SiO_(2)@CeO_(2)/Ag核壳结构复合催化剂的制备及催化性能分析

为解决目前商用催化型柴油颗粒捕集器存在的催化剂与碳烟颗粒物接触面积低、催化性能受限制的问题,设计并制备了一种SiO_(2)@CeO_(2)/Ag核壳结构复合微/纳米结构催化剂。X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)证明了该种微米级的核壳结构复合材料的成功合成。性能测试结果表明,以此为活性组分的催化型柴油颗粒捕集器能够显著降低碳烟颗粒物的起燃温度,并表现出了良好的机械稳定性。本研究结果表明,由Ag、SiO_(2)和CeO_(2)3种材料构筑的核壳结构复合微/纳米结构催化剂在碳烟颗粒物催化氧化方面具有优势。该创新性的催化剂设计为改进商用柴油颗粒捕集器的性能提供了新的可能途径。

Fe_(3)O_(4)@TiO_(2)@SiO_(2)@Ag光催化剂的制备及其光催化活性研究

采用溶剂热法和溶胶-凝胶法合成了磁性Fe_(3)O_(4)@TiO_(2)@SiO_(2)复合光催化剂,再通过巯基改性,使二氧化硅表面原位合成银纳米颗粒,最终形成目标光催化剂。利用XRD、FT-IR、XPS、SEM、VSM等分析测试手段对该催化剂的组成、结构、形貌及其磁学性能进行表征。通过光催化降解40 mL罗丹明B溶液(pH 5.3,30 mg/L),催化剂按1 g/L加入反应体系,光照120 min时,罗丹明B溶液的降解率达96.22%。相同条件重复循环实验10次,罗丹明B溶液降解率仅下降4.32%,表明Fe_(3)O_(4)@TiO_(2)@SiO_(2)@Ag磁性光催化剂具有出色的光催化活性和循环使用性。

Ag@SiO_(2)纳米核壳结构对铒碲发光玻璃的发光增强机制

本研究首次把预先制备好的Ag@SiO_(2)纳米核壳结构成功地引进到碲化物发光玻璃70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)-0.5Er_(2)O_(3)体内,发现(A)Ag(1.6×10^(−6)mol/L)@SiO_(2)(40 nm)@Er^(3+)(0.5%):铒碲发光玻璃相对于样品(B)Er^(3+)(0.5%):铒碲发光玻璃的可见光与红外光的激发光谱强度的最大增强依次为149.0%与161.5%,可见光与红外光的发光光谱强度则依次最大增强了155.2%与151.6%,同时还发现样品(A)相对于样品(B)的寿命显著变长。由于Ag@SiO_(2)的表面等离子体吸收峰恰好位于546.0 nm,它与铒离子的发光峰546.0 nm完全共振,因此,Ag@SiO_(2)对铒碲发光玻璃的发光共振增强作用显著。由于银的纳米核壳结构与玻璃的制作具有分步实现的优点,它既能成功控制Ag@SiO_(2)的尺寸,而且在Ag@SiO_(2)@Er:铒碲发光玻璃的制作过程中还具有可操作性强的优点,同时价格也更加便宜。在保证银不被氧化的前提下,还可控制稀土离子发光中心与银的表面等离子体之间的距离,因此能够成功地减少背向能量反传递。上述优点促成了Ag@SiO_(2)纳米核壳结构表面等离子体有效加强了Ag@SiO_(2)@Er^(3+):铒碲发光玻璃的常规光致发光强度。

Ag/SiO_(2)纳米纤维的制备及其抗菌、催化性能研究

采用静电纺丝技术制备了PVP/[(C_(2)H_(5)O)_(4)Si+AgNO_(3)]复合纳米纤维,热处理后获得了Ag/SiO_(2)纳米纤维。采用XRD、FTIR、SEM、TEM等技术对获得的样品进行了表征,同时对其抗菌及催化性能进行了测试。结果表明,经700℃焙烧所得Ag/SiO_(2)纳米纤维以无定型SiO_(2)为基质,其中Ag以纳米颗粒的形式均匀分散在纤维中,呈面心立方相,平均直径约为30 nm。纳米纤维平均直径约为150 nm,长度大于300μm,纤维直径均匀,形貌均一。通过抗菌测试发现所得Ag/SiO_(2)纳米纤维对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均具有良好的抗菌性能。以染料亚甲基蓝(MB)为降解物,研究了纳米纤维的催化性能,结果表明,纳米纤维对有机染料具有良好的降解效果。

