介孔立方ZrO_2微球中花生样纳米晶粒的大小

采用新颖的准气相反应法、经600～800℃煅烧后,制备出了具有均匀介孔显微结构和花生样纳米晶粒的立方ZrO_2微球。通过计算和TEM检测对介孔微球中花生样纳米晶粒的大小进行了表征。结果表明:尽管在600℃时晶粒大小的计算值与TEM表征值并不十分吻合,但计算的晶粒大小仍然是可信的;而且将计算的晶粒大小与TEM表征结果相结合能够更全面、准确地评价晶粒的大小,形貌和聚集状态。

聚(L-乳酸-co-衣康酸丁二醇酯)/中空介孔SiO_(2)微球复合薄膜的制备及对草莓包装中微气氛的调控作用

为改善聚(L-乳酸)(PLLA)薄膜的果蔬平衡气调包装性能,文中首先通过熔融酯化缩聚法将聚衣康酸丁二醇酯(PBI)作为柔性链段引入PLLA中制备PLBI共聚物,进一步通过溶液浇筑法将中空介孔SiO_(2)微球(HMSM)作为气体渗透“通道”填充到PLBI中制备PLBI/HMSM复合膜。探究了软段嵌入、HMSM粒径对复合膜包装性能的影响,并评估了薄膜对草莓包装内气氛的调控作用。结果表明,与PLLA相比,PLBI薄膜的Tg降低了5.4℃,断裂伸长率增加了14.3倍。继续添加质量分数0.9%700 nm的HMSM后,PLBI薄膜的CO_(2)透过率(CDTR)和O_(2)透过率(OTR)分别约为PLLA的2.2倍和3.3倍,而水蒸气透过率有所下降。草莓保鲜结果表明,在3~25 d的贮藏期间,PLBI/HMSM薄膜内的CO_(2)和O_(2)含量分别维持在6.9%~8.0%和3.1%~4.6%,可为草莓提供理想的保鲜微气氛,有效延缓了草莓的枯干和腐烂。

介孔立方ZrO_2球形粒子准气相反应合成工艺的优化

采用一种新颖的基于WEB的人工神经网络-遗传算法系统对介孔立方ZrO_2球形粒子准气相反应合成的新工艺进行了建模与优化设计。结果表明,合成最小粒径ZrO_2前驱物球的最优参数为:M_([ZrOCl_2·8H_2O])=0.49 mol/L,Vs=0.035 m^3/h,P=99.80 kPa;ZrO_2前驱物球的最小平均粒径为0.75μm。通过实验验证,此最优参数下合成的ZrO_2前驱物球平均粒径为0.72μm,计算值与实验值符合的较好。将合成的最小粒径前驱物球经干燥和600℃煅烧后,得到了平均粒径为0.64μm的介孔立方ZrO_2球。

具有高比表面的介孔Co-SiO_2微球的合成与表征

在碱性条件下 ,利用十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)为结构导向剂 ,以含氨基有机硅烷与过渡金属离子 Co( )形成的配合物 Co( ) -APTMOS为金属离子前驱体 ,合成了含金属元素钴的介孔 Co-Si O2 微球 .运用 XRD,TEM以及 N2 -吸附等技术对所制备的产物进行了表征 .结果表明 ,产物为具有高比表面、孔道无序的介孔微球 .同时阐述了金属离子以配合物 Co-APTMOS形式加入反应体系的优越性 .

