CMS/TiO_2杂化材料电流变液的制备及其性能

利用特殊的溶胶凝胶方法原位制备了改性淀粉与无机钛氧化物杂化型电流变材料。实验表明 ,在强电场下其电流变效应比相同组份的淀粉、二氧化钛混合型电流变液有显著提高 ,直流电场 4 k V / mm ,剪切速率 5 s- 1 时 ,静态剪切屈服强度可达 4 0 0 0 Pa以上。同时 ,抗沉降性明显改善 ,静置 10 0 h几乎不沉淀。此外 ,温度效应也获得一定的优化 ,在 10℃～ 90℃的工作温度范围内力学性能保持良好 。

二维TiS_(2)/TiO_(2)杂化纳米片储钠性质的第一性原理研究

二维TiS_(2)是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而,二维TiS_(2)负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,探究了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上钠原子吸附和扩散的热力学和动力学性质.研究结果表明,二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层结构具有较高的动力学和热力学稳定性.此外,钠原子倾向于吸附在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层硫-硫-氧穴位(S-S-O)的顶部,沿穴位-钛顶位-穴位方向(H_(CC)^(1)-T_(T)-H_(CC)^(1′))具有较低的扩散能垒(0.19 eV).与纯相二维TiS_(2)单层相比,钠原子更容易在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上迁移.本文通过对钠原子在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上的结构稳定性、优选吸附位点和扩散路径的全面研究,揭示了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层的结构性质和钠输运特性,为设计高性能的钛基钠离子电池负极材料提供了理论支撑.

量子点修饰g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料的制备及在水性环氧-丙烯酸酯乳液中的应用

水性环氧-丙烯酸酯乳液(WEP)因污染小、附着力好、耐候性好被广泛应用于涂料领域,但其不尽如意的耐腐蚀性大大限制了其在防腐涂料领域的应用。文中采用煅烧法制备了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料,微波法制备了柠檬酸碳量子点溶液,通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射分析、X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜分析了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)杂化粒子的结构和形态,采用扫描电子显微镜观察了复合涂层的形貌,通过电化学阻抗谱和盐雾实验研究了WEP、g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP、经量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP涂层的耐腐性能。结果表明,Fe_(2)O_(3)粒子成功负载到了g-C_(3)N_(4)纳米片上,经柠檬酸量子点修饰后,g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)在WEP中具有良好的分散性,经柠檬酸量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP乳液涂膜在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡1 d时阻抗高达1.5×10^(10)Ω·cm^(2),较纯WEP乳液涂膜高出2个数量级;浸泡7 d后,复合涂层阻抗值仍高达8.7×10^(9)Ω·cm^(2);盐雾168 h后复合涂层表面锈蚀较少。

聚酰亚胺/TiO_(2)纳米杂化膜的制备及表征

将间苯二胺,2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺和2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐反应得到可溶性聚酰亚胺(KPI),再把KPI与TiO_(2)溶胶共混,经流延制膜并热亚胺化后得到PI/TiO_(2)纳米杂化膜。通过红外光谱、扫描电镜、透射电镜和能谱仪对PI/TiO_(2)纳米杂化膜的成分、结构和形态进行表征。结果表明,TiO_(2)已成功引入PI基体中,并以纳米尺寸均匀分布。热重分析和拉伸实验表明,TiO_(2)的引入提高了PI/TiO_(2)纳米杂化膜热的稳定性和力学性能。紫外-可见光谱表明,TiO_(2)的掺入并不影响PI/TiO_(2)纳米杂化膜的光学透过率。分别研究了PI/TiO_(2)纳米杂化膜对亚甲基蓝和刃天青的光催化活性。24h内,PI/TiO_(2)(5%)纳米杂化膜对亚甲基蓝的降解率高达96.40%,说明PI/TiO_(2)纳米杂化膜具有极强的光催化活性,能起到光催化效果的主要原因是杂化体系内含有光催化活性的TiO_(2)纳米粒子。PI/TiO_(2)杂化膜具有有效的光催化活性及潜在的抗污染自清洁能力。

丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料的力学、热学和光学性能研究

采用溶胶 凝胶法成功制备了均匀透明的丙烯酸树脂 TiO2 有机 无机杂化材料。通过动态力学分析仪(DMA)、电子拉力机 (InstronTester)、热失重分析仪 (TGA)和紫外可见光谱 (UV VIS)等手段表征了杂化材料的力学、热学和光学性能。结果发现丙烯酸树脂与TiO2 杂化后 ,聚合物的力学性能、热稳定性和紫外屏蔽性能均有显著提高。与原位聚合法相比 ,共混法合成该杂化材料可获得更优异的力学性能。增加丙烯酸树脂中的丙烯酸含量能显著降低相分离 ,从而使其各种性能 ,特别是力学性能得以提高。

聚丙烯酸酯/TiO_2-SiO_2纳米杂化材料性能的研究

采用具有核-壳结构的纳米TiO2SiO2与热固性聚丙烯酸酯原位复合,通过溶胶-凝胶法制得了有机-无机纳米杂化材料,并对材料的结构和性能进行了表征。结果表明聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料在无机组分质量分数低于8%时是透明的;随着TiO2SiO2用量的增加,纳米杂化材料的附着力是先增后降,而热稳定性则是逐渐增加;拉伸强度和冲击强度随TiO2SiO2用量的增加都是先增后降,当TiO2SiO2质量分数为5.10%时,拉伸强度达到最大值,提高了25%;当TiO2SiO2质量分数为3.45%时,无缺口冲击强度达到最大值,提高了27%。

TDI/TiO_2有机无机纳米杂化材料的合成与表征

文章采用有机包覆法对纳米TiO2进行表面改性,制备了2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)/TiO2纳米杂化材料。采用红外光谱(FT-IR)、热质量损失分析(TGA)、静态接触角(CA)、透射电镜(TEM)及分散性实验等手段对纳米TiO2和TDI/TiO2纳米杂化粒子进行分析和表征。红外光谱和热质量损失分析显示,TDI以物理吸附和化学键合的方式存在于纳米TiO2的表面,并形成了有机包覆层。经计算,每nm2约有4.0个羟基参与化学反应,化学包覆率达57.97%。静态接触角数值表明,TDI/TiO2纳米杂化粒子具有很强的疏水性能,与水的接触角达147°。分散性实验显示,TDI/TiO2纳米杂化粒子在基础润滑油中分散稳定,静置20 d未出现分层现象。

聚丙烯酸酯/TiO_2-SiO_2纳米杂化材料的制备与性能研究

用原位复合、溶胶-凝胶法成功制得热固性聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料,通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)及热失重和差示扫描量热法(TG-DSC)等对材料的结构和性能进行了表征。实验证明了聚丙烯酸酯/TiO2-SiO2纳米杂化材料对紫外线有很好的屏蔽效果及更好的热稳定性。

有机-无机杂化纳米复合材料PMMA/TiO_2的制备及性能研究

本文对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和纳米TiO2复合材料的制备工艺与光学性质进行了研究。利用XRD、SEM、红外光谱、紫外可见光谱、热重等对纳米颗粒及复合材料进行了表征。结果表明:TiO2纳米颗粒经偶联处理后结构没有明显变化,其红外特征峰均发生了红移,PMMA热分解温度随TiO2加入量增大而提高,PMMA/TiO2纳米复合材料在可见光区透过率随TiO2加入量增大而迅速降低。

担载ZnTHPP的TiO_2杂化材料的制备及结构表征

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法将四(对-羟基)苯基锌卟啉(ZnTHPP)担载于TiO2无机网络中,得到了一种新的有机/无机杂化材料。利用热重(TG)、红外光谱(FTIR)、紫外(UV)及固体漫反射光谱(DRS)、扫描电镜(SEM)对杂化材料的结构和形貌进行了表征,结果表明ZnTHPP/TiO2杂化材料具有良好的热稳定性,锌卟啉以化学键的形式与TiO2结合,并且锌卟啉的加入有效地拓宽了TiO2的可见光吸收范围。