Ag@SiO_(2)核壳纳米颗粒对Eu-PMMA薄膜的发光增强效应

为了提高稀土离子的发光性能,在稀土发光材料中引入了贵金属纳米颗粒。金属等离子体共振可以产生局域电场,作用于稀土离子的发光过程,能达到发光增强的效果。Ag@SiO_(2)核壳结构纳米颗粒可以有效控制金属Ag与稀土离子之间的距离,既能达到等离子体共振增强的效果,又可以避免与发光中心距离过近时产生非辐射能量传递导致的荧光淬灭。用滴铸法先将不同浓度的Ag@SiO_(2)纳米颗粒滴在石英片上,再将Eu(dbm)_(3)phen:PMMA:二氯甲烷混合溶液旋涂制备得到Eu-PMMA复合薄膜。对样品进行形貌表征和发光测量,发现Ag@SiO_(2)纳米颗粒的引入使薄膜的发光强度得到增强,测量的激发光谱的最大增强因子为2.50倍,发射光谱的最大增强因子为2.15倍。同时荧光寿命测量结果显示,含有Ag@SiO_(2)纳米颗粒的薄膜样品的发光寿命也得到延长。在稀土发光材料中引入Ag@SiO_(2)纳米颗粒展现了良好的发光增强效果,且实验方法可操作性强,具有良好的应用潜力。

SiO_(2)-Ag气凝胶PLA复合熔喷非织造材料的制备及其空气过滤性能

为提升聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的空气过滤性能,通过溶胶-凝胶法制备出掺杂Ag的SiO_(2)气凝胶(SiO_(2)-Ag),并采用熔融共混法获得不同比例的SiO_(2)-Ag PLA共混材料,经熔喷加工制备出SiO_(2)-Ag PLA复合熔喷非织造材料。通过对复合熔喷材料的表面形貌、结构、空气过滤和力学性能进行表征,结果表明:SiO_(2)-Ag能够均匀分布于PLA基体中,随着SiO_(2)-Ag含量的增加,复合熔喷材料的平均纤维直径和孔径略有增大,过滤效率与拉伸强度先增加后减小,过滤阻力下降,透气率和品质因子提高。当SiO_(2)-Ag质量分数为3%时,SiO_(2)-Ag PLA复合熔喷材料的综合性能最佳。

尿素水解法制备高活性Cu-Ag/SiO_(2)催化剂及其催化草酸二甲酯加氢性能

采用尿素水解法制备了系列xCu-Ag/SiO_(2)催化剂,并用于催化草酸二甲酯(DMO)加氢合成乙醇酸甲酯(MG),使用BET、XRF、XRD、FT-IR和H_(2)-TPR对催化剂物化结构进行表征,考察不同Cu/Ag质量比对催化剂物化性质及催化活性的影响。结果表明,合适的Cu/Ag比值可有效提高催化剂的比表面积、增强Cu和Ag物种在SiO_(2)载体上高度分散、抑制Cu粒子的聚集生长、产生更多的活性位点,从而提高催化剂的反应活性。当Cu/Ag质量比为2时,催化剂活性最佳,草酸二甲酯转化率和乙醇酸甲酯选择性可达86.9%和85.3%。

掺加SiO_(2)的SBS改性沥青抗紫外老化提升技术

为了提高沥青的抗紫外老化性能,使用成本较低的SiO_(2)作为抗紫外老化改性剂对SBS沥青进行改性。通过研究SBS改性沥青在紫外老化前后表面张力、流变性能和化学成分的变化,评估了SiO_(2)及其掺量对SBS改性沥青抗紫外老化性能的影响。研究结果表明:SiO_(2)与SBS改性沥青仅发生物理混合,掺加SiO_(2)能够提高SBS改性沥青的抗紫外老化性能,当其掺量为0.8%时,制备的SBS改性沥青具有优异的高温抗变形能力、抗疲劳性能、低温抗裂性能和抗水损害性能。

Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@Ag复合材料的制备及其光催化性能研究

以铁盐、正硅酸四乙酯、银氨溶液为原料,采用多步法制备出Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@Ag磁性复合材料。通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、纳米粒度及Zeta电位分析仪等测试手段对复合材料的结构进行表征。以有机染料为降解底物,NaBH4为还原剂,研究该复合材料对有机染料亚甲基蓝和甲基橙的催化降解率。结果表明:该复合材料对亚甲基蓝、甲基橙都具有很好的催化降解效果,催化降解底物后的脱色率分别高达为96.0%、89.0%,且其循环降解率分别为83.0%和82.2%。

温敏聚合物/纳米SiO_(2)复合材料的制备与性能评价

由于目前大部分温敏增稠剂的耐温抗盐性能较差,难以适用于高深储层。以自制温敏单体(PADA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和改性纳米SiO_(2)颗粒(N-np)为原料,通过原位聚合法制备了一种温敏聚合物/纳米SiO_(2)复合材料N-AMPA。采用正交实验优化了N-AMPA的合成条件,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(^(1)H-NMR)等确定了N-AMPA的分子结构,考察了N-AMPA溶液的温敏增稠性能、耐温抗盐性能和抗剪切性能。研究结果表明,N-AMPA溶液在65~180℃内具有温敏增稠性能,最大增稠率达94%;N-AMPA溶液在200℃高温老化后黏度保留率为68%;在20%NaCl盐水溶液中,黏度保留率为63%;在剪切速率为1021 s^(-1)时其溶液黏度达50 mPa·s。与温敏聚合物AMPA相比,N-AMPA表现出良好的耐温抗盐性、较强的抗剪切性能。

