PSS辅助水热合成分级结构纳米γ-Al_2O_3及其CO_2吸附性能增强

以AlCl_3·6H_2O为铝源、CH_3COOK为沉淀剂、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为结构调节剂,采用温和水热焙烧法成功地制备了系列对CO_2吸附性能增强的分级结构纳米γ-Al_2O_3。采用XRD、SEM和N2吸附-脱附等手段,对比研究了PSS浓度对产物物相结构、形貌、织构性质及其在室温下对CO_2吸附性能的影响。研究表明,PSS对产物形貌、织构性质及其CO_2吸附性能具有明显的调控作用。不添加PSS时产物表现为不规则的块状粒子,PSS浓度依次增加到2、4和6 g·L^(-1)后,产物分别表现为不规则的棒状团簇体微米级粒子、类球形棒状团簇体微米级粒子、相互交织的纤维状微米级粒子,并且其比表面积和孔容逐渐增加;添加PSS后产物的CO_2吸附量增加、吸附动力学加快,尤其是PSS浓度为6 g·L^(-1)时,相应产物的最高吸附量为0.68 mmol·g^(-1),6次循环再生后其吸附量仍基本保持稳定。

溶剂热合成具有纳米孔结构的γ-Al_2O_3

Nanoporous gamma aluminum oxide (γ-Al2O3) was synthesized by solvothermal method in the presence of AlCl·36H2O, urea and alcohol. The calcined sample was characterized by XRD, FTIR, TEM, and Nitrogen ad- sorption-desorption measurement. Results show that the obtained γ-Al2O3 is well-dispersed nanoparticles with par- ticle size of 4￣7 nm and the product has nano-pore structure with a narrow pore size distribution of 5￣20 nm.

氧化物纳米涂层显微结构对α-Al_2O_3微滤膜水通量的影响

在孔径为0.30μm左右α-Al2O3微滤膜其孔内表面涂覆ZnO、SnO2、TiO2纳米涂层,均可以显著地提高膜的水通量。实验考察了纳米涂层的显微结构对改性后的α-Al2O3微滤膜水通量的影响规律。结果表明：当改性氧化物的晶粒尺寸在4-7nm之间,涂层的厚度为10-15nm并且涂层表面具有良好平整度时,对于不同的氧化物改性后的α-Al2O3微滤膜的水通量可以提高19.4%-49.6%。

Sb_2S_3纳米粒子修饰ZnO纳米片微纳分级结构的光电化学性能

采用恒电位方法,选择氯化钾和乙二胺(EDA)为添加剂,在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了高度有序的ZnO纳米片阵列,通过二次电沉积得到了ZnO纳米片上生长纳米棒的微纳分级结构.利用化学浴沉积法在ZnO基底上沉积Sb2S3纳米粒子制备出了Sb2S3/ZnO纳米片壳核结构和Sb2S3/ZnO微纳分级壳核结构.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、瞬态光电流等对其形貌、结构组成和光电化学性能进行了表征和分析.结果表明,Sb2S3/ZnO纳米片上生长纳米棒分级壳核结构的光电流明显高于Sb2S3/ZnO纳米片壳核结构.在Sb2S3/ZnO纳米片壳核结构和Sb2S3/ZnO微纳分级壳核结构的基础上旋涂一层P3HT薄膜形成P3HT/Sb2S3/ZnO复合结构,以上述复合结构薄膜为光活性层组装成杂化太阳电池,其中,P3HT/Sb2S3/ZnO分级壳核结构杂化太阳电池的能量转换效率最高,达到了0.81%.

纳米SiC-Al_2O_3/TiC多相陶瓷复合材料显微结构的研究

考察了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料的断裂方式 .由于纳米SiC的加入 ,材料以穿晶断裂为主 .通过透射电镜观察 ,研究了纳米陶瓷复合材料中纳米SiC的分布 ,证明所制备的材料主要为晶内型纳米复合陶瓷 .在纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,少量纳米SiC位于基体晶粒间 ,大多数纳米SiC位于基体晶粒内 ,而且纳米SiC的加入细化了基体的晶粒 .通过高分辨透射电镜观察 ,研究了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,纳米SiC与基体间界面结合状态 ,发现在两颗粒间的晶界几乎没有玻璃相 ,证明纳米陶瓷复合材料中晶界得到了加强 ,有利于材料力学性能的提高 .另外研究了裂纹在材料中的扩展行为 ,结果表明 。

