Ag/TiO2納米復(fù)合物模板法制備及其性質(zhì)

將蒙脫土的硅酸鹽晶層空間作為微反應(yīng)場所,用微波加熱先將鈉基蒙脫土轉(zhuǎn)化為鎳基蒙脫土,再引入三乙烯四胺配體,使配體與鎳離子在蒙脫土層間原位發(fā)生配位反應(yīng),制得配合物/蒙脫土納米復(fù)合體.xrd結(jié)果表明蒙脫土的層間距在引入三乙烯四胺后明顯變大.紫外可見漫反射光譜、熱分析和元素分析結(jié)果表明三乙烯四胺與ni2+離子在蒙脫土層間形成了配合物.

以非離子表面活性劑聚氧乙烯(20)鯨蠟醇醚(brij58)為模板,采用自由基聚合制備得到聚(n-異丙基丙烯酰胺)/brij58/粘土納米復(fù)合模板水凝膠(plh).相比于傳統(tǒng)納米復(fù)合水凝膠,plh水凝膠力學(xué)性能與親水性明顯改善.場發(fā)射掃描電鏡(fesem)結(jié)果表明:brij58的引入導(dǎo)致傳統(tǒng)納米復(fù)合水凝膠的孔洞數(shù)量增加,孔與孔相互貫穿,大孔結(jié)構(gòu)更加規(guī)整,大孔之間由眾多小孔連接.拉伸應(yīng)力-應(yīng)變、儲能模量和溶脹動力學(xué)研究結(jié)果表明,斷裂應(yīng)力、斷裂負(fù)載和斷裂伸長率隨brij58含量的增加呈先增加后降低的趨勢,然而水凝膠儲能模量與最大溶脹度隨brij58含量的增加而增加.同時,表面接觸角結(jié)果表明:由于brij58的模板作用和brij58同粘土之間的吸附作用,使plh水凝膠表面接觸角先增大后減小.

以膨脹珍珠巖為載體，采用低溫水解工藝制備了負(fù)載型納米-tio2／膨脹珍珠巖復(fù)合光催化材料。應(yīng)用xrd、sem、tem、eds等現(xiàn)代測試手段對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征，并在表征和分析基礎(chǔ)上從微觀上探討了復(fù)合粉體材料的制備機理。結(jié)果表明，納米tio2能均勻負(fù)載于膨脹珍珠巖載體顆粒表面，大小約為8nm；復(fù)合材料對羅丹明b的降解率達(dá)95％以上。

以聚乙二醇400(peg-400)和二乙醇胺(dea)為復(fù)合模板劑,在室溫下采用溶膠-凝膠法制備了介孔tio2納米粉體,并利用xrd、fe-sem、ft-ir等方法對粉體進(jìn)行了表征.結(jié)果表明:tio2納米粉體具有顯著的介孔結(jié)構(gòu)特征,400℃焙燒脫模后tio2納米粉體的介孔結(jié)構(gòu)沒有被破壞,且為單一的銳鈦礦晶相;介孔tio2納米粉體為類球形顆粒,孔徑均勻,大小約為10nm;400℃焙燒可完全去除復(fù)合模板劑.

利用鈦酸酯偶聯(lián)劑對zno/ag納米抗菌劑改性處理,將改性后的抗菌劑與聚氯乙烯(pvc)均勻混合后混煉壓片,制得抗菌pvc納米復(fù)合材料。研究了zno/ag納米抗菌劑的分散工藝,并對抗菌pvc復(fù)合材料的抗菌性能及力學(xué)性能進(jìn)行了評價。結(jié)果表明:改性后的zno/ag納米抗菌劑沉降率由94.0%減小到0.4%,親油性和穩(wěn)定性提高;抗菌pvc復(fù)合材料對大腸桿菌的抗菌率達(dá)99%以上,其拉伸強度和斷裂伸長率隨抗菌劑添加量的增加均呈先增后降的趨勢。

以聚乙烯醇和聚乙二醇為復(fù)合模板劑,硫酸氧鈦為前驅(qū)體,制備了fe3+摻雜有序介孔tio2光催化材料。結(jié)果表明,當(dāng)fe3+摻雜濃度為0.25%,煅燒溫度為400℃時,孔徑可達(dá)到6.5nm,且結(jié)構(gòu)有序,穩(wěn)定性高。光催化降解丙酮的活性評價表明,上述條件下fe3+摻雜能夠明顯提高tio2的光催化活性。

首先采用顆粒復(fù)合法(pcs,particlecompositesystem)對cu-碳納米管(cnt)粉末進(jìn)行表面改性處理,得到cnt鑲嵌或包覆于較軟微米cu顆粒表面的復(fù)合粉,其形貌近似球形,然后將復(fù)合粉通過sps燒結(jié)工藝制備成cu-2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))cnt復(fù)合材料。通過硬度測試、密度測試、sem形貌觀察和能譜分析,研究了pcs處理時間對cu-2%cnt復(fù)合材料的組織和性能的影響并與普通混粉后的復(fù)合材料做了比較。結(jié)果表明,隨著pcs處理時間的延長,復(fù)合粉末粒徑不斷減小,在40min以后,隨時間的延長,粒徑基本保持不變。與純cu相比,經(jīng)pcs處理后制備的cu-2%cnt復(fù)合材料硬度有26%~34%的提高,與普通混粉24h相比提高了20%~26%;cnt在銅基體中呈連通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),復(fù)合材料的致密度達(dá)97%以上。

