核壳复合材料Y-SiO_2与ZSM-5-SiO_2的工业放大制备及其表征

考察了采用溶胶-凝胶法制备核壳复合材料Y-SiO2和ZSM-5-SiO2的工业放大过程,并采用XRD、N2吸附-脱附、SEM和TEM等方法对复合材料进行了表征。SEM和TEM表征结果显示,制备的核壳复合材料具有明显的核壳结构特征,且壳层结构连接紧密。试验结果表明,在核壳复合材料的放大过程中,采用机械搅拌的混合方式可实现核壳复合材料的工业制备,搅拌转速对其物化性质没有影响。制备的两种核壳复合材料的BET比表面积、外比表面积及孔体积均达到指标要求,两个批次的Y-SiO2试样的BET比表面积分别为866 m2/g和872 m2/g,外比表面积分别为262 m2/g和277 m2/g,孔体积均大于0.40m L/g;两个批次的ZSM-5-SiO2试样的BET比表面积分别为426 m2/g和418 m2/g,外比表面积分别为222 m2/g和217 m2/g,孔体积均大于0.20 m L/g。两种核壳复合材料的工业放大试验过程的重复性好,可满足大规模工业化生产的需要。

核壳复合材料NH_(2)-MIL-125@TPA-COF用于高效液相色谱分离位置异构体

该文通过在金属-有机骨架材料(MOF)NH_(2)-MIL-125表面原位生长共价有机骨架材料(COF)TPA-COF,制备了核壳复合材料(MOF@COF)NH_(2)-MIL-125@TPA-COF,采用X-射线粉末衍射(PXRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等手段对该复合材料进行表征,并将其作为固定相成功制备了NH_(2)-MIL-125@TPA-COF色谱填充柱(25 cm long×2.1 mm i.d.)。在正相(正己烷-异丙醇(9∶1))、反相(甲醇-水(9∶1))高效液相色谱(HPLC)条件下,考察了该柱对一系列位置异构体的分离性能。结果表明,该柱在较低的背景压力(60~100 k Pa)下对9种位置异构体(溴硝基苯、硝基苯胺、氯苯酚、二硝基苯、碘苯胺、溴苯胺、苯二胺、甲苯胺和氯苯胺)表现出较好的分离能力,其中溴硝基苯、硝基苯胺和二硝基苯能达到基线分离,且最大分离度(Rs)为9.71。在反相HPLC条件下,邻-溴硝基苯、间-硝基苯胺和邻-氯苯酚的柱效分别为18424、19053、12954 plates·m^(2)。以溴硝基苯为分析物,在正相HPLC条件下,考察了该柱的重现性和稳定性。该柱通过5次重复进样(第50次、第100次、第150次、第200次、第250次),溴硝基苯保留时间和峰面积的相对标准偏差(RSD)分别为0.29%和0.89%,表明所制备的色谱柱具有较好的重现性和稳定性。核壳复合材料NH_(2)-MIL-125@TPA-COF作为一种新型的HPLC固定相用于位置异构体分离具有良好的应用前景。

SiO_2核壳复合材料的研究现状及其应用

综述了核壳复合材料相比传统纳米材料的优点,重点阐述了SiO_2核壳复合材料的在制备以及实际应用上的优势。结合最新的研究进展,系统论述了SiO_2核壳复合材料的制备方法以及在各应用领域取得的成果,并对未来核壳复合材料的研究方向和发展趋势予以展望。

二氧化硅/二氧化锆核壳复合材料的制备及性能分析

红外线隐身技术的快速发展,使得新型红外吸波材料制备开始得到社会各界广泛关注。为更好的展开材料制备与应用,文章将通过对二氧化硅和二氧化锆基本情况的介绍,通过对材料制备现状的分析,对二氧化锆和二氧化硅核壳复合材料的制备与性能相关内容展开深度探讨,旨在提高复合材料制备水平,保证材料性能能够符合红外线隐身技术相关应用要求。