电泳-电沉积Ni-Al_2O_3纳米复合层的微观结构及性能

为了改善纳米复合镀层的物理、力学性能,以电泳-电沉积工艺制备了具有较高纳米Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层。用SEM、TEM、显微硬度计等对复合镀层的表面微观形貌、显微硬度以及耐磨性能进行了分析;探讨了电泳液中α-Al2O3微粒浓度、电沉积电流密度对复合镀层表面微观形貌、显微硬度及其与基体的结合力的影响。结果表明:α-Al2O3纳米粒子弥散分布于镀层之中,并对基质金属晶粒产生细化作用;电泳液中α-Al2O3微粒浓度对复合镀层表面微观形貌影响较大,电沉积电流密度对微观形貌无明显影响;随着电泳液微粒浓度和电沉积电流密度的增大,复合镀层显微硬度均呈下降趋势,在电泳液微粒浓度8 g/L,电沉积电流密度0.5A/dm2时,复合镀层具有最大显微硬度442 HV,较纯镍镀层有明显提高。镀层中微粒体积分数约为30%时,镀层的耐磨性能及与基体的结合性能最为优异。

工艺因素对α-Al_2O_3微滤膜纳米ZnO改性涂层显微结构的影响(英文)

以硝酸锌和尿素为原料,采用共沉淀法在α-Al2O3微滤膜孔内表面制备了纳米ZnO涂层。实验考察了反应物浓度、反应温度和反应时间对纳米ZnO涂层显微结构的影响规律,同时结合TEM对该涂层的显微结构进行观察分析。结果表明:当硝酸锌浓度为0.3mol/L、尿素浓度为0.6mol/L、反应温度为95℃、反应时间为4h时,ZnO涂层的晶粒细小均匀、结构致密且表面具有良好的平整度。采用该ZnO涂层改性后的α-Al2O3微滤膜,其过滤效率得到了明显提高,水通量最大增幅达到45.6%.

Ce_(0.7)Zr_(0.3)/γ-Al_2O_3纳米固溶体的制备及其结构

以氯氧化锆、硝酸铈、硝酸铝为原料,按n(Ce)∶n(Zr)=0.7∶0.3的比例,采用化学共沉淀法与有机物共沸蒸馏法,将CeO2、ZrO2分散到γ-Al2O3表面上使其形成Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al23固溶体。用XRD考察纳米固溶体在不同温度下焙烧后的相结构。结果表明:Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al2O3纳米固溶体为立方晶型,且随着焙烧温度的升高,样品的衍射峰依次变强,峰宽变窄。

具有分级多孔结构和光催化性质的核-壳纳米球(HP-Fe_2O_3@TiO_2)(英文)

通过溶剂热和溶胶-凝胶涂层法,设计并制备了具有分级多孔结构和光催化性质的核-壳纳米球(HP-Fe2O3@TiO2).透射电子显微镜(TEM)照片证明所得HP-Fe2O3@TiO2样品具备分级多孔结构,这是因为HP-Fe2O3@TiO2的内核(Fe2O3)具有大孔空隙,同时外壳(TiO2)具有介孔空隙.此外,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及氮气吸附-脱附曲线深入研究了HP-Fe2O3@TiO2的结构及其性质.分别在可见及紫外光照下,研究了样品在H2O2体系下的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性质.所观察到的HP-Fe2O3@TiO2纳米球的光催化性能,可归因于核-壳结构的协同作用,这进一步表明,TiO2外壳对α-Fe2O3的光催化活性有重要影响作用.在可见光照射下,HP-Fe2O3@TiO2(1mLTi(OC4H9)4(TBT))具有较优异的光催化活性.同时,HP-Fe2O3@TiO2(4mLTBT)具备优异的单分散形貌,并在紫外光照射下,表现出最优的光催化活性.