纳米SiO_(2)/含氟丙烯酸酯的制备及抗紫外老化性能研究

将纳米SiO_(2)与γ-甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基硅烷(KH570)反应得到双键改性的纳米SiO_(2)(D-SiO_(2)),再与甲基丙烯酸乙酯(EMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、十二氟甲基丙烯酸甲酯(DFMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过原位聚合反应得到纳米二氧化硅/含氟丙烯酸酯(纳米SiO_(2)/SFPEA)。通过傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、接触角测量仪、抗紫外老化试验等对纳米SiO_(2)/SFPEA的结构和性能进行了表征。结果表明:纳米SiO_(2)/SFPEA乳液性能稳定,平均粒径为159nm,吸水率为8%,水和油(二碘甲烷)接触角分别为116°和102°,热失重10%、30%、50%的热分解温度分别为383℃、408℃、418℃。紫外老化720h后,纳米SiO_(2)/SFPEA胶膜光泽度为60%,光泽度损失率为26.8%,拉伸强度和断裂伸长率分别为15MPa和301%。纳米SiO_(2)/SFPEA胶膜的疏水性能、抗紫外老化性能和热稳定性都得到明显提升。

XLPE/SiO_(2)纳米复合材料长期直流老化特征寿命恶化分析

为了研究纳米SiO_(2)改性后的交联聚乙烯(XLPE)在直流电场下的长期老化规律,该文对纯XLPE和XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的老化性能进行对比研究。首先在不同直流电压下分别对两种材料进行老化实验,发现XLPE/SiO_(2)纳米复合材料在电场较高时的确具有较纯XLPE更优异的耐电特性,但随着施加直流电场的降低,XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的特征寿命与纯XLPE的越来越接近,直到该文测试的最低直流电场强度115kV/mm(特征寿命1000h以上),XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的特征寿命已低于纯XLPE。对比分析XLPE/SiO_(2)纳米复合材料和纯XLPE老化数据显示,纳米复合材料的寿命指数低于纯XLPE。该文直流老化研究结果表明,尽管XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的短期电性能指标优于纯XLPE,但长期直流老化性能会比纯XLPE差。

纳米SiO_(2)/水性聚氨酯复合液的制备及其在模拟纸质文物保护中的应用

本研究采用原位聚合法,利用纳米SiO_(2)对水性聚氨酯进行改性,制备了一种可用于纸质文物保护的复合涂布液,并研究了手工宣纸涂布前后的形貌及力学性能,对保护液应用于模拟纸质文物的性能进行了评价。结果表明,具有光触媒作用的纳米SiO_(2)引入水性聚氨酯中后分散良好,具有纳米粒径,且保护液在全紫外波段有80%左右的紫外线吸收,具有一定的紫外屏蔽效果。当纳米SiO2的添加量为0.5%时,与原纸相比,保护液涂布宣纸撕裂度提高了204.9%,抗张指数提高了282.7%;且具有良好的抗紫外老化性能。

微纳米SiO_(2)改性沥青的制备及性能评价

为了制备高性能的改性沥青,以胺基修饰微纳米SiO_(2)(粒径10μm和20 nm)对基质沥青进行化学改性。首先,以偶氮二异丁腈为引发剂,使用马来酸酐对基质沥青进行化学改性制备活化沥青(MQL),再利用接枝了聚乙烯亚胺的Si O_(2)(PEI-SiO_(2))进行熔融共混改性得到改性沥青(PEI-SiO_(2)-MQL)。采用FTIR、SEM对PEI-SiO_(2)-MQL进行了表征,对其软化点、流变和老化性能进行了测试。结果表明,相比于纯Si O_(2)物理改性沥青,PEI-SiO_(2)在沥青中分散性更佳。PEI-SiO_(2)与沥青之间既有化学作用还有物理作用。PEI-SiO_(2)-MQL的高温稳定性、抗车辙和抗老化性能均得到改善。

