纳米SiO_2改性PP的结晶结构与特性研究

采用偏光显微镜观察和研究了三种不同表面处理的纳米SiO2 改性PP的结晶结构 ,并通过DSC分析方法 ,研究了它们的结晶特性。结果表明 :纳米SiO2 在PP中具有成核剂作用 ,PP以异相成核方式结晶 ,使PP的结晶温度提高 ,结晶速率增大 ,球晶颗粒变得细小而均匀 ,但基本不影响PP的结晶度和熔点。纳米SiO2 在PP中的粒度越小 ,分散越均匀 ,或适当提高其含量 ,上述作用越明显。纳米SiO2 的表面处理对PP/纳米SiO2 材料的结晶结构和特性影响很大 ,其中经表面偶联剂加分散剂处理的纳米SiO2 -AB对PP结晶的上述影响最为明显。

纳米TiO_2对PET结晶行为、流变和力学性能的影响

通过二阶熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) /纳米二氧化钛 (TiO2 )复合材料 ,并使用TEM对纳米TiO2 在基体中的分散状态进行了观察。研究了纳米TiO2 对PET的结晶行为、流变与力学性能的影响。发现纳米TiO2 粒子在PET基体树脂中起到了成核剂的作用 ,明显提高了基体树脂结晶温度、结晶速率 ,并使材料的DSC曲线形状发生显著变化 ,出现熔融双峰。纳米TiO2 的加入明显降低了PET的熔体粘度。并且发现在较低和较高剪切速率区 ,PET/纳米TiO2 体系粘度随剪切速率的变化趋于平缓 ;而在中等剪切速率区 ,其流动行为表现出假塑性流体特性。纳米TiO2 对PET有明显的增强增韧作用 ,加入 3 %可使材料的拉伸和断裂强度提高 2 5 % ;加入 1%可使材料缺口冲击强度提高 10 %。

纳米TiO_2的晶型、粒径与光催化活性

分析了纳米 Ti O2 的晶型、粒径与光催化活性的关系 ,指出了高催化活性下的晶型和控制晶型的条件以及高催化活性下的粒径范围和保持粒子分散的方法。

纳米/微米Al_2O_3-ZrO_2内衬复相陶瓷的自蔓延高温合成

采用SHS重力分离技术制备出内衬Al2 O3 ZrO2 复相陶瓷。复相陶瓷基体主要由纤维状 (Al2 O3 +ZrO2 )共晶体组成 ,其中共晶体的ZrO2 纤维直径达到纳米 /微米尺度。经Vickers压痕法测试其断裂韧度为1 5 96MPa·m1 / 2 ,SEM观察和陶瓷材料断裂韧度测试得出裂纹的扩展主要受共晶体中Al2 O3 ZrO2 纳米 /微米相增韧机制控制 ,迫使裂纹沿共晶体边界或层片共晶体Al2 O3 ZrO2 相界偏转 。

Mn(C2Cl3O2)Cl(C(12)H8N2)2的合成、表征及其纳米晶体参数计算

以Cl3CCOOH、1,10-菲罗啉为配体,以MnCl2·4H2O为金属离子盐,通过溶液蒸发法合成了具有纳米级金属骨架的三元配合物Mn(C2Cl3O2)Cl(C12H8N2)2。通过元素分析、红外光谱、X单晶衍射测得配合物属于单斜晶系,其空间群为P21/c,a=1.8155nm,b=1.0638nm,c=1.4685nm,β=112.9°,z=4,V=2.6110nm3。通过纳米化计算的方法,计算出总晶胞数、总原子数、及表面参数随粒径变化的关系,得出Mn(C2Cl3O2)Cl(C12H8N2)2最佳纳米化尺度为115nm。

水解-水热法低温制备金红石型TiO_2纳米颗粒研究

以硫酸钛为原料,通过水解-水热反应,在较低温度下制备出金红石型TiO2纳米颗粒.利用XRD和TEM研究了其结晶度、晶型和粒度情况和水热反应温度、保温时间、升温速度以及前驱物的pH值之间的关系,比较了常规条件和水热条件下反应产物的状况,并探讨了水热条件下晶相转化机理,以及控制晶相的关键因素。

