舰船用新型纳米TiO_2光催化剂降解性能研究

本文采用浸渍烧结法,在沸石上负载纳米TiO2制成新型光催化剂,考察了光源种类、光强、温度、湿度对甲醛光催化降解效率的影响,并结合舰艇舱室的实际情况进行了分析。结果表明:新型光纳米TiO2催化剂在紫外黑光灯照射下,对一定浓度的甲醛具有较好的光催化降解效率;紫外光强度对催化剂降解甲醛的消除率影响并不大;温度越高,降解效率越高;低湿度环境有利于甲醛的光催化降解。在舰船舱室的环境中,这种纳米TiO2光催化剂可以起到较好的降解甲醛气体的作用。     

聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米复合材料的制备与表征

本文采用溶胶凝胶法成功制备了聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米复合材料。首先利用辐射方法对乙丙橡胶进行固相接枝γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,然后通过溶胶凝胶法制备乙丙橡胶/SiO_2母料,并成功制备了聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米复合材料。通过红外、SEM、DSC、力学性能等对复合材料性能进行了表征。结果表明,复合材料经过改性后,其断裂强度增长了12.7%、杨氏模量增长了33.7%、断裂伸长率增长了40.1%;纳米SiO_2在介质中分散良好,聚丙烯/乙丙橡胶/SiO_2纳米材料综合性能得到提高。     

Co-TiO_2纳米复合材料防腐及组织性能研究

Co-TiO_2纳米复合材料因其优良的防腐性被广泛应用于舰船材料上。本文以钛酸丁酯、硝酸钴为原料,采用溶胶凝胶法制备得到Co-TiO_2纳米复合材料,并对不同掺杂比、不同热处理温度下的复合纳米材料进行盐雾、红外、形貌、吸附性能测试,得到最优掺杂比和最优热处理温度,为以后Co-TiO_2纳米复合材料在舰船方面的研究奠定基础。     

氧化石墨烯/TiO2光催化膜灭活船舶压载水中微绿球藻的有效性研究

在紫外光照射下,二氧化钛（TiO2）光催化剂产生电子-空穴对,与其表面吸附的OH-和H2O分子反应生成具有强氧化性的羟基自由基,破坏藻细胞的细胞膜等保护结构而使之灭活。本文采用溶胶-凝胶法+粉末法制备了TiO2/氧化石墨烯（GO）薄膜,检验其对灭活海水中微绿球藻的效果。实验表明,相比TiO2薄膜,采用TiO2/GO薄膜杀灭微绿球藻具有显著的效果,灭活效率大大提高,2h内灭活效率接近100%;初始处理速率特别高,约640cells/min。     

热处理天然沸石及其在低介电复合材料中的应用

文中围绕热处理对天然沸石物化性能的影响开展研究,进而以双酚A型环氧树脂作为基体,探讨决定环氧-沸石复合材料(epoxy-zeolite composites, EZC)介电性能的各项因素.采用红外光谱(FTIR)、热失重(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附脱附曲线来研究不同的热处理温度对沸石的物相、结构及表面形貌的影响;通过万能试验机、差示扫描量热法(DSC)、阻抗分析仪对EZC复合材料的力学性能和介电性能进行表征分析.结果表明采用适当的焙烧温度可以有效改善天然沸石孔道结构,提高孔容;合适热处理沸石添加量可有效提高所制备复合材料的力学性能,并降低复合材料的介电常数.此工艺简单方便,在低介电复合材料工业应用中具有一定参考意义.     

溶胶凝胶法制备膜支撑凝胶聚合物电解质及其性能研究

利用溶胶凝胶法制备膜支撑凝胶聚合物电解质。实验首先通过溶液聚合合成带有硅烷偶联基团的共聚物,将其水解交联后直接涂敷于聚烯烃(PE)膜,再吸附液体电解质活化得到产物。由于PE微孔膜支撑作用,体系力学性能较好。通过FTIR光谱、DSC热分析、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗、线性扫描伏安等测试,研究了材料的微观形态、化学及电化学性能。结果表明体系离子导电率较高,电化学稳定性好,使制备产品在锂离子电池开发中具有实际应用前景。     

溶胶凝胶法制备船用铝合金表面纳米级转化膜的研究

抗腐蚀性对于船用材料而言具有重要意义。由铝合金构成的舰船材料很容易遭到海水腐蚀,为解决此类问题,对铝合金材料表面进行转化膜涂覆。本文以正硅酸乙酯为原料,乙醇和水为反应物,采用溶胶凝胶法制备得到铝合金表面的纳米级转化膜,并对甲酰胺在溶胶凝胶过程中的作用进行研究,同时对涂覆二氧化硅纳米转化膜的铝合金片进行盐雾实验,从而得到溶胶凝胶法制备得到的纳米二氧化硅转化膜对船用铝合金耐腐蚀性能的影响。     

