以空心SiO_2为载体的蛋壳型贵金属Pd催化剂的制备及表征

以空心SiO2为载体采用浸渍法制备了一系列蛋壳型贵金属Pd催化剂和Ca-Pd催化剂,应用TEM,XRD和EDS方法表征催化剂。结果表明,贵金属Pd不仅能够负载到空心SiO2载体上,分散也比较均匀,且粒径较小,Pd/SiO2催化剂上Pd的粒径约为7 nm,Ca-Pd/SiO2催化剂上Pd的粒径约为5 nm。在蛋壳型催化剂Pd/SiO2中加入助催化剂Ca能够形成蛋壳型Ca-Pd复合催化剂。空心SiO2可以作为蛋壳型贵金属Pd催化剂载体。催化活性评价结果表明,蛋壳型复合催化剂Ca-Pd/SiO2的催化活性和甲醇的选择性较纯Pd催化剂有了较大幅度的提高,其中催化活性提高了7倍。

空心纳米SiO2的合成影响因素研究

采用硬模板法制备了空心纳米SiO2颗粒,以聚丙烯酸-2000(PAA)为模板剂,以原硅酸四乙酯(TEOS)为无机前驱体,研究了PAA加量和NH3·H2O加量对PAA聚集体大小的影响以及TEOS加量对纳米颗粒大小的影响;对合成的空心纳米SiO2颗粒进行了SEM/TEM、FT-IR、接触角分析和稳泡性能评价。结果表明:室温条件下、PAA加量为0.089g、NH3·H2O加量为1.5mL、TEOS加量为0.75mL,最终得到的样品呈现良好的单一分散状态,合成的颗粒粒径均匀,主要粒径为43nm,内核为35nm,密度为1.01g·cm-3,水接触角为6°。空心纳米SiO2颗粒的加量为0.1wt%稳泡效果最佳,且空心纳米SiO2的稳泡性能优于实心纳米SiO2颗粒,泡沫的性能提高了11.3%。

葡萄糖氧化酶在管状空心SiO_2载体上的固定化

以针状CaCO3为无机模板,制作成新型固定化材料管状空心SiO2载体,用来固定葡萄糖氧化酶(GOD)。研究了pH值,温度和载体与GOD的配比等对固定化酶活的影响。所得的最佳工艺条件为:最佳载体和游离酶配比为0.6 g/mL;固定化酶的最适pH值为5.2;最佳反应温度为32℃。和游离酶相比无论操作性还是稳定性都有提高。

硅烷偶联剂改性空心SiO_2纳米球对纯丙乳液性能的影响

采用硅烷偶联剂A-172改性空心SiO2纳米球,使其表面带有富含碳碳双键的活性基团,有效地增强了空心SiO2纳米球的疏水性,明显减少了团聚现象。进一步将其引入到纯丙乳液中,研究了其对纯丙乳液性能的影响。使用扫描电镜(SEM)、高倍透射电镜(HRTEM)观察了改性前后空心SiO2纳米球的形貌;使用傅里叶红外(FT-IR)、热重分析(TG)、附着力测试等对改性纯丙乳液的结构及性能进行了表征。结果表明:硅烷偶联剂改性后的空心SiO2纳米球在有机溶剂中的分散性明显增强,且并未破坏其形貌结构;空心SiO2纳米球改性后的纯丙乳液热稳定性及附着力明显提高。

聚乙烯亚胺对纳米SiO_2空心颗粒分散行为的影响

采用在制备过程中添加聚电解质型分散剂聚乙烯亚胺(PEI)和在制备好的纳米SiO2空心颗粒水悬浮液中添加PEI并球磨这两种方法对纳米SiO2空心颗粒进行分散,并对这两种方法进行了比较,最后采用以PEI作为分散剂,利用球磨工艺,对已制备的纳米SiO2空心颗粒水悬浮液进行分散的方法,研究了PEI在纳米SiO2空心颗粒表面的吸附行为及水悬浮液的分散稳定性。结果表明,PEI在纳米SiO2空心颗粒表面的吸附提高了颗粒间的排斥势能,改善了纳米SiO2空心颗粒的团聚问题及其悬浮液的稳定性。并阐明了加入PEI后纳米SiO2空心颗粒表面ζ电位的变化趋势、不同pH值下PEI在纳米SiO2空心颗粒表面的吸附量与其加入量的关系等。