纳米γ-Al_2O_3/PVDF中空纤维膜的结构研究

本文介绍了在聚偏氟乙烯铸膜液中添加无机纳米Al2O3粒子,采用干-湿法纺丝制备γ-Al2O3中空纤维膜的方法。对纳米γ-Al2O3的分散性能的研究发现,在添加剂含量为4%的情况下粒子在二甲基甲酰胺(DMF)体系中的沉降性能最好。并使用电镜对膜的微观结构进行了分析,初步研究了无机粒子在膜孔形成的过程中所起的作用和机理。并且对膜的孔隙率、最大孔径、力学性能和截留率进行了表征。结果表明膜的孔性能、分离性能及力学性能都有一定的改善。孔隙率在提高的同时,其最大孔径相应变小,对牛血清白蛋白的截留率从25.11%提高到67.20%。最大应力和断裂应力分别从3.35N/mm2和3.09N/mm2提高到3.58N/mm2和3.41N/mm2。

纳米结构TiO_2/γ-Al_2O_3复合粒子的制备及其光催化降解苯酚的研究

通过逐层自组装技术,以钛酸四丁酯、乙醇为原料,十二烷基磺酸钠为组装介质,制备了纳米结构TiO2/γ-Al2O3复合材料,并以其为光催化剂,对苯酚进行光催化降解;利用SEM、XRD和EDS等对复合颗粒进行了表征。结果表明:纳米结构的TiO2/γ-Al2O3复合颗粒的组成、结构、形貌和粒度可以通过煅烧温度、组装层数等实验条件进行控制。该复合颗粒具有良好的光催化活性,能够在较短的时间内降解苯酚。除此之外,组装次数和煅烧温度对TiO2/γ-Al2O3的光催化降解苯酚的活性有重要影响,当在γ-Al2O3上组装2到3层TiO2纳米颗粒,且煅烧温度为550～600℃时,该复合粒子的光催化活性最高。

Sb_2S_3纳米粒子敏化ZnO微纳分级结构的光电化学性能

采用电化学沉积方法,选择聚乙二醇(PEG-400)和乙二胺(EDA)为添加剂,直接在ITO导电玻璃上制备了有序阵列的ZnO纳米棒,以及ZnO纳米棒上生长纳米棒微纳分级结构。采用化学浴沉积法均匀沉积Sb2S3纳米粒子,制备了Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构和Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、瞬态光电流等分析手段对其形貌、结构和光电化学性能进行了表征和测试。研究表明,Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构阵列膜的光电流明显高于Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构阵列。

Ni-Co-P-BN（h）-Al2O3二元纳米复合镀层表面组织结构及耐磨性研究

为改善材料表面耐磨性能,采用电沉积法在不同纳米颗粒质量浓度及其混杂配比下制备了Ni-Co-P-BN(h)、Ni-Co-P-Al2O3和Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3的3种纳米复合镀层,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度仪、摩擦磨损仪及激光共聚焦显微镜,对镀层的表面组织结构与耐磨性能进行了研究.结果表明:不同纳米颗粒质量浓度及其混杂配比对纳米复合镀层表面组织结构有重要影响,纳米复合镀层表面呈现出典型的包状结构,混杂配比后出现明显纳米Al2O3的衍射峰;与Ni-Co-P-BN(h)和Ni-Co-P-Al2O3镀层相比,Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3二元纳米复合镀层的平均显微硬度更大,达到753.6 HV 0.2;摩擦磨损试验中对摩件是直径4 mm的GCr15合金球,在施加载荷3.2N、转速500 r/min、摩擦时间30 min的磨损条件下,二元纳米复合镀层磨损量最小为9.2 mg/h.纳米BN(h)和Al 2O 3在电沉积加工过程中充分发挥了二元纳米粒子协同生长的优势,使得Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3二元纳米复合镀层具有更好的耐磨性能.

Fe@γ-Al_2O_3一维杂化纳米结构还原水中Cr(VI)研究

针对纳米零价铁(Fe0)易团聚和易被氧化等问题,采用均相共沉淀及后续热还原退火方法制备了20 nm左右的Fe0均匀分散于一维纳米结构的γ-Al_2O_3中,形成Fe@γ-Al_2O_3纳米杂化结构,研究了其对Cr(VI)金属离子的还原能力。结果表明,该杂化结构不仅能够明显提高纳米Fe0的稳定性,而且能大大改进对Cr(VI)的吸附还原降解能力,降解反应符合1级动力学过程。Fe与Al_2O_3摩尔比为2:5的样品去除效果最好,而且去除率随Fe@γ-Al_2O_3加投量的增加而增加,但是加投量达到2.5 g/L时去除速率达到饱和,反应1 h后可以去除95%以上的Cr(VI)。另外,p H为3时最有利于降解反应,去除速率最快。

柔性α-Al2O3纳米结构纤维的制备与表征

制备了致密柔性的α-Al2O3纳米结构纤维,并表征了纤维的微观结构和断裂强度及断裂伸长率等力学性质,讨论了影响纤维性能的因素,实验结果表明,纤维由厚度为30～50 nm的纳米片构成,没有孔洞和裂纹,具有良好的抗热震性,同商品α-Al2O3纤维相比具有较高的断裂强度及断裂伸长率.