高强度铜合金表面TiO2薄膜制备及表征

利用溶胶-凝胶法在高强度高阻尼CuAlBe合金表面制备TiO2薄膜,并通过扫描电镜、电子能谱、红外光谱、XRD等现代分析手段,对合金表面形貌、成分变化、TiO2的形态、粒子尺寸等进行分析。实验表明:在CuAlBe合金表面涂覆8次、经450℃热处理下能获得致密的连续片状TiO2薄膜;粒子尺寸为50-100 nm,其存在形式主要为锐钛矿型。     

纳米片状BiOCl光催化剂的制备及其催化性能研究

以五水硝酸铋和氯化钾为主要原料,水为溶剂,采用水热法合成了BiOCl粉末状光催化剂.应用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对所制备的光催化剂进行了表征.以高压汞灯为紫外光源,甲基橙为目标降解物,对该催化剂的催化性能进行评价,系统考察了催化剂添加量、甲基橙初始浓度、光强、pH值、电解质等因素对BiOCl光催化降解甲基橙效率的影响.SEM结果表明:所制备的粉末为纳米片状结构;降解实验结果表明:初始pH值、染料浓度、光源功率以及不同电解质等因素对BiOCl的光催化性能均具有一定影响,在较大功率光源照射条件下,在pH为2,添加NaCl或者Na2 SO4电解质溶液时,BiOCl催化降解甲基橙的效果最好.     

Ti/PbO_2+Co_3O_4复合电极材料在混合超级电容器中的赝电容性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米Co_3O_4粒子,通过复合共沉积法将Co_3O_4嵌入沉积在Ti基体的PbO_2镀层中,制备得到PbO_2+Co_3O_4复合电极材料.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)等对纳米粒子和复合电极材料的组成、结构和形貌进行表征.结果表明:该复合电极材料由β-PbO_2和尖晶石结构的Co_3O_4组成,随着纳米Co_3O_4含量的增加,复合材料的表面粗糙度和孔隙率逐渐增大.通过循环伏安扫描(CV)和充放电等电化学测试,对复合电极材料在1 mol/L NaOH溶液中的赝电容性能进行了研究.结果表明:该复合电极材料的比电容值可达215 F/g,表现出了良好的赝电容性能.     

镧掺杂铁酸铋的合成与结构表征

采用水系溶胶凝胶法在600℃下合成了单相Bi_(1-x)La_xFeO_(3-δ)(x=0,0. 01,0. 05,0. 1,0. 15)粉体,以乙二胺四乙酸和聚丙烯酰胺为螯合剂,硝酸盐为金属离子来源,用氨水将溶液pH值调节到6,制得清澈稳定的溶胶.经干燥、凝胶化和600℃煅烧,获得了钙钛矿结构铋基氧化物材料,用热重差热分析仪分析研究了干凝胶到钙钛矿结构的温度转变,采用X射线衍射、扫描电子显微镜对合成的晶相组成和微观结构进行了表征,合成产物为单相Bi_(1-x)La_xFeO_(3-δ)粉体,是具有微米级孔径的多孔结构.水系乙二胺四乙酸和聚丙烯酰胺溶胶凝胶体系能够合成单相铋基氧化物材料.     

PP/IFR/OctaTMA-POSS纳米复合材料的制备及阻燃和力学性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了八聚(四甲基铵)笼形倍半硅氧烷(Octa TMA-POSS),并采用傅立叶红外(FTIR)、核磁共振(NMR)、热重分析(TGA)等对Octa TMA-POSS的结构进行表征.然后,采用熔融共混技术制备PP/IFR/Octa TMAPOSS纳米复合材料,并研究其与膨胀型阻燃剂(IFR)的协效阻燃作用.测试结果表明,添加适量Octa TMA-POSS不仅提高了PP/IFR体系的热稳定性,还进一步降低了PP/IFR体系在燃烧过程中的热释放速率和烟气释放速率;当添加6%Octa TMA-POSS时,PP/IFR/Octa TMA-POSS纳米复合材料达到V0级别.这主要归因于Octa TMA-POSS分解生成纳米分散的二氧化硅,促进复合材料表面形成结实的含炭残余层,阻碍了聚丙烯分解的气体产物逸出和氧气进入聚丙烯基体,从而提高PP/IFR体系的热稳定性和阻燃性能.同时,Octa TMA-POSS的加入提高了PP/IFR体系的拉伸强度和冲击强度.     

纳米TiO_2光催化材料及其在潜艇内空气净化中的应用

潜艇舱室内空气质量的优劣是衡量潜艇正常运行的重要指标之一。纳米TiO_2作为一种新型高效无污染光催化材料,在环境污染处理中具有广泛的应用前景,一直受到国内外研究者的关注。近年来,随着纳米TiO_2的不断改性,光催化性能不断提高,在实际应用中得到了推广和开发,如何有效利用纳米TiO_2光催化材料控制潜艇舱室内的空气质量水平成为一个极其重要的研究和应用领域。通过对潜艇内的有害气体组成与危害进行分析,综述了近几年在纳米TiO_2光催化材料制备、表征、性能和应用等方面的最新研究进展,探讨了纳米TiO_2光催化材料在降解有机污染物、抗菌、除臭等方面应用的可行性。并对纳米TiO_2处理室内挥发性有机化合物(VOC),以及复合空气净化方面的应用进行了探讨。提出了解决空气净化应用中纳米TiO_2固定化、光催化效率低等问题的一系列方法,以期为纳米TiO_2在控制潜艇舱室内空气质量方面的进一步应用提供建议和指导。     