纳米白炭黑核-壳型木塑复合材料抗紫外老化研究

以高密度聚乙烯(HDPE)和木粉为原料,辅以少量化学助剂,采用共挤出生产工艺,以芯层木塑比为6∶4,壳层添加不同含量纳米白炭黑制备出核-壳结构木塑复合材料(WPC)。将其放入老化箱进行紫外光加速老化试验,并对表面颜色、表面形貌、抗弯性能及化学成分进行了测试和表征。结果表明,紫外老化2 500 h后,较之空白样,加入2%纳米白炭黑的ΔE下降了32.7%,试样表面更加完整,裂纹与粉尘较少;弯曲强度保留率提高了9.9%,弹性模量保留率提高了13.2%,且均优于1%纳米白炭黑试样;所有材料表面的氧(O)/碳(C)含量比(n_O/n_C)与老化后木塑表面氧化的碳(C_(ox))/未氧化的碳(C_(unox))的含量比(n_(C_(ox))/n_(C_(unox)))均增大,表面氧化程度加深;其中添加2%纳米白炭黑的WPC表面氧化程度最低,n_O/n_C增长幅度为15.5%,n_(C_(ox))/n_(C_(unox))增加了16.5%,均低于空白样与1%纳米白炭黑试样。说明纳米白炭黑能够提高核-壳WPC抗紫外老化性能并降低其光氧化降解程度,并且适当提高添加量效果更佳。

阻燃功能核壳结构木塑复合材料制备及性能研究

通过在表层添加有机改性蒙脱土(OMMT)与聚磷酸铵(APP)以及纳米氢氧化镁[Mg(OH)_2]与APP制备具有阻燃功能的核壳型木塑复合材料,并利用力学性能测试、锥形量热测试和热重分析,研究了阻燃剂对核壳型木塑复合材料的力学性能、燃烧性能和热稳定性能的影响。结果表明,OMMT与APP有更好的协同效果和阻燃效果,其热释放总量以及热释放速率都呈下降趋势,但是复配之后的产烟量却增多。热失重分析结果表明,APP与OMMT的复配和APP与Mg(OH)_2的复配相比较,前者残炭率更高,达到了55.2%。两种阻燃剂复配后弯曲强度和弹性模量呈现下降趋势,力学强度下降。综合比较,APP与OMMT复配阻燃性能更好。

HMX/LBA-603核/壳型复合材料的制备

用水溶液-悬浮法制备了HMX/LBA-603核/壳型复合材料。通过LBA-603(配位键合剂)与HMX分子的-NO2基团的诱导效应,LBA-603可以在HMX表面形成一层粘附层,达到对HMX的包覆作用。对原料HMX和制得的核/壳型复合材料进行撞击感度试验和爆发点测试,结果表明,LBA-603可以在HMX表面形成坚韧的包覆层,钝感效果明显;爆发点略有降低;在键合剂含量相同的情况下,制备温度是影响包覆效果的主要因素。

GaP/GaN核壳型纳米复合材料的制备

核壳型纳米复合材料由于具有优异的性质,近年来是纳米复合材料重要研究内容之一,本文采用了两步溶剂热的方法合成了具有核壳结构的GaP/GaN纳米复合材料.

Fe3O4@Au核-壳纳米复合材料的制备及对农药福美双的SERS检测研究

首先采用热分解法制备了Fe3O4纳米材料,再将其作为磁性核,分别采用种子沉积法和种子介导生长法制备了Fe3O4-Au核-卫星纳米复合材料和Fe3O4@Au核-壳纳米复合材料,并对其形貌和性能进行了表征分析.结果表明,所制备的Fe3O4-Au核-卫星和Fe3O4@Au核-壳纳米复合材料粒径均匀,Au纳米颗粒均匀沉积/包覆在Fe3O4纳米材料表面,且样品均具有良好的磁响应性.使用4-氨基苯硫酚(4-ATP)作为拉曼探针分子,对比了这两种纳米复合材料作为SERS基底时的拉曼信号增强效果.结果显示,Fe3O4@Au核-壳纳米复合材料是更优秀的SERS基底,且该SERS基底具有良好的信号再现性.最后,使用Fe3O4@Au核-壳纳米复合材料作为SERS基底,成功地在苹果皮上检测出残留福美双的SERS信号.