核壳SiO_(2)@TiO_(2)纳米材料结构调控及负载改性对其光催化降解苯酚性能影响

以St9ber法合成了单分散的SiO_(2)纳米微球,并采用溶胶-凝胶法制备核壳结构SiO_(2)@TiO_(2)纳米微球。采用紫外辅助还原沉积法对核壳SiO_(2)@TiO_(2)纳米微球进行Ag负载改性优化,得到核壳SiO_(2)@TiO_(2)@Ag复合纳米材料。研究了制备过程中钛酸四丁酯(TBOT)用量对SiO_(2)@TiO_(2)纳米微球结构的影响,对其物理化学性能进行表征。以苯酚为模型化合物,研究了其光催化反应活性。结果表明:在前驱体TBOT用量为1.0mL时,SiO_(2)@TiO_(2)纳米微球的比表面积为35.79m^(2)/g,孔径为6nm,具有最适宜的结构,且其光催化反应活性最佳,当光照反应180min时,即可将苯酚完全降解。用2%Ag负载改性可明显提升核壳纳米材料的光催化性能,在反应时间为120min时,即可将苯酚完全降解,Ag的加入能明显加快中间产物对苯二酚的降解速率,进而提高总降解效率。

纳米SiO_(2-λ)抗老化性研究及其应用

利用纳米SiO_(2-x)的光学反射性能,添加到涂料、颜料及防晒化妆品等领域,能大幅提高材料的抗老化程度及其它技术指标,具有极大的应用开发前景。

静电喷涂纳米SiO_(2)改性UHMWPE防雹网的抗老化性能

为改善防雹网的抗老化性能,通过短周期、低成本的静电喷涂法,将纳米SiO_(2)粒子包覆在超高分子质量聚乙烯防雹网表面,采用扫描电子显微镜及自带能谱仪,研究了改性后防雹网的微观结构;通过老化试验箱、万能试验机,结合高速摄像机的追踪计算,研究了改性后防雹网的抗紫外老化特性。结果表明:纳米SiO_(2)颗粒在防雹网纤维表面形成SiO_(2)包覆层;经120 h紫外老化的防雹网的拉伸断裂强力达563 N;经240 h紫外老化后,防雹网内部纤维结构完好,其拉伸断裂强力仍保持老化前的83.6%,并展现出良好的抗冲击回弹性,可抵御冰雹冲击。

Improved Photocatalytic Activity of Porous In2O3 by co-Modifying Nanosized CuO and Ag with Synergistic Effects

Charge separation and oxygen activation are two crucial factors in the photocatalytic oxidation of pollutants.and it is meaningful to simultaneously enhance charge separation and promote O2 activation.Herein,it is demonstrated that the photocatalytic activity of porous In2O3is greatly improved after co-modifying nanosized CuO and Ag for oxidizing 2,4-dichlorophenol(2.4-DCP)and Co compared with that of individual In203.Based on the surface.photovoltage spectroscopy,02 temperature-programmed desorption,electron paramagnetic resonance spectroscopy and electrochemical results,the improved photoactivity is mainly attributed to the synergistic effects of enhancing photogenerated charge separation and promoting oxygen activation by respectively coupled nanosized CuO and Ag It is confirmed that the produced·O2^-radicals are dominant to induce the photocatalvtic oxidation of 2.4-DCP.This work offers an effective way to develop high-activity In203-based nanophotocatalysts for oxidizing pollutants.

纳米SiO_(2)/聚丙烯复合材料的电老化寿命评估

探究新型环保材料聚丙烯(PP)绝缘和其纳米SiO_(2)复合材料的电老化寿命,为后期PP绝缘电缆应用可靠性提供理论支撑。基于电老化寿命公式-反幂定律,通过恒压加速老化试验估算了PP绝缘和SiO_(2)/PP复合材料的寿命模型参数,再采用逐级升压加速老化试验对寿命指数n的可靠性进行评估。并对SiO_(2)/PP复合材料进行结构表征和性能测试。结果表明,SiO_(2)/PP6的寿命指数n为14.61,相较PP6的12.54提升了16.51%;试验阶段发现在较低老化场强下SiO_(2)的掺杂对PP6的失效时间提升效果明显,预测SiO_(2)/PP6在老化场强25 kV·mm^(-1)以下的长期电老化寿命是PP6的5倍以上。同时,掺杂纳米SiO_(2)使PP绝缘的工频介电损耗因数和损耗峰高度降低。基于电老化空腔理论,提出了SiO_(2)通过消耗热电子能量限制链段断裂,从而提升PP绝缘电老化寿命的观点。

图书馆纸张老化现状及其预防方法研究

为实现对图书馆老旧资料的有效保护,提升纸张在长时间老化作用下的物理性能,通过3-氨丙基三乙氧基硅烷对纳米SiO_(2)实施改性处理,并将改性纳米SiO_(2)与异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸等高分子材料结合起来制备出了一种纳米SiO_(2)/WPS复合保护材料。为验证该材料的有效性,将该材料涂布于宣纸表面并对其进行老化测试和物理性能测试。根据试验结果可知,纳米SiO_(2)/WPS复合保护材料能够有效提升纸张的耐老化性能和防水性能,且当纳米SiO_(2)的质量分数为0.5%时,该材料的综合性能最为理想。