NaCl-KCl-NaF-(SiO2)熔盐体系密度

用阿基米德法测定了NaCl-KCl-NaF-(SiO2)熔盐体系的密度,结果表明:体系的密度与温度呈良好的线性关系,且随温度的升高而降低;当NaCl含量不变时,用KCl逐步代替NaF时体系的密度逐渐减小;当KCl含量不变时,用NaCl逐步代替NaF时,体系的密度与NaCl含量呈倒抛物线关系;体系在XNaCl∶XKCl=1∶1时,随NaF含量的增加,体系密度逐渐增大。

NaCl-KCl-NaF-SiO_2熔盐体系表面张力的研究

采用拉筒法研究了温度及组分对KCl-NaCl-NaF-SiO_2熔盐体系表面张力的影响。结果表明:熔盐体系的表面张力与温度具有良好的线性关系,在740～900℃范围内,随着温度的升高体系的表面张力降低;KCl逐步代替NaF时体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着KCl含量的增加又逐渐增大;用NaCl逐步代替NaF时,体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着NaCl含量的增加又逐渐增大;NaCl与KCl的摩尔比为1时,随着NaF含量的增加,体系的表面张力逐渐增大。

低固相含量SiO_2分散体系流变性研究

以甘油(GL)和聚乙二醇(PEG)为分散介质,研究了低体积分数(φ<8%)的SiO2分散体系的稳态和动态的流变性能,发现体系都具有可逆的剪切变稀和剪切增稠现象.在剪切速率大于临界剪切速率(γi>γic)时,体系具有明显的剪切增稠现象,而当γi<γic,GL体系只有轻微的剪切变稀现象,PEG体系剪切变稀现象却很明显.在动态试验中考察了模量以及损耗角正切tgδ随剪切应力(σ)的变化.在所研究的应力范围内,体系中耗能模量G"都大于储能模量G',tgδ大于1,体系主要表现为粘性.用“粒子簇”生成机理能较好地解释这种剪切变稀和剪切增稠现象,即剪切变稀是由于连续的空间网络结构被破坏,PEG体系剪切变稀现象较GL体系明显应该与PEG高分子链的松弛以及体系中较少的氢键有关;剪切增稠是由于粒子簇的生成引起的.

α-Fe_2O_3、γ-Al_2O_3、SiO_2混合体系的表面配位反应

运用自动电位滴定技术分别研究了纳米α-Fe2O3、γ-Al2O3、SiO2单一体系及三组分混合体系中氧化物表面的酸碱性质和对重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附行为.依据表面配位理论恒电容模式(CCM),计算了相应的表面酸碱配位常数.结果表明:α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2三组分混合体系的表面化学反应并非是单一体系的简单叠加,而是存在着不同矿物表面间复杂的交互作用.三组分表面酸碱反应平衡式和相应的酸碱反应平衡常数分别为:≡XOH2+≡XOH+H+(lgKa1=-4.23),≡XOH≡XO-+H+(lgKa2=-8.41).根据重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+在α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2混合体系表面的吸附行为,计算得到Cu2+、Pb2+、Zn2+在混合体系表面配位反应及其平衡常数如下:≡XOH+M2+≡XOM++H+;lgK=-2.20,-1.90,-3.20(M=Cu,Pb,Zn).

SiO_2/SDS复合体系CO_2泡沫的调驱性能

为探索SiO2/SDS复合体系CO2泡沫在调驱方面的应用潜力,通过物理模拟实验研究该泡沫体系的封堵及分流性能,并对SiO2纳米颗粒在岩心中的滞留情况进行评价。结果表明:随着SiO2纳米颗粒质量分数升高,泡沫体系封堵性能增强,当颗粒的质量分数达到1.0%时其封堵性能增幅减缓;随着温度升高,其封堵性能下降;随着压力升高,其封堵性能增强,当压力达到8 MPa时其封堵性能趋于稳定;并且泡沫体系的分流性能也随着SiO2纳米颗粒质量分数的升高而增强,当颗粒质量分数升高至1.5%时能够实现流度反转;当颗粒质量分数低于1.5%时,在多孔介质中的滞留量较少,对于多孔介质的影响较小,而当颗粒质量分数高于2.0%时,对多孔介质产生较大的伤害。