介孔TiO_2微球水热法合成及在染料敏化太阳能电池中的应用

以Ti(SO4)2为钛源,采用尿素辅助水热法合成了介孔TiO2微球,利用XRD、FESEM和比表面积分析仪对样品的晶型、形貌和比表面积进行分析,探讨了尿素加入量对TiO2微球的颗粒尺寸、比表面积、孔径和孔容的影响。采用刮涂法,用所合成的介孔TiO2微球制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的光阳极,结果表明,尿素用量为1.2g合成的介孔TiO2微球所组装的电池在模拟太阳光的照射下(100mW/cm2,AM1.5),光电转换效率为6.2%,明显高于商用P25纳晶所组装的电池光电转换效率(4.24%)。

Fe_3O_4@SiO_2介孔微球/PVDF超滤膜的制备与性能

以十六烷基三甲基溴化铵为介孔导向剂,氨催化水解正硅酸乙酯,制得具有核壳结构的磁性Fe_3O_4@SiO_2介孔微球,通过相转化法制备出Fe_3O_4@SiO_2/PVDF杂化超滤膜。通过SEM、EDX、AFM、TGA、接触角、力学性能、过滤通量等测试,探讨了Fe_3O_4@SiO_2介孔微球掺杂的PVDF超滤膜的结构和性能。结果表明,随着Fe_3O_4@SiO_2介孔微球掺杂浓度的增加,PVDF复合改性膜的膜孔结构影响不大,而改性膜的热稳定性、亲水性和抗污性能逐渐增强,得到有效提升。当Fe_3O_4@SiO_2介孔微球质量分数为1%时,Fe_3O_4@SiO_2介孔微球在膜表层和膜体指状孔分布均匀,改性膜的机械强度达到最佳值。当Fe_3O_4@SiO_2介孔微球质量分数为2%时,由于改性膜亲水性的改善,其水通量和渗透通量达到最大值。

溶胶凝胶法制备TiO_2-Ag的介孔微球及其抗菌性能研究

以钛酸丁酯和硝酸银分别作为钛源、银源,聚乙二醇系为扩孔剂,采用溶胶凝胶法制备TiO_2-Ag介孔微球。通过调节煅烧温度优化煅烧工艺,并通过热场发射扫描电子显微镜(EDS/EBSD)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)及比表面积及孔体积测量仪(BET)等对所得产物的形貌、晶体结构、化学组成和比表面积等进行分析。采用震荡法来评定TiO_2-Ag介孔微球的抗菌性。研究表明:采用溶胶凝胶法制备的TiO_2-Ag介孔微球,其Ag粒子在TiO_2表面均匀分布;在煅烧温度为500℃下添加扩孔剂,能有效提高TiO_2-Ag介孔微球的比表面积,增大TiO_2-Ag吸附能力;TiO_2-Ag介孔微球具有良好的抗菌性能。

分级介孔SiO_(2)空心微球氨基修饰及木瓜蛋白酶固定化

为了提高SiO_(2)载体材料的酶固定化性能,分别采用接枝法和原位法对自制的分级介孔SiO_(2)空心微球进行氨基修饰,并考察其木瓜蛋白酶固定化性能。与未修饰的样品相比,接枝法修饰后微球一级最可几孔径(8.68~8.70 nm)减小,二级最可几孔径(29.30~29.89 nm)无明显变化,表明氨基主要修饰在一级孔道中。原位法修饰后样品的一级最可几孔径(4.47~7.34 nm)、二级最可几孔径(14.49~19.78 nm)均有明显减小,表明一、二级孔道中均有氨基修饰。与未修饰和接枝法修饰的样品相比,原位法修饰后样品的最大木瓜蛋白酶固定量为750 mg×g^(-1),相对酶活力为121.0%,均高于未修饰和接枝法修饰的样品。原位法氨基修饰在提高SiO_(2)载体材料的酶固定化性能方面更具优势。

混合表面活性剂法制备介孔SiO_2微球及其Semi-batch法生长

以TEOS为原料,以表面活性剂CTAB与十二胺的混合物为模板剂,以C2H5OH、 C3H7OH和H2O为共溶剂,在弱碱性条件下制备出单分散SiO2介孔微球．通过调变模板剂用量以及共溶剂的比例,所得微球粒径在0．2-1．5μm范围内可调节．并采用semi-batch(半间歇加料)方法进一步生长微球,使其粒径增大到3μm．此类微球具有3nm的平均孔径和较高的比表面积,有望作为高效液相色谱(HPLC)的固定相而得到广泛应用．在以上实验的基础上,本文进一步讨论了SiO2微球生长过程中的若干理论问题．