纳米SiO_2空心微球对重金属离子的吸附特性

选用具有高比表面、强吸附能力的二氧化硅纳米空心微球作吸附剂,对Pb2+、Cu2+及Cr3+的吸附性能进行测试。利用Langmuir线性方程对吸附平衡数据进行拟合。结果表明:二氧化硅纳米空心微球对重金属离子具有较高的饱和吸附量,分别为1.256、0.681、0.563 mmol/g。饱和吸附量与重金属离子的共价指数及电荷密度有很强的相关性,随着共价指数增加或电荷密度的降低,饱和吸附量增大;吸附常数与重金属离子电场强度(有效核电荷数)有关,随着有效核电荷数的增加,吸附常数增大。此吸附过程具有化学吸附特征,再生的吸附剂可以重复使用。

SiO_2空心微球复合材料力学性能的实验研究

本文对三种不同密度的ＳｉＯ_２空心微球／环氧树脂复合材料进行了静态压缩性能的实验测定和断口形貌分析，并对其结构形态与破坏过程作了微观适时观察。实验是在Ｉｎｓｔｒｏｎ材料试验机和带加载台的扫描电镜上进行的。除测得上述材料的弹性常数和抗压强度外，还根据微观观察的结果，对三种材料在压缩载荷作用下不同的破坏形态、变形特点、粘结强度和破坏模式等进行了初步分析和讨论。

成孔剂对模板法制备SiO_2空心陶瓷球性能的影响

本文分别选用不同的成孔剂制成粒径约600μm的成孔模板,以SiO_2陶瓷粉为球壳包覆材料制备SiO_2空心陶瓷球,研究了不同成孔剂对SiO_2空心陶瓷球成球性能的影响。结果表明,以PS和淀粉为成孔模板时烧结后的空心球出现明显的破裂现象,以酚醛树脂和尿素为成孔模板制备出的SiO_2空心球成球性能最好。XRD分析表明烧结后的空心球物相为石英相。热重分析表明,以尿素为成孔模板更能形成空心结构,对制备SiO_2空心陶瓷球更为合适。尿素-SiO_2球在377℃下热分解排胶50 h后单粒抗压值较为稳定,平均耐压强度为54.3 N,球壳中孔隙含量较少。

EP/纳米SiO_2/空心微珠复合材料的性能研究

选用微米级空心微珠和纳米SiO2作为填料,制备环氧树脂(EP)/纳米SiO2/空心微珠复合材料,研究空心微珠用量对复合材料的拉伸性能和冲击性能的影响,采用扫描电镜(SEM)研究复合材料的断裂模式,初步讨论了复合材料的隔热性能。结果表明,纳米SiO2和空心微珠的加入可以提高复合材料的拉伸强度和冲击强度,并且当空心微珠用量为10%、纳米SiO2用量为3%时,复合材料的各项力学性能最佳。随着空心微珠含量的继续增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度均有不同程度的降低,拉伸弹性模量却有提高趋势。此外,空心微珠的加入使复合材料的脆性提高、韧性降低,隔热性能却有所改善。

反相微乳法制备纳米CdS/SiO_2复合颗粒和空心SiO_2球

采用Triton X-100/环己烷/正辛醇/水W/O型微乳体系,制备了粒径分布均匀、尺寸在30-50nm范围内的CdS/SiO2复合球,并通过酸处理,得到了相应的空心SiO2球。用TEM、XRD、FTIR、BET等手段对产品进行了表征。研究表明,改变反应物的加入量和反应物的浓度,影响颗粒的尺寸及其空心的大小。