纳米级SnO_(2)或Yb_(2)O_(3)对熔融石英陶瓷析晶性能的影响

通过XRD分析和热膨胀率实验,从析晶角度探讨了添加纳米级SnO_(2)或Yb_(2)O_(3)对熔融石英陶瓷析晶性能的影响。结果表明:熔融石英陶瓷高温析晶的主要晶化产物为方石英,方石英析出量随烧结温度的提高而逐渐增多;纳米级SnO_(2)或Yb_(2)O_(3)的引入可通过抑制熔融石英中方石英的析出,有效地降低熔融石英材料在升温过程中的热膨胀率,并且随着烧结温度升高需要不断调整添加剂用量,纳米级SnO_(2)和Yb_(2)O_(3)的最佳用量(质量分数)分别为1%和2%。

医用羟基磷灰石/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能研究

目的 :利用纳米二氧化钛的耐生理腐蚀和抗菌特性 ,以及纳米羟基磷灰石的生物活性 ,制备羟基磷灰石 /二氧化钛纳米复合生物材料 ,以发挥其综合优势。方法 :用溶胶 -凝胶法制备了纳米羟基磷灰石 /纳米二氧化钛复合材料 ,以透射电镜 (TEM )、X射线衍射仪 (XRD)和红外光谱 (IR)对复合材料的物相、组成、结构和性能进行了分析。结果 :实现了羟基磷灰石和二氧化钛以纳米级形式复合 ,且它们之间产生了化学键合。结论 :该种无机纳米复合材料可用于口腔修复和制备新型无机 /有机纳米复合生物活性材料。

表面改性对聚丙烯/纳米氢氧化镁复合材料性能的影响

研究了表面处理剂(钛酸酯和硅烷偶联剂)对聚丙烯/纳米氢氧化镁(MH)阻燃复合材料性能的影响。通过高压毛细管流变仪、LO I、力学测试、DSC和SEM对PP/纳米MH复合体系的结构与性能进行了研究。结果表明,所选偶联剂能有效地降低复合体系的表观黏度,改善体系的流动性。未改性的纳米MH对PP基体有异相成核作用;而表面改性剂能削弱填料对基体的异相成核作用。改性后的纳米MH粒子以独立形式均匀分散在基体中,PP与纳米MH界面的粘接力得到了加强,复合材料的拉伸性能和冲击强度有较大幅度的提高,阻燃性能也得到了改善。

纳米二氧化硅填充线性低密度聚乙烯的等温结晶动力学

用DSC方法研究了纳米SiO2 含量和表面处理对填充LLDPE体系等温结晶行为的影响。结果表明 ,随着纳米SiO2 含量的增加 ,体系的结晶速率呈现先降低后增加的趋势 ,这是因为在高表面积纳米SiO2 变量范围内 ,含量较低时填料对基体结晶行为的影响以吸附作用为主 ,含量较高时则成核作用占优势。同时还发现 ,纳米SiO2 含量相同时 ,与硅烷偶联剂表面处理比较 ,偶联剂 /分散剂复配处理使纳米SiO2 粒子表面的吸附层增厚 ,基体与粒子间的相容性增加 ,填料的异相成核作用明显 。

Yb3+-Tm3+共掺钨钼酸盐纳米晶体的发光特性

以聚乙二醇为络合剂,采用水热法制备了发光性能优越的Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体。改变稀土掺杂量并生产不同掺杂量的BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征。结果表明,BaGd2(WO4)0.5-(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+纳米晶属四方晶系,粒径在25~40nm之间,使用Hitachif-4500分光光度计分析样品,发现当Yb3+/Tm3+为4∶1、Yb3+离子浓度为6.0%时,BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+的发光效率最高。当Tm3+离子发生1G4→3H6跃迁时会产生可见光发射,对应于光谱图中475nm处的蓝光;当Tm3+离子发生1G4→3F4跃迁时产生的可见光发射,对应于光谱图中650nm处的红光。光谱图像及泵浦功率的双对数曲线表明,其中蓝光发射是三光子发射过程,红光发射是双光子发射过程。样品的量子产率接近0.9%。Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体的发光性能优异,具有很高的应用价值。

