%(C50)。涂覆复合乳液后,即使水泥基材料出现0.2 mm和0.5 mm裂缝,试块的毛细吸水系数也比未涂覆时分别降低了74.8%和70.1%。

TEOS水解对ZSM-5分子筛性质及MTP催化性能的影响

在体系中加入不同量的乙醇及改变水解时间都会影响正硅酸乙酯(TEOS)的水解,为制备介孔ZSM-5分子筛提供了新思路。在与水解条件相近的条件下制备了一系列ZSM-5分子筛样品,应用XRD、SEM、低温物理吸附、NH3-TPD及FTIR等表征手段详细考察了水解条件对合成样品的晶型、晶貌、孔结构及酸性等性质的影响,证实了通过控制水解条件,经过部分水解、缩聚、晶化及焙烧后,骨架上的乙氧基基团脱离晶体从而在合成的ZSM-5样品中制造了介孔,同时酸性也受到了影响。对制得的样品在微型固定床反应器上进行了甲醇制丙烯(MTP)反应的性能评价,结果表明,具有适当低密度表面B酸及较高的介孔孔容的样品给出较高的丙烯及低碳烯烃收率,低碳烯烃最高初始收率由常规方法合成ZSM-5的40.5%提高到66.7%,其中丙烯收率由15.2%提高到32.7%;同时甲烷和低碳烷烃的收率明显降低。

TEOS-MTES基SiO_2溶胶微结构的SAXS研究

正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,在碱性条件下制备含有无定形SiO2颗粒的溶胶,以甲基三乙氧基硅烷(MTES)在酸性条件下获得聚甲基硅氧链,二者混合后应用同步辐射X射线进行混合溶胶的SAXS散射强度测定,计算了溶胶的平均回转半径、平均粒径、两相界面层厚度、散射体体积分数、两相间比表面积等参数,辅以光子相关光谱法(PCS)和透射电子显微镜(TEM)观测溶胶粒度,证实SiO2颗粒被MTES混合物连接成族团.实验发现所测混合溶胶样品均表现出对Porod定理的负偏离,说明溶胶中颗粒与溶剂之间存在很明显的两相间界面层.

以酸解TEOS为硅源合成可控孔径和粒径NaP分子筛

利用盐酸预处理TEOS得到的硅凝胶为硅源,铝酸钠为铝源,通过水热合成法制备了一种晶粒尺寸和孔径大小可控的NaP分子筛。利用不同时间酸解TEOS得到的硅凝胶合成NaP分子筛,但合成的样品杂晶较多且形貌不规整;采用正交试验,通过调节晶化时间、晶化温度、溶液pH值和水硅比,以达到样品提纯、形貌规整的目的。对样品进行SEM、XRD、N2物理吸附等表征,分析样品的形貌、结晶度和孔径分布等。并对样品进行铜离子吸附性能测试,得到NaP分子筛对Cu2+的有效去除率为98.9%。利用预先酸解TEOS得到的硅凝胶合成NaP分子筛的方法,为工业污水净化提供一定的理论依据及指导。

TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用溶胶合成法,以正硅酸乙酯(TEOS)与异丁基三乙氧基硅烷乳液制备TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合渗透型防水材料,保证硅烷乳液稳定性的同时提高了乳液中的硅烷含量。通过混凝土毛细吸盐、快速氯离子迁移系数法,对比研究了异丁基三乙氧基硅烷乳液、TEOS、TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透能力最强,且将氯离子向混凝土的渗透深度控制在5 mm以内。与未经过涂覆处理的空白试块相比,其在混凝土(强度等级分别为C40和C50)浅表层的氯离子含量分别降低了69.38%和56.39%。在快速氯离子渗透试验中,复合乳液也表现出优异的防护效果,与空白试块相比渗透深度分别下降71.71%和71.15%,氯离子扩散系数分别降低83.67%和83.33%。

Ferron逐时络合比色法研究TEOS-PAC中AI的形态

以TEOS为原料,将其与AlCl_3溶液混合后再缓慢滴加Na0H溶液,合成出具有不同Si/Al比和B值的复合絮凝剂样品TEOS-PAC。用Ferron逐时络合比色法对其Al形态分布及转化特征进行了研究,并与以硅酸钠(Na_2SiO_3·9H_2O)为原料相同条件下制备的样品作了比较,初步得出了Si/Al比和β值对TEOS-PAC复合絮凝剂中Al形态的影响规律。