介孔SiO_2微球的制备工艺研究

采用新型的油醇聚氧乙烯醚为模板剂，正硅酸乙酯为前驱体，制备出介孔SiO2微球，以XRD、TEM、BET对制备材料进行表征，结果表明介孔SiO2微球具有有序的孔道结构，粒径为300-400nm，模板剂浓度对介孔SiO2微球形貌影响不大。

介孔γ-Al_(2)O_(3)微球的高效制备及负载Pd催化剂的性能

多孔γ-Al_(2)O_(3)由于具有高比表面积、强吸附性和良好的热稳定性而被广泛用作载体材料. 但其存在制备方法复杂、能耗高、纯度低及环境污染等问题, 因此开发高效制备高纯度多孔γ-Al_(2)O_(3)的合成方法具有重要的研究价值. 本文利用醇铝水解缩合反应, 在常温常压下一步合成出具有高比表面积、高孔体积、高纯度的介孔纳米片状γ-Al_(2)O_(3)微球, 研究了醇铝水解缩合反应过程中添加剂用量、反应温度和后处理烘干温度等条件对γ-Al_(2)O_(3)孔道结构及形貌的影响. 并采用浸渍法进一步制备出贵金属Pd高度分散的负载型介孔Pd/γ-Al_(2)O_(3)微球催化材料, 其在硝基苯加氢和苯甲醇氧化反应中均表现出优异的催化性能. 由于丰富的介孔孔道结构和高度分散的负载贵金属Pd, 介孔Pd/γ-Al_(2)O_(3)微球在反应30 min后就达到了93.78%的硝基苯转化率和98.58%的苯胺选择性, 比商用的纳米颗粒型Pd/γ-Al_(2)O_(3)分别提高了15.55%和17.58%,且循环使用后其催化性能基本保持不变. 在苯甲醇氧化反应中, 介孔Pd/γ-Al_(2)O_(3)微球的苯甲醇转化率较对比样提高了26.39%且长时间保持不变.本工作为开发高性能多孔γ-Al_(2)O_(3)负载型催化材料提供新的思路.

中空二氧化硅微球包覆2-巯基苯并噻唑自修复涂层防腐性能

涂层技术广泛应用于金属设备腐蚀防护,而针对传统涂层服役过程中的微损伤难以及时探测并修复,导致损伤后涂层防腐性能失效、金属腐蚀进程加速等问题。开发一种中空介孔SiO2微球包覆2-巯基苯并噻唑的自修复涂层,并对涂层的自修复性能进行全面表征测试。将包覆2-巯基苯并噻唑的SiO2微球作为填料,添加到无溶剂环氧树脂涂层中制备自修复涂层,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中探查受损涂层在铜基体表面的自修复过程。采用多种测试表征方法测试SiO2微球包覆2-巯基苯并噻唑的可行性,对涂层的自修复机理进行深入分析,综合评价自修复涂层的防腐性能。采用溶胶-凝胶法对SiO2微球进行制备,制备的SiO2微球具有中空结构,微球直径约为623nm。通过XDR、FTIR与TG等测试表征技术验证SiO2微球实现对2-巯基苯并噻唑的包覆,且负载量良好;通过EIS阻抗测试对自修复涂层的修复性能进行测试,经对照实验测试自修复涂层具有较为良好的防腐性能,并在6d时防腐性能达到最大;通过SEM、EDS以及SKP等测试技术,从微观角度验证包覆2-巯基苯并噻唑的SiO2微球对损伤涂层的修复性能以及对铜基体的防腐性能。当涂层被划伤后,2-巯基苯并噻唑缓慢释放并通过强化学吸附与铜基体结合,在裸露金属基体表面形成一层保护膜,阻滞外部环境的腐蚀性介质对铜腐蚀,实现了涂层对损伤处的主动修复,在浸泡6 d后防腐效果显著。制备的包覆2-巯基苯并噻唑SiO2微球对损伤涂层具有一定的修复能力,能够有效延长涂层的服役寿命。