Ni/α-Al_2O_3纳米复合电镀工艺的研究 第五部分──纳米复合镀层的形貌、成分和结构分析

对Ni/α-Al2O3纳米复合镀层的成分、形貌和结构进行了分析。EPMA成分及面扫描分析表明,镀液中的纳米α-Al2O3粒子确实进入了镀层,而且分布均匀;FESEM分析表明,随电流密度的增大,镀层的结晶越粗大,越类似Watts镀层;XRD分析表明,直流电源得到的镀层结构中以Ni(111)晶面结晶为主,Ni(200)、Ni(220)晶面结晶为辅,与Watts镀层类似;而双脉冲电源得到的镀层结构以Ni(200)晶面结晶为主,Ni(111)晶面结晶为辅,与Watts镀层不同。

α-Al_2O_3的晶体结构与价电子结构

对α Al2 O3 的晶体结构进行了详细的讨论 ,通过各种立体插图 ,对比分析了α Al2 O3 的菱面体晶胞和六方晶胞 ,并对每种晶胞中各种原子的排列位置进行了深入分析 ,确定了某一具体位置的O2 -或Al3 + 与其它离子之间的主要键距 ,最后根据“固体与分子经验电子理论 (EET)”计算出了α Al2 O3 晶体的价电子结构 ,并以图示的方式把主要的键及键距标示在图中 ,使能直观地看到α Al2 O3 晶体中最强键及次强键等在晶体中的方位 ,便于分析α Al2 O3 的结构与性能的相互关系。

燃烧合成技术制备α-Al_2O_3纳米粉

研究了燃烧合成技术制备纳米粉Al2 O3 ·铝的硝酸盐和有机物为前驱体 ,一次反应即合成α Al2 O3 产物·实验考查了合成条件 ,最佳反应温度为 65 0～ 75 0℃·采用XRD和红外光谱分析了纳米粉的结构 ,电子透射电镜研究了Al2 O3 粉的粒度与形貌 ,研究结果表明 ,Al2 O3 粉体为α型 ,粒度在 60～ 80nm之间 ,球状·

球形SiO_2-Al_2O_3的制备、结构和性能

将Na_2SiO_3·9H_2O溶液通过强酸性阳离子树脂进行离子交换得到酸性硅溶胶,再将硅溶胶与铝溶胶及六次甲基四胺混合后采用油柱成型法制备了球形SiO_2-Al_2O_3复合氧化物.通过XRD、BET及TPD等手段对样品进行测试和表征,结果表明,600℃焙烧得到的SiO_2-Al_2O_3中SiO_2以无定型形式存在,其比表面、孔容与表面酸性随SiO_2含量的增加而提高,孔径、堆密度随SiO_2含量的提高而减小,压碎强度基本保持不变.

纳米Al_2O_3粒子增强化学镀Ni-P复合镀层的组织结构

通过化学复合镀制备纳米Al2O3粒子增强Ni-P复合镀层,并对所得纳米复合材料的组织结构进行了深入研究.场发射扫描电镜分析(FESEM)和透射电镜分析(TEM)结果表明,纳米粒子在复合镀层中含量较高且分布均匀;X射线衍射分析(XRD)和差示扫描量热分析(DSC)结果表明,粒子没有改变复合镀层镀态结构(非晶态),但使得复合镀层晶化温度降低.根据等速升温和等温的DSC曲线对化学复合镀层的晶化过程做了动力学分析,晶化表观活化能和Avrami指数均有降低.在230°C热处理24h后,化学复合镀层发生晶化析出Ni3P,而同样条件下的Ni-P合金保持非晶态.复合镀层显微硬度值比化学镀Ni-P镀层明显提高,热处理后镀层晶化硬度值大幅提高,400°C热处理1h后达到最高值(HV50超过1150).