KCl-NaCl-NaF-(SiO_2)熔盐体系初晶温度的研究

采用差热分析法测定KCl-NaCl-NaF-(SiO2)体系的初晶温度,根据测定的数据得出了KCl-NaCl-NaF-(SiO2)熔盐体系初晶温度的回归方程,分析了组元NaF对KCl-NaCl-NaF-(SiO2)体系初晶温度的影响。结果表明:KCl-NaCl-NaF-(SiO2)体系初晶温度随着组元NaF摩尔含量的增加而增大,同时通过对熔盐的X射线衍射分析及各物质间反应的热力学分析,表明SiO2对KCl-NaCl-NaF体系初晶温度影响很小。

γ-Al_2O_3/SiO_2纳米颗粒混合体系表面的酸碱性质及其对重金属离子的吸附行为

运用电位滴定技术研究了γ-Al2O3/SiO2纳米颗粒混合体系的表面酸碱性质;依据滴定数据及表面配位理论恒电容模式,利用WinSGW软件计算得出了γ-Al2O3/SiO2纳米颗粒混合体系表面的酸碱反应平衡常数:≡XOH+H+≡XOH2+(lgK1=5.06±0.05);≡XOH≡XO-+H+(lgK2=-8.45±0.10);在此基础上研究了不同pH条件下重金属离子Cu2+,Pb2+,Zn2+在γ-Al2O3/SiO2纳米颗粒混合体系表面的吸附行为,并用WinSGW软件模拟得出了Cu2+,Pb2+,Zn2+在该混合悬浮液体系中的表面配位常数:≡XOH+M2+≡XOM++H+[lgK=-2.20,-1.72,-2.90(M=Cu,Pb,Zn)].

含Al_2O_3/SiO_2体系反应烧结过程中莫来石的形成

深刻理解莫来石的形成及其动力学对采用反应烧结方法制备具有良好性能的莫来石或含莫来石陶瓷具有重要的指导意义。本文对几种含Al2 O3 SiO2 体系反应烧结过程中莫来石的形成过程进行了系统总结 ,深入分析了莫来石形成及其动力学机制的影响因素。表明莫来石的形成机制主要取决于反应温度和起始原料的特征 ,低温下 (<165 0℃ )莫来石形成是一个在富SiO2 基质中成核和生长的过程 ,其生长速率受Al2 O3颗粒向非晶富SiO2 基质相中的溶解过程控制 ;而在 165 0℃以上 ,莫来石的成核和生长发生在Al2 O3和SiO2 的界面上 ,生长速率由Al3+ 和Si4 +

纳米SiO_2悬浮体系中的流变、沉降与分维研究

研究了纳米SiO2悬浮体系的流变特性、沉降过程以及分维特性。从悬浮体系应力随剪切速率的变化曲线,我们发现其流变曲线随着体积分数的变化而改变。通过对不同流型悬浮体系流变曲线的拟合,得出屈服应力值和塑性粘度均随浓度的增加而增加。沉降过程的研究表明,对NH4Cl浓度为1.8mol/L的SiO2悬浮体系,存在两个临界体积分数,重力作用下形成凝胶的临界体积分数为0.1,而上限临界体积分数约为0.54～0.6左右。另外,我们由沉降速度和体积分数的关系计算了该体系较高体积分数下的分维数为D=2.35±0.05。

SiO_2纳米水分散体系的制备及在电镀中的初步应用

采用扫描电镜及原子粒显微镜等研究了超声分散方式对纳米SiO2水分散体系分散性能的影响,并对最佳条件下SiO2水分散体系在电镀中的初步应用做了研究。结果表明,插入式超声分散方式能起到较好的分散效果;将该分散体系加入到镀液中制得的Ni SiO2纳米复合镀层与瓦特镍镀层比较,结晶有所细化,硬度提高近1倍。