SiO_2空心微球的制备与表征

以自制的微米级碳酸钙颗粒为模板,正硅酸乙酯为硅源,通过溶胶-凝胶方法合成出CaCO3/SiO2核壳结构;随后通过高温煅烧、酸浸和干燥处理,制备出圆形度高、分散性好、结构完整的微米级SiO2空心球。并利用SEM、XRD、FTIR、TG和压缩实验等方法对空心微球的形貌、结构和抗压强度进行了分析和测定。SiO2空心微球的粒径为2-5μm,壳层厚度为0.42-0.85μm,比表面积为554.01m^2/g,最可几孔径为1.7nm,抗压强度在20~30MPa之间。

用实验和模拟计算确定SiO_2空心微球的孔径分布

用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟方法结合统计积分方程(SIE)计算了SiO2空心微球球壳上的孔径分布(PSD).HRTEM、XRD及氮气吸附等实验测试表明,SiO2空心微球的球壳上有无序的介孔孔道.在模拟中,基于实验数据,将SiO2空心微球模型化为具有一定孔径分布的园柱孔,流体模型化为Lennard-Jones(LJ)球,流体分子和孔壁间的相互作用采用Wang等人犤10犦最近提出的完全解析的势函数描述.模拟结果显示,用孔径分布拟合的吸附数据和实验吸附等温线吻合良好,说明PSD能够十分有效地表示SiO2空心微球的微孔结构.

正辛胺模板法制备SiO_2空心微球及其结构表征

以正辛胺为模板、正硅酸乙酯为硅源,在盐酸的催化作用下通过溶胶-凝胶法制备出圆形度高、分散性好、结构完整的SiO2空心微球;采用SEM、XRD、FTIR、BET、TG等对不同反应时间、反应温度、搅拌速度、盐酸含量等条件下SiO2空心微球的形貌、粒径、壳层厚度和结构进行分析与表征。结果表明,SiO2空心微球的平均粒径随反应温度和反应时间的增加而缓慢增大。SiO2空心微球的平均粒径为15-28μm,壳层厚度为3.1-4.0μm;壳层表面具有孔结构,比表面积为970-1244 m^2/g,可几孔径为1.5-2.4 nm。

改性的SiO_2空心球及其应用

以自制SiO2空心球为芯材,采用化学镀工艺对其表面进行镀铜金属化处理。研究了工艺参数对材料性能的影响,并对表面改性的SiO2空心球所做的涂层进行了光谱反射率测试。结果表明:波长1.06μm时的反射率为4%左右;10.6μm时的反射率为0.44%左右,可用于激光隐身材料。

SiO_2微纳米空心球制备及其大容量去除亚甲基蓝

结合水热和煅烧两步法成功制备出SiO_2微纳米空心球.采用XRD,SEM和TEM等手段分别对产物进行结构和形态表征.结果表明,得到的SiO_2为无定型结构,形状为球形,粒径约为0.6μm.煅烧后大部分SiO_2形成了空心结构,球壳的厚度约为100nm.制备出的微纳米SiO_2空心球对水中亚甲基蓝吸附动力学满足准二阶动力学方程,而其吸附热力学方程则满足Langmuir单层吸附模型,最大吸附量约为476mg/g.该方法获得的SiO_2微纳米空心球结构稳定、产量较大,且能快速大容量吸附有机染料,故可用作高效吸附剂材料.

