多级孔碳球的合成方法研究

在过去十年中,碳球的合成和应用在尺寸范围从纳米到微米方面取得了相当大的进展。本文简单概述了多级孔碳球的合成方法,包括模板法、自组装、乳液聚合法、水/溶剂热法和St?ber方法,纳米多孔碳球提供的规则几何形状,良好的流动性,可调节的孔隙率和可控的粒度分布使得材料对催化,吸附,水和空气净化以及能量储存和转换具有很大的实用价值。

微米级Co/SiO_2复合颗粒性能研究

为避免Co颗粒高温氧化及团聚等问题,用Stober方法在微米Co颗粒表面包覆SiO_2壳层、制备了Co/SiO_2复合颗粒。用扫描电子显微镜、能谱仪对复合颗粒的组分结构进行表征,并用热重量分析法和矢量网络分析法评价了其高温氧化行为和电磁性能。分析表明:所制备的SiO_2壳层均匀致密,厚度随包覆次数的增加而变大;SiO_2壳层的存在抑制了Co颗粒的氧化,经7次包覆制备的复合颗粒其初始氧化温度达800℃。SiO_2壳层达到一定厚度时可有效抑制团聚造成的涡流效应。用Co/SiO_2颗粒、厚度2.89 mm的涂层在14 GHz可实现-15dB的吸收。研究为高温电磁吸波材料的研制提出了新的思路和方法。

单分散二氧化硅超细颗粒的制备

利用3种不同类型的表面活性剂反胶团体系制备SiO2超细颗粒，并与传统的Stober制备方法进行了对比. 在阴离子表面活性剂AOT和非离子表面活性剂TritonX-100两类体系中，得到了单分散的SiO2超细颗粒．在AOT体系中颗粒粒径随体系水含量w。的增大而增大；而TritonX-100体系中，颗粒粒径随w。的增大而减小；在阳离子表面活性剂(如CTAB，TOMAC)体系中无法得到SiO2超细颗粒．对不同体系所得颗粒的粒径标准偏差及粒度分布进行了对比，结果表明制备粒径小于100 nm的SiO2颗粒，反胶团法明显优于Stober方法，粒径相对标准偏差较低, 而对粒径大于100 nm的颗粒，Stober方法仍不失为一种很好的制备途径．

疏水化SiO_2纳米颗粒及其超疏水涂层的制备

基于Stber方法,以正硅酸乙酯为硅源、乙醇为溶剂、N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二胺为催化剂,通过加入六甲基二硅杂氮烷作为共水解前驱体和表面改性剂,得到SiO_2溶胶具有良好的疏水性能.实验结果表明,六甲基二硅杂氮烷将甲基引入溶胶体系,使溶胶不需要经过额外的全氟硅烷疏水化处理,直接得到疏水性能SiO_2溶胶.论文还详细研究了催化剂和六甲基二硅杂氮烷对溶胶疏水性能的影响,并对其作用机理进行了讨论.