纳米SiO_2固定化β-葡萄糖苷酶及其在双相体系中水解大豆异黄酮的工艺研究

纳米材料因其大比表面积、强吸附能力、高机械强度及易分散等特性而备受催化剂载体领域研究者的关注。采用纳米SiO2为载体,通过化学修饰将其用于共价键合法制备固定化酶。发现纳米载体可负载1/8(w/w)的葡萄糖苷酶,且回收率达70%。所得的固定化生物催化剂可用于乙酸乙酯-水双相体系中水解大豆异黄酮,其稳定性比游离酶有明显改善。但纳米颗粒易吸附于界面上,不利于反应结束后两相液滴的聚并及产物的分离。

纳米SiO_2粒子特性及其在无细胞体系中氧化能力的检测及意义

目的:检测纳米SiO2粒子的特性及其在无细胞体系中的氧化能力,为医用纳米SiO2粒子体内外毒性的预测提供依据。方法:用透射电镜观测2种纳米SiO2粒子粒径、分散性、形状;用Zeta电位粒度分析仪检测纳米粒子在不同介质(纯水、生理盐水、10%Tween80溶液、RPMI1640培养液、含1%胎牛血清的RPMI1640细胞培养液,超声30s)溶液及不同时间(0、24、48和72h)的粒径分布及团聚状态;用DDCFH-DA法F检测粒子在无细胞体系中自发产生自由基的能力。结果:电镜结果显示,2种纳米SiO2粒子均呈球形,大小一致,分布均匀、分散性好,粒子平均粒径分别为(43.0±4.2)和(68.0±5.7)nm;在纯水、生理盐水、10%Tween80溶液、RPMI1640培养液及含1%胎牛血清的RPMI1640细胞培养液中,Si-43nm及Si-68nm粒子粒径变化很大,其中在生理盐水中的粒径最接近电镜结果,为74.0和96.7nm。超声30s后0、24、48和72h时,Si-43nm及Si-68nm粒子粒径在生理盐水中不发生团聚;在含1%胎牛血清的RPMI1640细胞培养液中发生团聚,形成相似大小的团聚体;在30～100μg的质量范围内,2种粒子自发产生自由基的能力相似但很弱,相当于2.5μmol.L-1左右H2O2当量。结论:一定粒径的纳米SiO2在细胞培养液中形成大粒径团聚体,粒子自身只有较弱的自发产生自由基的能力。

养护温度对MgO/SiO_2体系水化产物微观结构的影响

采用X射线衍射(XRD)和固体魔角核磁共振硅谱(^(29)Si MAS NMR)技术,研究了不同养护温度下MgO/SiO_2体系水化产物的结构特征.结果表明:死烧MgO比轻烧MgO衍射峰强度更大;水化硅酸镁(M-S-H)凝胶呈结晶性较差、短程有序的层状硅酸盐结构;M-S-H含量随着养护温度的升高而增多,相同养护温度下M-S-H的含量随着龄期的延长而增多,50℃下养护28d的试样M-S-H含量最多;养护温度过高会抑制M-S-H的生成;高温养护有利于Q^1向Q^2、Q^2向Q^3转化,使得M-S-H硅氧四面体聚合度提高.

SiO_2-Al_2O_3-FeO体系中制备莫来石连续纤维

以Al2O3、SiO2、Fe2O3、Fe粉末为原料,通过熔融拉丝法制备了多晶莫来石连续纤维;通过XRD、SEM及EDS分析,讨论了莫来石纤维的形成过程及机理。结果表明,采用熔融法从SiO2-Al2O3-FeO体系中能够制备出组织形态为针状的莫来石连续纤维;含有一定玻璃相的纤维在20%的氢氟酸溶液中浸泡,烧结后能够得到莫来石质量分数较高的连续纤维。

纳米SiO_2对紫外光固化体系性质的影响

将纳米SiO2分散到环氧丙烯酸酯齐聚体紫外光可固化体系,通过紫外光原位固化制得了纳米SiO2/环氧丙烯酸酯复合材料。结果表明:当w(纳米SiO2)≥3%时,分散体系可稳定贮存,这是由于体系中纳米SiO2与有机基体产生了相互作用,使二者形成一种网络结构,提高了稳定性;复合材料的抗冲击强度提高了3倍多,收缩率减小67.6%;复合材料有一定的透明性,透射波长大于400nm后,透光率大于60%;复合材料中纳米SiO2得到有效的、均匀的分散。