铁、镧共掺杂介孔TiO2微球的制备及光催化性能研究

以钛酸异丙酯为钛源,利用三嵌段共聚物EO_(106)PO_(70)EO_(106)(F127)修饰的溶胶-凝胶法合成了La、Fe共掺杂的单分散TiO_2介孔微球。并通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、能谱分析(EDX)、透射电镜(TEM)、BET、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射技术对样品的物相组成及微观结构进行了表征,利用紫外光照射降解亚甲基蓝溶液的方法测定其光催化性能。结果表明:与纯TiO_2介孔微球相比,La3+的掺入抑制了TiO_2晶粒的长大,La3+和Fe3+共掺入TiO_2介孔微球的紫外-可见光的吸收带边发生红移,禁带宽度减小;在紫外光照射下,1at%La3+掺杂以及Fe3+、La3+共掺TiO_2介孔微球的光催化活性均高于纯TiO_2,其中1at%Fe/1at%La-TiO_2的光催化性能最好。

介孔SiO_2纳米微球的生物相容性研究进展

介孔SiO2纳米微球(MSNs)具有良好的理化性能,在疾病诊治方面具有广阔的应用前景,但若要成功应用于人体,需要完善其生物相容性研究。MSNs对于细胞的毒性与MSNs能否被摄取进入细胞,以及进入细胞的量有关,并取决于细胞的类型和MSNs本身的性状。通过一系列物理和化学方法的改进,可以明显改善MSNs的血液相容性,降低溶血作用。介孔SiO2纳米微球经静脉注射后分布于动物的肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肠胃、肌肉和肺脏,其毒性作用与浓度有关;MSNs作为一种异物进入体内后可能会诱发机体产生一定程度的超敏反应。介孔SiO2纳米微球具有较好的生物相容性,但其采用何种方式应用仍需进一步研究。

C18键合硅胶微球的制备及色谱分离性能

目的:制备出中位径为12μm的C18-SiO_(2)微球,并应用在色谱柱填料中,研究了影响微球形貌的制备因素及影响其液相分离的条件,获得制备C18-SiO_(2)微球的制备条件及影响其液相分离的条件。方法:以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,盐酸(HCl)为催化剂,十二烷基苯磺酸钠(C_(18)H_(29)NaO_(3)S)为表面活性剂,利用聚合诱导胶体凝聚法(PICA)合成介孔SiO_(2)微球,研究制备工艺(反应温度、pH值及甲醛和尿素的摩尔比N)对SiO_(2)微球大小形貌的影响规律,优化制备条件,制备出中位径为12μm SiO_(2)微球,经十八烷基三甲氧基硅烷(C_(21)H_(46)O_(3)Si)修饰后制备出C18-SiO_(2)微球,并用应用于高效液相色谱(HPLC)柱的填料,研究其对复合氨基酸的分离条件。结果:获得了中位径为12μm的C18-SiO_(2)微球的制备条件及液相分离条件。结论:利用PICA法成功制备了中位径为12μm的C18-SiO_(2)微球,粒径分布窄(D_(90)/D_(10)=1.63),介孔直径为10 nm,比表面积为236.38 m^(2)/g;在适宜的流动相和洗脱强度条件下,C18-SiO_(2)微球能够对复合氨基酸谷丙甘氨酸进行较快地分离,分离度均大于1.5。

介孔二氧化钛微球光催化剂的结构与性能

以硫酸亚钛和碳酸氢铵为原料,采用控制结晶连续沉淀法制备了介孔二氧化钛微球光催化剂,并分别采用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见分光光度计、化学耗氧量等对材料的结构、成分及光催化性能进行了表征。结果显示:试验制备的二氧化钛微球光催化剂具有好的流动性、分散性及球形度,粒径分布在5~30μm,晶粒粒径小于14nm,具有分布窄的孔结构(4~10nm)和高比表面积(138m2/g),属于典型的多孔材料,光催化性能良好,甲基橙溶液脱色率均在95%以上。同时,催化剂具有较好的沉降性,可以多次重复使用。