原位析出纳米氟化钙晶体的搪瓷涂层自润滑行为研究

目的调控析出氟化钙晶体,赋予搪瓷涂层常温自润滑性能。方法采用球磨和熔融2种方式向作为空白对照组的搪瓷配方中加入质量分数为3.5%的CaF_(2),制备出3种喷涂于304不锈钢上的搪瓷涂层。通过摩擦磨损实验、软化点测定和维氏硬度测定实验,分别评价搪瓷涂层的摩擦磨损性能、热性能和力学性能,并通过扫描电镜分析搪瓷的晶化情况和磨痕形貌,用电子探针显微分析仪分析磨痕表面的元素分布,探讨润滑机理。结果采用球磨法加入CaF_(2)制备的搪瓷基复合涂层中,CaF_(2)颗粒的粒径较大且分布不均;在熔炼搪瓷时即加入CaF_(2)颗粒,该氟化物可参与到搪瓷网络结构中,并在搪瓷涂层烧制时原位析出平均粒径为132 nm、大小均匀且弥散分布的纳米级CaF_(2)晶体。结果显示,熔融添加质量分数为3.5%的CaF_(2),使得搪瓷涂层的摩擦因数由0.57降至0.37,磨损率也降低了2个数量级,而球磨添加质量分数为3.5%CaF_(2)的搪瓷涂层的摩擦因数稍有降低,但磨损率基本无变化。熔融添加氟化物的搪瓷涂层,原位析出了纳米级CaF_(2)晶体,诱使摩擦表面形成了润滑层。结论CaF_(2)的加入可在一定程度上提高搪瓷涂层在常温条件下的耐磨性和润滑性,当CaF_(2)为原位析出的纳米级晶体时具备优异的减摩润滑效果。

纳米碳酸钙吸油值的研究

纳米碳酸钙作为一种无机填料,其吸油值大小决定了纳米碳酸钙的表面化学性质、下游加工应用性能,吸油值越小,颗粒的分散性越好,加工性能越好。采用正交试验法优选纳米碳酸钙的制备工艺,通过正交设计选取不同氢氧化钙浓度、晶型导向剂添加量、改性剂添加量及改性时间,经过碳化合成法合成纳米碳酸钙,对其吸油值进行考察,并对实验结果进行了极差分析。研究结果表明,影响纳米碳酸钙吸油值的主要因素是改性时间,其次是氢氧化钙浓度。通过正交试验得出最优的实验条件为:反应起始温度为45℃时,氢氧化钙浓度8.5%,晶型导向剂添加量0.9%,改性剂添加量3.5%,改性时间2h,此时所得纳米碳酸钙吸油值为26.37。在最优条件下,所合成的纳米碳酸钙颗粒粒径为50~100nm,晶型为立方体形,边界清晰,硅酮胶应用实验挤出性27.36g/min,流变性黏度0.62mPa·s,触变环面积2334Pa/s,屈服值133.56Pa。

提高铁路混凝土在盐类结晶环境下的抗侵蚀能力

为提高铁路混凝土在盐类结晶环境下的抗侵蚀能力,以隧道衬砌部位混凝土为研究对象,考察了掺入不同加量的纳米SiO_(2)和引气剂GEM对混凝土质量损失率、相对动弹性模量以及抗压强度耐蚀系数的影响。结果表明:在硫酸盐干湿循环实验条件下,纳米SiO_(2)的加入能够有效降低混凝土试件的质量损失率,并使相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数得到提高,纳米SiO_(2)可以有效提高铁路混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,并且纳米SiO_(2)的加量越大,效果越好。当SiO_(2)的加量20 kg/m^(3)时,随着引气剂GEM加量的不断增大,混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀能力进一步增强,当引气剂GEM的加量为0.05 kg/m^(3)时,混凝土试件在经过180次干湿循环后的质量损失率最小(仅为0.26%),相对动弹性模量(95.9%)和抗压强度耐蚀系数(0.919)最大。纳米SiO_(2)和引气剂GEM的加入能够显著改善铁路混凝土在硫酸盐结晶环境下的抗侵蚀能力。