核壳粒子复合材料电磁波吸收层的吸波特征数值模拟

基于电磁波吸收和反射的基本理论,在探讨核壳粒子复合材料的等效电磁参数的基础上,针对核壳粒子复合材料的电磁波吸收层的吸波特征及其厚度的优化设计展开研究.分别探讨了由核壳粒子复合材料组成的单层和双层电磁波吸收层的吸波特征,给出不同入射角下功率反射系数与电磁波波长以及吸收层厚度之间的关系,确定其最佳电磁波吸收厚度.通过比较可以得出在同等条件下,含核壳粒子吸收层的吸收性能明显优于传统的常规材料吸收层.

AP/Co-MOF核壳型纳米复合材料对AP热分解的自催化性能

为了提高高氯酸铵(AP)热分解的催化效率,在0℃下采用液相化学沉积法合成了AP/Co-MOF纳米复合材料;通过SEM、EDX、FTIR及XRD对该材料的形貌和结构进行了表征,并研究了其对AP热分解的自催化性能。结果表明,Co-MOF纳米粒子在AP颗粒表面均匀成核且长大形成核壳结构的AP/Co-MOF纳米复合材料;不同比例的AP/Co-MOF纳米复合材料对AP热分解均展现了很好的催化效果,其中,AP与Co-MOF质量比为100∶4的AP/CoMOF纳米复合材料表现出最佳的自催化性能。

核-壳纳米复合材料制备及含铬重金属处理

采用一步固相法,制备出以富铁空心微珠为基、稀土掺杂纳米铁氧体为壳的核-壳型纳米复合材料.对所制备样品进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和磁性能的表征.结果表明成功制备了核-壳型纳米复合材料,样品的晶粒粒径为30 nm,复合材料两相的交换耦合作用增强,剩磁与矫顽力有所改善,提高了复合材料对重金属阳离子的吸附.采用原子吸收光谱法研究了该复合材料对Cr3+离子的吸附性能,确定了最佳吸附条件.在最佳工艺条件下,该复合材料对含铬重金属的吸附率达到98%以上,有较好的吸附能力,适于推广使用.

SiO_(2)核壳复合磁性纳米材料的研究进展

SiO_(2)核壳复合磁性纳米材料作为一种新型的复合型材料,同时具备核层和壳层材料的性能,能表现出优异于单组份材料的光、电、磁和催化等理化性质.本文综述了SiO_(2)核壳复合磁性纳米材料的制备方法,主要包括溶胶-凝胶法、化学沉淀法、反相微乳液法,重点阐述了它们在吸附、催化领域的应用,最后展望了SiO_(2)核壳复合磁性纳米材料未来的发展方向.

贵金属纳米粒子修饰的核胶球复合材料的研究进展

综述了贵金属纳米粒子修饰的核胶球材料的研究进展。由于贵金属壳-胶球核复合材料具有高的稳定性和优异的光学、催化等性质,是当前材料科学研究领域的一个热点。因此,发展简单的、大量的制备这种复合材料的方法,以及广泛深入地研究其性能和应用具有十分重要的意义。

以丙烯酸为偶联剂制备二氧化硅/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合材料

以丙烯酸为偶联剂,通过无皂乳液聚合方法制备了二氧化硅/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合材料。先用丙烯酸通过stobe改进法对SiO_2纳米粒子表面进行处理,得到表面接枝一层丙烯酸的SiO_2粒子;然后通过与丙烯酰胺单体聚合得到二氧化硅/聚丙烯酸-丙烯酰胺核壳纳米复合材料。采用红外光谱和热重分析法对产物进行了表征。

纳米SiO2@TiO2复合材料的制备与性能研究

以钛酸丁酯为钛源,纳米SiO2为核,自组装制备了核-壳结构的SiO2@TiO2材料,通过扫描电镜、X射线衍射和透射电镜等手段表征所制SiO2@TiO2,通过光催化降解印染污水和Ti 2+在鱼体中的积累实验考察了所制SiO2@TiO2的光催化降解性能和重复利用性。结果表明:纳米SiO2@TiO2颗粒呈现不规则块状、TiO2包裹在SiO2表面,较为均匀,分散程度好;在500℃得到了锐钛矿型TiO2,600℃时得到掺杂有金红石型的TiO2。以日光灯为光源,纳米SiO2@TiO2颗粒光催化活性比商业TiO2(P25)提高了60%,SiO2@TiO2使用8次后仍保留80%以上的光催化活性,在活鱼中的积累少于P25。所以SiO2@TiO2在可见光条件下的光催化活性优于P25,而毒性小于P25。