以吐溫-80(tween-80)和司班-80(span-80)為復(fù)合模板劑,鈦酸四正丁酯(tbob)為鈦源,應(yīng)用溶膠-凝膠(sol-gel)法及超臨界干燥法合成介孔tio2材料。采用掃描電鏡(sem)、透射電鏡(tem)、x衍射(xrd)等測試方法對樣品的顯微結(jié)構(gòu)及晶相進(jìn)行分析及表征。結(jié)果表明凝膠的干燥工藝、煅燒溫度及不同tween/span比對介孔結(jié)構(gòu)有較大影響。采用常溫干燥方法難得到介孔結(jié)構(gòu),而超臨界干燥可直接得到介孔tio2。提高煅燒溫度可以提高tio2的結(jié)晶度。tween/span比對孔徑的影響較大,當(dāng)tween/span=2∶1時,能得到孔徑在10~20nm的介孔tio2。

模板法是合成納米復(fù)合材料的一種非常重要的技術(shù),利用其空間限域作用和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用可對合成材料的尺寸、形貌、結(jié)構(gòu)和排列等進(jìn)行有效的調(diào)制。主要從生物材料模板、有機化合物模板和無機化合物模板3方面綜述了近年來模板法制備納米材料的研究進(jìn)展,展示出模板法所具有的廣闊應(yīng)用前景。

自然界中多種天然生物質(zhì)含有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的無機納米材料或有機納米材料,這些生物納米材料的幾何尺寸高度均一,且具有結(jié)構(gòu)多樣性的特點.因此,天然生物質(zhì)是制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜且粒徑呈單分散分布的納米材料的理想模板.近年來,生物模板法已成為納米材料合成領(lǐng)域的研究熱點.通過大量實例較詳盡地綜述了以纖維素、殼聚糖、蛋白質(zhì)和微生物為模板制備納米材料的研究,對所涉及的機理進(jìn)行了闡述,并討論了這些納米材料在催化、能源和檢測等方面的應(yīng)用.最后,對生物模板法制備納米材料的發(fā)展前景進(jìn)行了展望.

生物模板法制備納米材料

專利號:200610161501.3傳統(tǒng)的木制模板復(fù)合板材,如刨花板因以各種木材切削成木皮后以脲醛膠多層膠合而成,存在厚度不均、易變形開膠、鼓泡、發(fā)霉、腐爛、易燃、防水性差等缺陷。另外,由于生產(chǎn)原料中含有大量的脲醛樹脂等有害化原料,易產(chǎn)生甲醛,污染嚴(yán)重。

傳統(tǒng)的木制模板復(fù)合板材，如刨花板因以各種木材切削成木皮后以脲醛膠多層膠合而成，存在厚度不均、易變形開膠、鼓泡、發(fā)霉、腐爛、易燃、防水性差等缺陷。另外，由于生產(chǎn)原料中含有大量的脲醛樹脂等有害化原料，易產(chǎn)生甲醛，污染嚴(yán)重。

通過熔融共聚法制備了含蒙脫土（mmt）和磷酸鋯的pc-pdms納米復(fù)合物，通過熱重分析（tga）和x-射線衍射儀（xrd）對其熱穩(wěn)定性和結(jié)晶形態(tài)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)mmt和磷酸鋯分別形成了部分插層和剝離的結(jié)構(gòu)，但它們降低了pc-pdms的熱穩(wěn)定性。將合成的pc-pdms納米復(fù)合物與pc在雙螺桿擠出機上熔融共混，納米復(fù)合物并未改變pc的降解路徑，對pc的極限氧指數(shù)影響不大，ul-94燃燒等級為v-2級，但縮短了燃燒時間；錐形量熱儀結(jié)果顯示pc-pdms納米復(fù)合物降低了pc的熱釋放速率，使形成的炭層加固致密；加入mmt的pc—pdms納米復(fù)合物縮短了pc的燃燒時間，但加入磷酸鋯的pc-pdms納米復(fù)合物則延長了pc的點燃時間。

論述抗菌材料的產(chǎn)生和發(fā)展,并從納米二氧化鈦(tio2)的抗菌機理出發(fā),分別從塑料、涂料、織物和橡膠等納米tio2抗菌材料,論述國內(nèi)主要的關(guān)于聚合物/tio2抗菌納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展,并報道提高納米tio2抗菌性能的一些研究,指出納米tio2光催化復(fù)合抗菌材料將來的研究方向。

以鈦鐵礦為原料,通過等離子體化學(xué)氣相沉積,生長納米碳管.再通過微波加熱強制碳化得到碳化鈦-納米碳管(tic-cnts)復(fù)合粉體.研究納米碳管的生長工藝和微波碳化處理工藝,得出合理的制備工藝條件:納米碳管的制備條件為微波功率600w,腔體氣壓5.5kpa,甲烷流量3.3ml·min-1,氫氣流量55ml·min-1,生長時間40min.碳化條件:微波功率700w,處理時間10min.

