天然橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的制备与性能研究

硅烷改性凹凸棒石后,采用乳液共混共凝法制备出了凹凸棒石/天然橡胶复合材料(attapulgite/natural rub-ber composites,ANRC),并对ANRC进行了表征;红外光谱分析证实凹凸棒石得到了有机化改性;ANRC的力学性能测试表明,当天然胶乳浓度适宜?改性剂用量为1.5份、改性凹凸棒石填充量为30份时,ANRC的综合性能最好,与未添加填料的纯天然硫化胶相比,ANRC的扯断强度、撕裂强度、邵尔A硬度分别提高了77.45%、100.50%、67.74%;与炭黑做填充剂制备天然橡胶复合材料,以及机械共混法制备复合材料相比,ANRC力学性能有明显提高;扫描电子显微镜分析结果显示,采用乳液共混共凝法制备的硅烷改性ANRC,结构致密,凹凸棒石填料分布均匀,分布粒度主要为纳米级,与橡胶基体相容性良好。

银纳米颗粒结晶形态形成机理研究

从结晶学的角度探讨了银纳米晶体形成的机理:银纳米晶体生长过程遵循布拉维法则,对比了银纳米晶体的立方面心格子主要面网密度应为(111)>(200)>(110)>(100)。以银的单一晶胞为基本单元,分析了银纳米结晶形态的变化趋势:优先生长为四面体(八面体),立方体;常形成立方体、八面体与菱形十二面体,正负四面体与立方面体,八面体与立方体、菱形十二面体的聚形;以及多种银纳米尺度的结晶形态可共存。

模板法合成TiO_2掺杂的聚吡咯纳米团簇及其光催化性能研究

通过酸化模板法制备了掺杂有TiO2纳米粉体的聚吡咯纳米团簇,并通过光催化降解甲基橙以及橙II研究了其光催化性能。使用掺杂有TiO2的聚吡咯纳米团簇在紫外光照射条件下进行2 h光催化试验,甲基橙和橙II的降解率分别达到96%和98%。材料通过扫描电子显微镜、比表面分析、红外光谱、X射线衍射等手段表征。

高岭土基矿物聚合物材料的制备及抗压强度的影响因素

以高岭土、水玻璃和NaOH为原料,制备矿物聚合物材料,研究高岭土煅烧温度及掺量、水玻璃和NaOH的掺量、养护温度分别对矿物聚合物抗压强度的影响。结果表明,高岭土煅烧温度升高、掺量增大、水玻璃和NaOH的掺量的分别增大,矿物聚合物抗压强度均先增大后减小;提高养护温度,可以显著提高矿物聚合物的早期抗压强度,缩短养护时间;并讨论了各影响因素的作用机理。最后得出矿物聚合物的最佳合成条件为:高岭土在600℃煅烧4h,高岭土、水玻璃、NaOH的配比为7.5∶6∶1,在60℃下养护2h,抗压强度可达70MPa以上。

金刚石芯LED中衬底及外延材料的研究进展

金刚石作为自然界中热导性最好的材料,在半导体行业的应用越来越广泛。随着LED行业的不断发展,金刚石芯LED也崭露头角。综述了自20世纪50年代以来,金刚石材料作为衬底和外延材料在半导体光电子领域的研究进展。主要从两个方面展开论述:金刚石作为衬底外延GaN的研究进展;以及金刚石本身作为外延材料制备成p-n结、p-i-n结、异质结等半导体器件的研究进展。这些研究充分体现了金刚石材料应用在LED产品中的可行性和优越性,以及应用在大功率LED芯片中的巨大潜力。

一种“银线石”的宝石矿物学研究

"银线石"是在广州市场上销售的一种低档宝石材料,已有检测机构将其定名为顽火辉石。为了确定其定名,为珠宝鉴定工作提供有用信息,采用常规的宝石学方法,EPMA,IR,XRD及SEM等大型仪器对"银线石"样品进行了研究与分析。结果表明,"银线石"为黑色-灰黑色,具交替闪现的金属状反光条带的特征外观,折射率为1.69(点测),摩氏硬度为5～6,密度为3.45g/cm3;主要矿物组成为斜方辉石亚种的紫苏辉石;紫苏辉石矿物的微细纤维状结构及相邻纤维带存在角度的排列方式,可能是"银线石"呈现特征外观的原因。"银线石"的外观特征和较高的密度值均属其鉴定特征,可与顽火辉石区分。

改性硅藻土去除水中4种HCH的性能研究

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为改性剂,采用浸渍法对硅藻土进行改性.通过室内实验,研究了该有机硅藻土对水中α-HCH、β-HCH、γ-HCH和δ-HCH的吸附作用.结果表明,十六烷基三甲基溴化胺能有效地提高硅藻土吸附水中4种HCH的能力.根据HCHs分配系数(Kow)的不同,改性硅藻土去除水中4种HCH的性能依次为:δ-HCH>γ-HCH>α-HCH>β-HCH.采用4种等温模型对吸附过程进行了模拟,Redlich-Peterson方程能更好地用于拟合HCH在改性硅藻土上的等温吸附曲线.