环氧树脂/SiO_2空心球低介电常数材料的制备与性能研究

以正硅酸乙酯为前驱体,采用模板法制备了粒径为50 nm左右的SiO2空心球,并将其掺入到环氧树脂中,制备了EP/SiO2空心球纳米复合材料。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和精密阻抗分析仪分别对复合材料的化学结构、断面形貌、热稳定性及介电性能进行了表征。结果表明:在掺杂量不大于10%范围内,EP/SiO2空心球纳米复合材料的介电常数随电场频率的升高而逐渐降低,相同测试频率下,复合材料的介电常数随纳米SiO2含量的增加而降低;复合材料的介质损耗(tanδ)随着频率的增加而增加,在102～104Hz,复合材料的tanδ均大于纯EP;在104～106Hz,复合材料的tanδ均小于纯EP;复合材料的热稳定性稍有改善。

Pickering乳液法原位制备载药磁性SiO_2空心球及缓释性能

采用共沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒,然后通过Pickering乳液模板法原位将布洛芬和纳米Fe3O4颗粒包覆在SiO2空心球中,制备出载药磁性SiO2空心球,对其组成、结构及药物释放性能进行了表征。研究结果表明:载药磁性SiO2空心球粒径大小平均为2μm,壁厚约为240 nm,内含布洛芬;原位载药可使空心球的壁厚增加;该材料适合用作药物的载体,具有缓释效果。

以纳米球形聚电解质刷为模板制备PS/SiO_2核-壳纳米杂化粒子和SiO_2空心微球

报道了一种以纳米球形聚电解质刷为模板,采用溶胶-凝胶法制备聚苯乙烯/二氧化硅(PS/SiO2)纳米核-壳粒子,并用有机溶剂除去PS核后得到SiO2空心微球的新方法。首先采用光乳液聚合方法制备以PS为核的纳米球形聚丙烯酸(PAA)刷,然后以其为模板采用St ber方法在PS核表面沉积上厚度均匀的SiO2壳层。由于壳层中PAA链的存在,使得该有机/无机纳米杂化粒子具有pH响应性。该方法为制备活性物质(如药物)控释载体开辟了一条新途径。

纳米SiO_2空心球结构材料的制备与表征

利用溶胶-凝胶法制备出纳米SiO2空心球结构材料,并采用煅烧或萃取的方法除去表面活性剂,对各种样品的表面形貌、结构特征以及表面硅羟基总数等进行了研究。结果表明:原始样品分散均匀,具有统一的尺寸大小以及丰富的表面硅羟基。此外,煅烧能更有效的除去表面活性剂,而萃取能更多的保留硅墙壁上的Si-CH3。煅烧虽然会导致部分微孔的塌陷,但是会更大的提高样品的比表面积。同时,由于共生羟基向孤立羟基的转化以及Si-CH3在高温下的氧化反应而拥有了较之萃取样品更多的表面硅羟基。

SiO_2空心球闭孔减反膜的制备及性能研究

目的在获得光伏/光热用SiO_2减反膜高透过率的同时,提高其抗划伤性能和耐候性。方法以聚丙烯酸(PAA,Mw^3000)为模板制备具有核壳结构的SiO_2,离心水洗去除PAA模板,形成SiO_2空心球,接着将空心球分散于无水乙醇中形成溶胶,然后将该溶胶与酸催化溶胶混合,形成复合溶胶,最后经浸渍提拉成膜、烧结后,在载玻片上制得SiO_2空心球闭孔减反膜。用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了空心球的微观结构和减反膜的表面形貌,利用紫外-可见分光光度计测试了减反膜的透过率,采用铅笔硬度测试和耐湿热测试(HAST)试验,分别检测了减反膜的抗划伤性能和耐候性。结果 TEM测试结果显示,制备的SiO_2空心球结构完整,壁厚均匀。SEM图显示减反膜表面平坦。当SiO_2空心球溶胶与酸催化溶胶的用量比例为9∶1时,减反膜透过率的峰值为98.1%,抗划伤硬度为5 H,经HAST试验后,其透过率为初始值的98.1%。结论用离心水洗法去除PAA模板制备的空心球比烧结去除模板法的空心占比高,与酸催化溶胶混合后制得的SiO_2空心球减反膜空隙率高、折射率低,从而其透过率得到提高。同时,减反膜闭孔结构使其表面致密平整,比开孔结构减反膜具有更高的抗划伤性能和耐候性,在户外太阳能光伏/光热玻璃表面减反方面具有重要的应用价值。