以TEOS为硅源的聚硅硫酸铁制备与除藻性能

采用正硅酸乙酯(TEOS)代替传统的硅酸钠制备活性硅酸,将活性硅酸与聚合硫酸铁反应合成聚硅硫酸铁混凝剂,并研究了相关机理。由于正硅酸乙酯水解很缓慢,容易控制,可以得到重现性好的产物,有利于进行除藻性能的研究。通过正交实验等研究获得了聚硅硫酸铁的优化合成条件,即铁硅摩尔比为1.0,反应温度为50℃和反应时间为60 min。论文还研究了优化条件下合成的聚硅硫酸铁混凝剂除藻性能,得到除藻优化条件,即原水的pH值为11.0、预氧化剂的投加量为0.70 mg/L、聚硅硫酸铁的投加量为24.1 mg/L。

静电纺丝法制备PVA/TEOS复合纤维膜的研究

以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过静电纺丝技术与溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法,制备出不同反应时间的PVA/TEOS复合纤维膜。FT-IR和TEM观察表明,PVA纤维与TEOS溶胶之间形成了化学键结合,PVA复合纤维膜中的空隙被SiO2填充。XRD表明复合反应使PVA结晶能力明显降低。TG表明,复合膜具有良好的耐热性能,且随着复合时间的增加逐渐提高。力学性能测试表明,复合膜的拉伸强度在复合时间为7 h时达到最大值59.15 MPa。吸水和保水性能测试发现,随着复合时间的增加,复合膜的吸水性先增大后减小,而保水性越来越高。

TEOS溶胶-凝胶法制备SiO_2-有机杂化材料研究进展

无机-有机杂化材料是指将无机和有机材料以一定的方法键合在一起而得到的一种新型复合材料。随着溶胶-凝胶法的发展,Si O2及其Si O2-有机杂化材料的合成过程越来越多样化,产物形态更为复杂,产物结构表现出一定的可控性。本文分别对溶胶-凝胶法制备Si O2-有机杂化材料诸方面最新研究进展进行总结与评述。

基于TEOS原位交联加固对土遗址水分运移行为影响研究

为了研究TEOS原位交联加固对土遗址水分运移行为的影响,采用低场核磁共振技术对TEOS加固重塑土样与未加固重塑土样中水分运移行为与孔隙结构变化规律进行系统研究。通过分析横向弛豫时间T2和孔隙谱峰面积发现:在水分运移过程中,重塑土样内部的水分以束缚水和自由水两种形态存在。吸水过程中,弛豫时间在0.01 ms^1.00 ms区间内的小孔先吸束缚水,而后10 ms^100 ms区间内大孔吸自由水;脱水时先脱大孔中的自由水后脱小孔中的束缚水。随着水分运移循环次数的增加,未加固重塑土样内部孔隙分布发生明显变化,大孔比例减小,小孔比例增大;而加固重塑土样内部孔隙结构保持稳定。这表明TEOS对土遗址土壤团粒起固定化作用,避免了土壤团粒因受水分溶胀、干缩作用而导致自身孔隙结构发生重组。

以TEOS为前驱体的硅溶胶可纺性及其玻璃纤维的制备研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,无水乙醇(EtOH)为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备一定黏度的硅溶胶,陈化后用提拉法制得SiO2玻璃纤维。研究了酸硅比、水硅比、反应温度等不同反应条件对硅溶胶可纺性及玻璃纤维制备的影响,并对玻璃纤维进行IR和XRD表征。确定了制备可纺硅溶胶和玻璃纤维的最佳反应条件。结果表明:水硅比为1.5,酸硅比为0.03时,溶胶的可纺性最好,该反应条件下制得的硅溶胶最易制备SiO2玻璃纤维。

球形粒子在TEOS-DDS溶胶-凝胶过程中的形成

在酸催化正硅酸乙酯(TEOS)溶胶-凝胶过程中,当水量充足时,向体系中加入二甲基二乙氧基硅烷(DDS),可得到一种疏水性球形微粒。利用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、红外光谱分析(IR)等手段对产物进行了分析测试,并对粒子形成的机理进行了探讨。结果表明,此粒子的形成是在TEOS完全水解的情况下,通过表面的活性硅羟基与DDS水解中间产物的硅羟基之间相互键合形成的。该粒子表面光滑,热稳定性好,具有良好的应用前景。

正硅酸乙酯(TEOS)的Sol-Gel法应用研究

介绍并讨论了正硅酸乙酯及其在Sol-Gel法中的应用研究。各类功能新材料制备与应用研究是目前材料科学领域研究的重点,正硅酸乙酯作为新材料合成常用的前驱体,受到人们的高度关注,合成制备中常采用Sol-Gel法。