黄铁矿作为锂电池正极材料的电化学性能

对天然黄铁矿进行深加工后获得平均粒径为13μm,w(Fe)、w(S)分别为45.30%、50.95%的超微细黄铁矿粉,并以高级脂肪酸盐对其进行改性,采用TG/DSC、XPS及XRD对粉体进行了表征。XRD和TG/DSC分析表明粉体主要物相为黄铁矿FeS2,表面包覆着有机改性剂;XPS分析结果表明,改性前后黄铁矿表面S分别以SO42-和[S2]2-形式存在,而Fe均以Fe3+形式存在。对粉体试样进行电化学阻抗谱、恒电流放电测试和循环伏安测试,结果表明,改性黄铁矿具有较小的电荷转移电阻和较好的导电性;常温下以0.354A电流放电,截止电压为0.5V,改性黄铁矿的放电电位平台为1.44V,放电比容量达850mAh/g,接近理论容量890mAh/g。

钛及钛合金表面微弧氧化技术及应用

微弧氧化(MAO)技术不从外部引入陶瓷物料,而是直接在基体金属表面"原位(In-Situ)"氧化烧结获得氧化物陶瓷层,具有膜层致密性高、与基体结合力强等特点。综述了钛(Ti)及钛合金MAO技术的工艺过程、形成机理、影响因素以及应用领域,简介了采用MAO制备TiO2复合薄膜及其在光催化方面应用的研究结果,以期进一步推动钛合金MAO技术的发展和应用。

SrSi_2O_2N_2:Eu^(2+)荧光粉的制备及性能研究

以SrCO3,Si3N4,Eu2O3为原料,在N2气氛下,采用自还原高温固相法制备了SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉。研究了该荧光粉的物相结构、发光性能和晶体形貌,同时对比在不同气氛下合成的荧光粉。结果表明,在N2气氛与N2/H2气氛下分别合成的SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉物相结构和光谱特性基本一致。显示出合成了主晶相SrSi2O2N2,但还含有少量未知的中间项。Eu2+浓度的变化不影响激发状态,而发射光谱的波长在Eu2+浓度为1mol%-20mol%之间,从530 nm的绿光红移至550 nm的黄绿光区域。同时,激发光谱覆盖的范围宽,均能有效的被UV或蓝光激发,这意味着该类荧光粉在白光LED方面有可能得到广泛的应用。

氮掺杂TiO_2光催化降解甲基橙染料废水的试验研究

采用溶胶-凝胶法以尿素为氮源制备了氮掺杂锐钛矿型纳米TiO2光催化剂(TEM像图显示制备的样品的平均粒径在20 nm左右,UV-vis漫反射分析表明氮掺杂使催化剂的吸收带边红移至550 nm的可见光区域),以氙灯为辐照光源,用自制光催化反应器降解甲基橙染料溶液,研究了催化剂用量、染料初始浓度和环境pH值变化对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂在太阳光下的光催化活性,结果表明:当催化剂用量为2 g/L、溶液pH值为2.74时,初始浓度为10 mg/L的甲基橙在氙灯光照45 min后降解率达100%;自然光照120 min后降解率为95.4%。

FePO4·4H2O的脱水动力学研究

用热分析(TG-DTG-DTA)、X射线衍射(XRD)技术研究了固态物质FePO4·4H2O在空气中脱水过程。热分析结果表明,FePO4·4H2O在空气中脱水的质量变化率与理论计算相吻合。XRD结果表明,FePO4·4H2O脱水产物为FePO4。由等转换率法得到脱水过程的活化能,依此为初始值,用多元非线性回归得到了失水反应拟合的最可几模型为两步连串反应:D4→Fn,活化能分别为79.62和103.04kJ·mol-1,lgA值分别为8.40和11.02。

基于BP神经网络的汽车摩擦材料性能预测与配方优化

采用钢纤维、玻璃纤维、铜纤维、矿物纤维等增强纤维,石油焦碳、人造石墨、天然石墨等摩擦调节组元,以及树脂、丁腈橡胶、丁苯橡胶等粘接剂制备汽车摩擦材料。选用BP神经网络建模,以原材料配方为输入变量、摩擦磨损试验数据为输出变量,采用L-M算法对网络进行训练,并进行摩擦磨损性能预测和配方优化。结果表明,隐层神经元为4的单隐层神经网络结构模拟效果较好,性能曲面预测图能表现出原材料的组合性能,采用该网络优化试样的性能测试结果与预测值的相对误差小于20%。

六偏磷酸钠提纯凹凸棒石的试验研究

通过XRD手段分析了江苏省盱眙县凹凸棒石原矿(AT)的主要成分为凹凸棒石、伊利石、石英(或含蛋白石)等。用六偏磷酸钠作为凹凸棒石提纯的分散剂、采用搅拌、静置分层等步骤除去AT中的主要杂质。正交试验优化了提纯试验,考察了凹凸棒石矿浆浓度、搅拌时间、六偏磷酸钠用量对提纯凹凸棒石(PAT)膨胀容和平均粒径的影响。试验结果表明:凹凸棒石矿浆浓度为5%、搅拌时间60min、六偏磷酸钠用量2%时,PAT的膨胀容最大,凹凸棒石提纯效果最佳,经XRD分析和TEM评价,纯度大于92%。

聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料的制备与性能

采用溶液共混法制备了不同凹凸棒石用量的聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料。研究了不同凹凸棒石用量对聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料力学性能的影响。结果表明,当凹凸棒石用量为聚乙烯醇-壳聚糖总质量的5%时,聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料力学性能最好。FT-IR和SEM测试结果表明复合材料中聚乙烯醇、壳聚糖和凹凸棒石之间存在强烈的相互作用,聚乙烯醇-壳聚糖基体表面致密,凹凸棒石与聚乙烯醇-壳聚糖具有良好的相容性。

硅烷偶联剂改性高岭土对PVDF膜性能的影响研究

用硅烷偶联剂(APTES)表面改性的高岭土作为添加剂,共混到聚偏氟乙烯(PVDF)中制备出高岭土/PVDF复合膜,利用X衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对膜进行物相与化学基团的分析,利用电场枪电子扫描电子显微镜(FESEM)观察膜表面与断面的形态结构.通过测试膜的亲水接触角、膜通量、蛋白质截留率、通量恢复率等,研究改性高岭土的添加对PVDF复合膜性能的影响.结果表明,复合膜结晶形式主要是β晶型,含有少量的α晶型.随着改性高岭土的增加,膜的亲水接触角由72°降到64°,亲水性逐渐增强;膜的纯水通量、通量恢复率都随改性高岭土增加先增大后减小,复合膜纯水通量在高岭土质量分数为0.75%达到最大时,由原膜的250L/(m2·h)提高到528L/(m2·h),通量恢复率也由原膜的50%提高到81%.

多种ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的制备

以Zn(NO3)2.6H2O和CO(NH2)2为原料,采用均匀沉淀法,制备出了棒状、花状、球状纳米氧化锌(ZnO)。将ZnO微球体分散在Na2S溶液中,通过离子替代法,成功制备了ZnO/ZnS核壳结构。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段对ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的晶体结构和表面形貌进行了表征,初步探讨了纳米ZnO和ZnO/ZnS核壳结构的生长机理。根据测试结果得知,ZnO纳米棒呈现六方纤锌矿结构,随着Zn2+浓度逐渐增加,ZnO纳米结构形貌由单分散的棒状聚集成花状,最后演变成球形。ZnO/ZnS复合结构为内核ZnO,外面包覆一层ZnS的核壳结构。所有的纳米ZnO均具有相似的发光特点,ZnO/ZnS核壳结构的发光性能有了很大的改善。

聚乙烯醇-魔芋葡甘聚糖/凹凸棒石复合材料的制备与性能

采用溶液共混法制备了聚乙烯醇-魔芋葡甘聚糖/凹凸棒石复合材料。探讨了聚乙烯醇用量(相对于魔芋葡甘聚糖质量分数,下同)、交联剂戊二醛用量和凹凸棒石用量对聚乙烯醇-魔芋葡甘聚糖/凹凸棒石复合材料力学性能的影响。力学性能测试结果表明,当聚乙烯醇用量为80%、交联剂戊二醛用量为3%、凹凸棒石用量为1%时,聚乙烯醇-魔芋葡甘聚糖/凹凸棒石复合材料的力学性能最好。FT-IR和SEM测试结果表明,复合材料中聚乙烯醇、魔芋葡甘聚糖和凹凸棒石之间存在强烈的相互作用和良好的相容性。

Shape V 7.1软件在结晶化学单形绘制及单形推导中的应用

Shape是一款可灵活处理晶体结构的软件。结合教学实践,介绍了Shape V7.1在结晶化学中单形推导方面的使用过程及技巧。文中列举了对称型L22P和对称型3L44L36L29PC晶类推导单形实例,以演示此过程。通过Shape软件的使用使传统教学过程更有吸引力、更有效,使学生在实习过程中,能够更好地理解对称要素、对称要素的组合规律、各单形的推导等,有效提高学习效率。

共沉淀法制备PDP用红色荧光粉(Y,Gd)BO_3∶Eu^(3+)的正交实验研究

以Y2O3,Gd2O3,Eu2O3和硼酸为原料,草酸为沉淀剂,采用共沉淀法合成了PDP用红色荧光粉(Y,Gd)BO3∶Eu3+。同时,利用正交实验探讨了合成工艺条件对荧光粉相对发光强度的影响。实验确定了制备PDP用红色荧光粉(Y,Gd)BO3∶Eu3+的优化工艺条件:沉淀剂/金属离子总量为1.2∶1;pH=8;离子混合超声20min;沉淀超声1h;650℃预烧1h;950℃烧结2h。采用PDP真空紫外测试系统、X射线衍射仪、环境扫描电镜对荧光粉进行了表征。结果表明:在优化工艺条件下所制备的荧光粉为六方晶系,空间群为P63/m,平均粒径约为300nm。