采用ticl4為原料,以十六烷基三甲基溴化胺(ctab)、聚乙二醇(peg400、peg6000)及十二烷基苯磺酸鈉(sdbs)兩兩組合為復(fù)合模板和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,利用常壓液相-水熱合成兩步反應(yīng)制備了納米混晶tio2介孔材料。xrd分析結(jié)果表明,產(chǎn)品為金紅石-銳鈦礦的混晶結(jié)構(gòu)；tem觀察,樣品是由均勻球形顆粒組裝成的無序介孔材料,一次粒徑約為10～15nm；2吸附-脫附等溫曲線n形狀為langmuirⅳ型,是典型的介孔結(jié)構(gòu)吸附-脫附等溫線,最可及孔徑約為11nm。光催化性能實驗表明,在40w日光燈照射60min后,該系列介孔材料可有效的降解工業(yè)廢水中的有毒氰根含量和有機染料。研究結(jié)果還表明,采用ctab-sdbs作為復(fù)合模板和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑時制得的介孔材料的孔結(jié)構(gòu)和光催化降解性能較好。

利用表面活性劑乳液自組裝產(chǎn)生模板,以磺基水楊酸為摻雜劑,苯胺(ani)為油相,稀土(ce-pr)離子水溶液為水相,形成反膠束微乳液,使稀土粒子均勻分散于油相中,成為熱力學(xué)穩(wěn)定的乳液體系,將該乳液插層于有機蒙脫土(mmt)的片層間,加入引發(fā)劑單體直接進(jìn)行原位聚合,即制得目標(biāo)產(chǎn)物.通過紅外光譜(ir)、掃描電鏡(sem)、x-射線衍射(xrd)和差熱-熱重(tg-dta)對該復(fù)合材料進(jìn)行了表征和分析.結(jié)果表明,反膠束法制備出熱穩(wěn)定性良好的新型pani/ce(oh)3-pr2o3/mmt納米復(fù)合材料,該法可以用于三相納米復(fù)合材料的制備.

通過zeta電位的測定考察涂飾體系中助劑對其穩(wěn)定性的影響,實驗結(jié)果得出相對最穩(wěn)定的底層和中層涂飾體系的zeta電位絕對值均小于穩(wěn)定的膠體體系最低的排斥能30mv。因此在相對最穩(wěn)定的中層和底層涂飾體系中,通過選擇適合的穩(wěn)定劑以及確定穩(wěn)定劑的用量分別制備了底層和中層的復(fù)合涂飾劑,實驗結(jié)果表明在底層和中層分別加入20%和15%的聚氨酯穩(wěn)定劑效果最好。考察了優(yōu)選的納米復(fù)合涂飾劑的涂飾性能,實驗結(jié)果表明納米分散液的加入改善了皮革的防水性、耐候性以及抗菌性,復(fù)合涂飾劑的使用并沒有影響皮革的物理性能,并且使用納米復(fù)合涂飾劑時皮革的防水性、耐候性和抗菌性最好。

采用模板法和化學(xué)鍍相結(jié)合的方法,初步制備了fe-ni/ptfe無機磁性復(fù)合膜,并考察主要影響因素:fe2+/ni2+、ph、反應(yīng)時間、溫度對其單位質(zhì)量磁化率的影響,獲得了制備fe-ni/ptfe的較佳條件。發(fā)現(xiàn)fe2+/ni2+和溶液ph對磁化率的影響比較大,引入外加電場作用后,磁化率明顯增加。

通過共沉淀法制備了尼龍6(pa6)/碳納米管(cnts)復(fù)合材料,并對復(fù)合材料的拉伸強度、分散和界面情況等進(jìn)行了表征。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%cnts的復(fù)合材料拉伸強度提高了25%,繼續(xù)加大cnts用量,強度有所降低。sem表明cnts在復(fù)合材料中分散良好。研究了cnts用混合酸修飾對復(fù)合材料性能的影響。raman光譜顯示,在復(fù)合材料中,cnts各特征譜峰向高波數(shù)位移。

201502032丙烯酸樹脂/斑脫土納米復(fù)合涂料的透氣性和形態(tài)學(xué)研究[刊,英]/choudalakis,g.等//progressinorganiccoatings.-2014,77(4).-845~852在丙烯酸聚合物樹脂中加入親水性斑脫土納米片,制備了納米復(fù)合涂料。分析了水性懸浮液在涂膜制備和固化過程中納米片的分散機理。采用x-射線衍射法檢驗了涂膜的形態(tài)功能特征及剝落程度,研究