PVK/SiO_2纳米粒子复合体系能量传递的研究

通过溶胶反应在乙醇溶液中合成了60nm的SiO2纳米粒子,将其与聚乙烯咔唑(PVK)共混,得到了不同质量分数的PVK/SiO2复合体系。利用荧光光谱、吸收光谱,研究了PVK/SiO2复合体系的荧光效应,光致发光的研究表明在PVK与SiO2纳米粒子之间存在界面能量传递过程,这种能量传递的必要条件是PVK的发射谱与SiO2纳米粒子的吸收谱有重叠。以上研究表明PVK/SiO2复合体系存在较强的界面效应,是研究有机与无机纳米体系界面效应的良好模型。

纳米SiO_2在紫外光固化体系中的分散稳定性

将纳米SiO_2分散到紫外光固化体系,通过紫外光原位固化制得纳米SiO_2/聚丙烯酸酯复合涂层。纳米SiO_2的分散稳定性受活性稀释单体、齐聚物和纳米SiO_2含量等因素影响。红外光谱测试表明,纳米SiO_2与有机基料产生相互作用。TEM表明,复合涂层中纳米SiO_2呈有效的分散状态。

SiO_2对钾长石-硫酸钙-碳酸钙反应体系的影响研究

首先讨论了SiO2对钾长石-硫酸钙-碳酸钙反应体系及钾长石分解率的影响。结果表明,SiO2加入量越多,钾溶出率越低,最佳反应温度为1050℃,反应时间为50 min;之后对焙烧产物进行了XRD分析,发现主要成分是硅酸二钙和铝酸三钙;随后对反应体系加入SiO2进行了动力学分析,发现随着SiO2质量分数的增加,反应体系的表观活化能从222.62 kJ/mol递增至277.06 kJ/mol;结合硅酸盐相图,对其反应机理进行了探讨。

高温高压下Mg_2SiO_4-MgAlO_4体系相变的实验研究

采用多顶砧高压实验装置研究了Mg_2SiO_4-MgAl_2O_4体系在压力为22 GPa,温度为1550～1750 ℃条件下的相变,并考查了Al_2O_3在γ相中的固溶度。结果表明,随着体系中MgAl_2O_4组分含量的增加,相组合发生了变化,依次为γ相+镁铝硅酸盐固溶体+方镁石→镁铝硅酸盐固溶体+方镁石→镁铝硅酸盐固溶体+方镁石+刚玉固溶体;镁铝硅酸盐固溶体具有石榴子石结构,其化学成分随着体系中共存相的改变而有所变化;Al_2O_3在γ相中的固溶度很低(其重量百分比<0.8％),因此,在Mg_2SiO_4-MgAl_2O_4体系中Al_2O_3可能对γ相超尖晶石分解转变的压力不会有很大的影响。

低氧分压条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系热力学性质的研究

以促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体生成的非均相脱磷工艺被视为未来实现转炉少渣冶炼的重要手段,但目前相关渣系热力学性质的研究较少,不能为合理解释非均相渣脱磷的机理提供理论依据.为此,本文利用FactSage热力学软件绘制了低氧分压(1mPa)条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系及其子体系的热力学相图,分析了不同温度下相平衡关系及液相线的变化规律.研究结果表明:升高温度可使体系中液相区及Ca_3(PO_4)_2初晶区的范围扩大,但会导致α'-Ca_2SiO_4的初晶区缩小以及Ca_2Fe_2O_5等物相的消失;降低氧分压可使体系的液相区缩小,并向高FeO的方向收缩;CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系中存在较大的α'-Ca_2SiO_4与Ca_3(PO_4)_2共存区,尤其是α'-Ca_2SiO_4,Ca_3(PO_4)_2与Ca_2Fe_2O_5的三相共存区可极大地促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体的生成.