光稳定剂复配对核壳WPC抗紫外老化性能的影响

为探索经济、环保且效果更好的木塑复合材料(WPC)表面耐老化处理方法,采用共挤技术,以不同复配方式将纳米白炭黑、HALS–L944及UV327添加于核壳型WPC壳层。对试样进行紫外光加速老化试验,并对其弯曲性能、表面颜色及化学成分结构进行了测试表征与方差分析。研究结果表明,当壳层加入1%纳米白炭黑与1%UV327复配时效果最好,紫外老化2 500 h后,较之空白样,WPC的弯曲强度保留率提高了14.7%,弹性模量保留率提高了17.4%,保护效果最好,具有一定的协同作用;表面颜色变化较为缓慢,色差下降了44.9%,优于单独添加光稳定剂效果;O/C值增长幅度为9.1%,氧化的碳/未氧化的碳比值增加了11.8%,表面氧化程度最低。说明纳米白炭黑与UV327具有一定的协同作用,能够更好地提高核壳WPC的抗紫外老化性能,降低其光氧化降解程度。

磁性核壳CoFe_2O_4@SiO_2@PIL-AO复合材料的制备及其吸附U(Ⅵ)性能研究

通过化学合成法制备了磁性核壳CoFe_2O_4@SiO_2@PIL-AO复合材料,采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征,研究了溶液pH、吸附时间、U(Ⅵ)初始浓度和温度等参数对U(Ⅵ)吸附性能的影响.实验结果表明:在c0=0.2mg·L^(-1)、pH=6.00±0.05、T=298.15 K、m=0.02 g和t=8 h的条件下,CoFe_2O_4@SiO_2@PIL-AO对U(Ⅵ)的吸附作用最强,吸附率达到了97.54%;CoFe_2O_4@SiO_2@PIL-AO吸附U(Ⅵ)是一个自发进行的吸热反应,U(Ⅵ)吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型;CoFe_2O_4@SiO_2@PIL-AO复合材料具有良好的可循环使用性,循环使用5次后它对U(Ⅵ)的吸附容量没有明显下降,可重复使用.

(聚苯乙烯/有机蒙脱土)/聚丙烯酸正丁酯核壳纳米复合材料的制备

采用半连续种子乳液聚合方法,制备了以聚苯乙烯(PSt)/有机蒙脱土(OMMT)为核,聚丙烯酸正丁酯(PBA)为壳的核壳纳米复合材料(CSN)。借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)考察了CSN的粒子结构及形貌,显示CSN呈球形,核壳结构明显。通过种子用量、核壳质量配比、引发剂用量及单体总量对乳液性能的研究,结果表明,当种子用量为20%,核壳质量配比2∶1,引发剂用量0.6%(wt),单体总量45%(wt)时,乳液的固含量、转化率较高,耐水性、化学稳定性及机械稳定性较好。热重分析(TGA)表明CSN复合材料热稳定性有所提高。

水热碳化法制备碳纳米材料

形态可控的碳纳米材料由于独特的结构和性能而受到研究者的普遍关注,常见的制备方法有化学气相沉积法(CVD)、乳液法和水热碳化法等。水热碳化法是一种重要的碳纳米材料制备方法,具有成本低、反应条件温和、产物粒径均匀且形态可控等特点。综述了近年来以糖类及淀粉等有机物为原料,采用水热碳化法制备各种形态可控碳纳米材料的研究现状,重点介绍了水热碳化工艺条件对合成碳微球、空心碳微球、核壳结构碳复合材料显微形貌的影响,并提出了水热碳化法制备碳纳米材料研究中存在的问题和今后可能的发展方向。