介孔复合硅微球的制备及载药性质

目的制备介孔复合硅(CaO-SiO2-P2O5)微球,考察其作为水难溶性药物载体提高水难溶性药物的分散性及溶出度的优势。方法采用sol-gel方法制备介孔CaO-SiO2-P2O5微球,以扫描电镜及氮气吸附-脱附等方法分析表征载体的外观形貌、比表面积及孔径分布;选取尼莫地平为模型药物,以溶剂浸渍挥干法载药制得药物固体分散体;采用热分析、氮气吸附-脱附曲线分析以及溶出度实验研究药物固体分散体的基本性质。结果制得的复合硅载体的形貌近球状,粒径大小主要分布在3～6μm,载体的比表面积为637.34 m2.g-1,孔容为1.371 8 cm3.g-1,孔径分布主要集中在10～12 nm。当药物和载体的质量比为1:4时,药物能够被包埋分散于载体内部,且以无定型的形式存在,45 min尼莫地平累计溶出达80%。结论介孔CaO-SiO2-P2O5微球有望成为水难溶性药物的优良载体。

F-TiO_2组装微球的溶胶-微波水热合成及生长机理

采用溶胶-微波水热法使TiO2前驱体微球表面形成自组装介孔结构,得到F掺杂的介孔TiO2微球。利用SEM、TEM、XRD、XPS、PL对样品进行表征,并对其生长机理进行简要的分析。结果表明,微球的直径约为400nm,由于NaF的加入,纳米晶粒(12±0.5)nm和介孔(约10nm)的形成使粗糙度明显增强;F的掺杂没有引起新的萤光现象,但F的掺杂能够增加TiO2微球PL光谱的强度。PL谱表明样品在396和464nm范围内有很强的蓝光发射特性,这与样品的微观结构有很大关系。

TiO_2微球的合成及其作为散射层在量子点敏化太阳能电池中的应用（英文）

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过TiCl4在乙醇水溶液中的直接水解,制备了介孔TiO2微球.X射线衍射(XRD)结果表明所制备的微球晶型为金红石,扫描电镜(SEM)结果显示微球的直径大约为700nm,由粒径约为16 nm的小颗粒堆积而成.通过刮涂法制备了在TiO2小颗粒层上涂覆有作为散射层的TiO2微球和未涂覆微球的薄膜.并通过化学浴沉积(CBD)的方法在膜上生长CdS/CdSe量子点,得到了量子点敏化太阳能电池(QDSCs).紫外吸收和漫反射结果表明,这种微球结构有利于量子点的沉积,具有较强的光散射作用,有效地增加了光线的收集,从而提高了电池的光电流,最终得到了4.5%的光电转换效率,比不加散射层的电池的效率高27.7%,也比利用传统散射层(由20 nm TiO2小颗粒和400 nm TiO2固体颗粒组成)的电池效率高10.2%.我们把电池效率的提升归因于较强的光散射作用和较长的电子寿命.

高比容量酚醛树脂基介孔炭@NiCo_(2)S_(4)制备及电容性能

以甲醛和间苯二酚为碳前驱体,以尿素为氮源,制备出一种酚醛树脂基氮掺杂介孔炭微球(NMC)。然后在其上通过水热法合成NMC@NiCo_(2)S_(4)复合材料。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、N_(2)吸附、X射线衍射及扫描电子显微镜对NMC@NiCo_(2)S_(4)的结构进行了研究。将其作为活性物质组装成三电极进行了电化学性能测试。结果显示,当电流密度为1 A/g时,该复合材料比电容高达1010.17 F/g。在1000次充放电循环后,电容保持率为113.28%。所得NMC@NiCo_(2)S_(4)可作为高性能超级电容器电极材料。