二氧化硅改性环氧树脂杂化涂料的制备与性能表征

通过溶胶-凝胶法将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷硅烷(KH-560)改性SiO2硅溶胶,并用其掺混改性环氧树脂,制备有机-无机杂化涂料.利用红外光谱(FTIR)、接触角、热失重(TGA)和电化学交流阻抗谱(EIS)等对制备的涂层进行表征.结果表明:当改性SiO2硅溶胶与环氧树脂的质量配比为3∶2时,涂层的附着力、硬度、抗冲击和柔韧度性能最佳,同时涂层的耐酸、耐碱、耐汽油、耐蒸馏水和耐盐水效果也达到实际使用标准.杂化涂层中无机SiO2相与环氧树脂相间存在化学键及氢键作用,有机-无机杂化交联的结果提高了涂层的耐高温及防腐蚀性能.     

产品介绍系列（二）净化原理

派瑞空气净化器主要由HEPA过滤器、吸附剂、负离子发生器、光催化系统等几种功能组件组合而成。采用过滤、氧化、催化、吸附等原理对空气中的有害气体成分进行清除。其分级净化原理如下图所示。污染的空气经过HEPA过滤器后，会过滤掉0．3um以上的微尘、气溶胶等固体颗粒物，然后化学吸附层吸附有机物、氨气、甲醛等有害气体，最后负离子发生器和紫外光催化组件会杀掉空气中的细菌等微生物，并释放出活性氧。     

派瑞空气净化器产品介绍（二）

净化原理 派瑞空气净化器主要由HEPA过滤器、吸附剂、负离子发生器、光催化系统等几种功能组件组合而成。采用过滤、氧化、催化、吸附等原理对空气中的有害气体成分进行清除。其分级净化原理如图1所示。污染的空气经过HEPA过滤器后，会过滤掉0．3μm以上的微尘、气溶胶等固体颗粒物，然后化学吸附层吸附有机物、氨气、甲醛等有害气体，最后负离子发生器和紫外光催化组件会杀掉空气中的细菌等微生物，并释放出活性氧。     

苯乙烯与3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷位置选择凝胶材料的制备与热性能研究

为了改善聚苯乙烯(PS)的耐热性能,开发兼具有机-无机特性的新型凝胶材料,采用位置选择分子设计与溶胶-凝胶技术,选择含有可水解形成SiO2的官能团的单体3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MSPMA)与苯乙烯(STY)共聚,利用硅烷的水解、缩聚以共价键的方式在大分子主链上引入纳米SiO2基团.通过改变单体配比合成了一系列SiO2导入位置和导入含量不同的凝胶材料.研究了共聚体的合成、水解过程和纳米SiO2基团在侧链上的分布情况以及对热性能的影响.结果表明:所得凝胶材料具有极好的光学透明性,两种单体在共聚物中几乎可以是交替进行或是按一定的比例进行聚合,形成交替“嵌段”共聚物,水解的SiO2在微纳米级且分散均匀,凝胶材料的热性能随着SiO2含量的增加而提高.     

碳量子点/g-C3N4复合光催化剂的制备及光催化降解四环素性能

通过一步煅烧法制备了碳量子点修饰氮化碳(CQDs/g-C_3N_4)复合光催化剂,采用TEM、XPS、UV-vis、FT-IR、稳态荧光光谱(PL)及电化学阻抗等对催化剂进行了表征,考察了可见光下催化剂对水中四环素(TC)的光降解活性.结果表明,少量CQDs的沉积不仅增加了g-C_3N_4的活性位点,而且加快了g-C_3N_4表面电荷的转移,抑制了载流子的复合,进而提升了其光催化降解活性.在优化条件下,1 mL CQDs溶液(1 g/L)修饰的g-C_3N_4(1CCN)对TC的光催化降解效率为纯相g-C_3N_4的1.5倍;通过探究其活性增强原因发现,光催化活性的提升主要归因于CQDs在复合体系中的沉积,及其可作为电子储存器加快g-C_3N_4光激发所产生的电子转移,有效地抑制电子-空穴对的重组.     

催化方式和水硅比对正硅酸乙酯的溶胶凝胶过程的影响

运用溶胶凝胶工艺制备SiO2凝胶,研究了H+浓度和催化剂的阴离子类型对TEOS的水解和聚合结构的影响,以及水硅比对其的影响.结果表明不同的催化方式、H+离子浓度和水硅比等对凝胶化时间有显著的影响.     

静电纺丝法制备LaMO3(M=Co,Fe,Mn)纳米纤维及其表征

采用静电纺丝法结合溶胶-凝胶技术制备了钙钛矿型过渡金属氧化物LaMO3(M=Co,Fe,Mn)纳米纤维.并应用热重(TGA)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外变换光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对所制备的纳米纤维进行了表征.结果表明,焙烧温度对纳米纤维的相结构和形貌有着显著的影响.在600 ℃焙烧2 h后,钙钛矿结...