PMMA/TiO_2-SiO_2高分子杂化材料的制备与表征

用溶胶凝胶法和共混法相结合的方法制备了PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料。并用傅里叶红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)等测试方法对所得复合微粒进行了表征。结果表明,TiO2-SiO2复合粒子呈核-壳结构,具有Ti-O-Si网络;该核壳结构可均匀地分散在聚甲基丙烯酸甲酯中,形成PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料。与纯的聚合物材料相比,PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料有较好的热稳定性、优良的紫外屏蔽和可见光透过特性。

溶胶-凝胶法制备丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料及其结构表征

通过预水解的二氧化钛(TiO2 )溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法制备了均匀透明的丙烯酸树脂 TiO2 有机 无机杂化材料.考察了TiO2 溶胶制备方法、聚合物中—COOH官能团含量和杂化材料制备方法对杂化材料结构的影响.索氏抽提实验表明聚合物中的羧酸官能团和无机TiO2 相间发生了交联反应,且随着—COOH官能团含量的增加,交联程度增大.小角X射线散射(SAXS)结果发现,杂化材料中TiO2 为疏松的三维网状结构,且在纳米尺度范围内,但这种三维网状结构随着TiO2 溶胶制备中水或酸的用量增加,其致密度增加,尺寸增大.同原位聚合法相比,共混法可制备出更均匀的杂化体系,且TiO2 为单分散.

聚丙烯酸酯/TiO_2-SiO_2纳米杂化材料的制备与表征

用原位复合、溶胶-凝胶法制取热固性聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料,通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDAX)、紫外-可见光谱(UV-Vis)等对材料的结构和性能进行了表征,通过实验证明了纳米TiO2-SiO2复合物对紫外线有很好的吸收性能,应用到丙烯酸树脂材料中具有很好的紫外线屏蔽效果。

PMMA/TiO_2-SnO_2有机无机杂化材料的制备及表征

以乙酰丙酮为偶联剂,应用溶胶-凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/TiO2-SnO2有机无机杂化材料。采用红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)对PMMA/TiO2-SnO2进行表征,并测定其TG性质。结果表明:在聚合反应过程中,有机聚合物和无机组分之间通过共价键相连,并且该杂化材料具有良好的抗紫外光辐射性能和热稳定性能。

水溶性TiO_2离子液体纳米杂化材料的制备与应用（英文）

TiO_2纳米颗粒具有较强的氧化性,作为光催化剂,可以在阳光照射下减少或消除有机污染物。为提高TiO_2纳米颗粒分散性和溶解性,研究其在不同领域,特别是环境保护领域的应用,本实验室用两步法制备得到黄色透明的水溶性TiO_2离子液体纳米杂化材料。在这个杂化体系中,有机磺酸基团作为冠层可以提供"自溶剂"成为TiO_2纳米粒子的分散体。分散实验表明:TiO_2离子液体纳米杂化材料表面的水溶性有机物在水中具有良好的溶解性,容易去除,可应用于家居装饰表面。光催化降解甲醛的研究表明:TiO_2离子液体纳米杂化流体具有良好的光催化性能。水溶性TiO_2离子液体纳米杂化材料有望成为未来环境保护的发展方向。

SiO_2-TiO_2二元材料及其杂化材料的制备和表征

通过溶胶-凝胶法制备了SiO2-TiO2二元材料和聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)/(SiO2-TiO2)杂化材料,并进行了结构表征。结果表明,TiO2组分以非晶态的形式分散到非晶态的SiO2凝胶骨架中,形成稳定的、化学均一的SiO2-TiO2二元材料。RAMAN、XRD和FESEM测试结果均显示,SiO2-TiO2二元无机相具有纳米尺寸(粒径在15 nm左右),硅烷偶联剂的引入使得PBMA/(SiO2-TiO2)杂化材料均匀性较好,与纯PBMA体系的热稳定性相比,PBMA分子链断裂的Tmax由纯PBMA的(258±3)℃增加到杂化材料的(271±3)℃,证明有机相与无机相之间存在相互作用,从而使该杂化材料的热稳定性有所提高。