覆Co(Ⅱ)纳米氢氧化镍的结构及电性能

为了获得性能优良的氢氧化镍正极活性物质,利用超声波作用下的化学共沉淀法,合成了Co包覆纳米Ni（OH）2样品,用XRD和SEM等技术研究了合成Ni（OH）2的结构及形貌。用镍镉试验电池研究了合成Ni（OH）2样品的充放电性能。研究结果表明:合成的Co包覆Al掺杂Ni（OH）2具有良好的充放电循环性能和优异的大电流放电性能;合成样品为α-Ni（OH）2晶体,其粒径范围为2545nm;试验电池5C倍率条件下的最高放电比容量为358.6mAh/g,5C倍率条件下的第404次充放电循环放电效率为96.8%;钴包覆量为3%（Co/Ni摩尔比）的Ni（OH）2样品电化学性能最优。

微筛孔反应器液相沉淀法制备纳米CaCO_(3)

采用微筛孔反应器,以Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O为钙源连续相、(NH_(4))_(2)CO_(3)为碳源分散相,液相沉淀法制备纳米CaCO_(3)。利用XRD、TEM等表征手段分析研究分散相与连续相流量、浓度和停留时间等制备条件对碳酸钙的粒径、产率和形貌的影响。结果表明,使用微筛孔反应器通过液相沉淀法可制得平均粒径45~92 nm、产率达80%以上的方解石型纳米CaCO_(3)。适宜的制备条件为:连续相进料流量F_(C)=150 mL/min、分散相进料流量F_(D)=150 mL/min、连续相浓度[Ca^(2+)]=0.05 mol/L、分散相浓度[CO^(2-)_(3)]=0.2 mol/L、停留时间τ=5 s。微筛孔反应器特有的孔道结构能够均匀分散液相体系,从而避免了一般微反应器在液相沉淀反应中出现的堵塞问题,微筛孔反应器的分子扩散混合模式可大幅度强化液相体系的扰动程度并提高CaCO_(3)过饱和度,使制得样品粒径较小且分布极窄。同时,通过改变制备条件可灵活调控样品的形貌与粒径。

铈基催化剂的形貌和晶面效应在NH_(3)-SCR脱硝反应中的研究进展

CeO_(2)优异的储/释氧能力(OSC)、结构可控和环境友好性,使得其在光催化、电催化、热催化等领域被广泛研究,特别是近年来在催化脱除氮氧化物方面的研究吸引了科研工作者的浓厚兴趣。本文从CeO_(2)的形貌和晶面效应的研究出发,简单归纳了CeO_(2)催化剂在氨-选择性催化还原(NH_(3)-SCR)技术中的应用,同时对优势暴露低指数晶面的铈基立方体、纳米棒、纳米八面体、纳米管、纳米笼、纳米片和纳米花等不同维度催化剂材料的研究进展进行了概述。着重强调形貌和晶面效应对催化剂表面物理化学性质的影响,研究其在NH_(3)-SCR脱硝技术中表现的性能差异,以期对铈基催化材料形貌和晶面效应的研究提供支持。

纳米微粒增敏的压电化学传感器

以TiO2 纳米微粒膜作为固载 β 环糊精的基体 ,可以实现 β 环糊精在压电石英晶体表面的超容量固载 ,固载容量为 4 μg cm2 。β 环糊精 TiO2 纳米微粒膜修饰的压电传感器对苯、甲苯、硝基苯、氯苯、o 二甲苯、m 二甲苯、p 二甲苯气体检测时响应时间为 1min ,检测浓度下限可低至 4 0ng ml。