纳米有机杂化材料(NOHMs)用于CO_(2)捕集的研究进展

近年来,纳米有机杂化材料(NOHMs)引起了广泛的研究。不同于捕集CO_(2)的传统胺基溶剂,NOHMs可以在不含任何溶剂的条件下保持类液性,具有可忽略蒸汽压和高热稳定性的特点,因此可以减少溶剂挥发带来的损失以及环保问题,同时减少了对设备的腐蚀,是一种有潜力的替代传统胺基溶剂的吸收剂。同时NOHMs可直接作为吸附剂吸附CO_(2),也可作为添加剂和其他材料产生协同作用,比如作为分离膜中的掺杂剂加入到聚合物基质中制备混合基质膜,可以显著强化CO_(2)在膜内的传质速率,实现CO_(2)的高效捕集。本文概括了NOHMs在碳捕集领域的研究进展,分别针对共价键和离子键连接的两类NOHMs阐述其核心、内冠、外冠三部分对CO_(2)吸附性能的影响,探讨和归纳了核心的尺寸、孔隙率、含量以及冠层的密度、链长和结构等对NOHMs碳捕集能力的影响机制,总结了以上因素与焓效应和熵效应的对应关系,以及对碳捕集性能的作用。本文将为拓宽NOHMs在CO_(2)捕集领域的应用提供参考与新的研究思路。

羟基硅油改性CaO-SiO_2-TiO_2有机-无机杂化材料的制备与显微结构

采用溶胶-凝胶法制得了均匀、无裂纹的羟基硅油改性CaO-SiO2-TiO2有机-无机杂化材料。X射线衍射谱图和傅立叶红外吸收光谱的研究表明,制得的材料是非晶态的,由结合了聚二甲基硅氧烷链段的二氧化硅和二氧化钛网络组成,其中钙离子以离子键形式与网络相结合。通过对凝胶粉末的差热分析和热失重分析,确定了材料的热处理制度。通过扫描电子显微镜对材料表面的显微结构进行了观测和表征。溶胶-凝胶法制得的有机-无机杂化材料通常显示低弹性模量、高延展性及高机械强度。因此,羟基硅油改性CaO-SiO2-TiO2杂化材料有望成为一种新型的骨修复材料。

TiO_2/PVAc纳米杂化材料的制备和表征

以钛酸正丁酯为原料,通过水解法制备TiO2醇溶胶,将TiO2醇溶胶分散于聚醋酸乙烯酯(PVAc)-丙酮溶液中,得无色透明的纳米TiO2/PVAc复合溶胶,将溶胶刮涂制膜,得无色透明的TiO2/PVAc复合膜.用透射电镜观察,TiO2颗粒在PVAc中分布均匀,形态一致.激光粒度分析仪分析表明,TiO2颗粒在PVAc中粒径在25～30 nm范围内,密度平均31.3 nm、体积平均27.5 nm、数均25.3 nm .Zeta电位值为-55.1 mV.X-射线衍射分析表明,复合膜中2θ为10°～20°和20°30°出现两个宽峰,为无定型的特征.拉曼光谱在631.85 cm-1、522.56 cm-1、393.70 cm-1等处出现TiO2的特征峰.并对TiO2/PVAc复合溶胶进行紫外吸收测试,结果显示,与纯PVAc溶液相比,最大吸收峰发生蓝移5.4 nm,且吸光度增大了2.75倍.

聚丙烯酸酯-TiO_2杂化材料的制备及其光催化性能的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、钛酸丁酯(TBOT)为主要原料,采用溶液共混法制备了聚丙烯酸酯-TiO2杂化涂层。采用FT-IR、TEM、UV等方法对杂化涂层进行了测试,并对杂化涂层的光催化性能进行了研究,结果表明:在杂化涂层中聚丙烯酸酯与TiO2通过COO—Ti键发生了化学结合;杂化涂层是较为理想的纳米复合材料,在杂化涂层中TiO2粒子的粒径分布窄,粒径在3 nm左右;杂化涂层对紫外线的吸收性能明显优于聚丙烯酸酯,杂化涂层对紫外线的吸收发生了红移;与TiO2粉末相比,杂化涂层的光催化速率慢,但光催化得较彻底,随着AA与TiO2物质的量比的增加,杂化涂层对亚甲基蓝的降解率先是增加,然后又减少,降解率可达97%,杂化涂层的重复使用性能良好,便于回收,在污水处理领域具有广泛的实际应用价值。