不同条件下制备介孔二氧化硅纳米结构的扫描电镜表征
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使用阴离子型表面活性剂合成高表面积的介孔二氧化硅粉末Sang-wook Ui, In-seok Choi, and Sung-churl ChoiDivision of Materials Science & Engineering, College of Engineering, Hanyang University,17 Haengdang-dong, Seongdong-ku,Seoul 133-791, Republic of KoreaCorrespondence should be addressed to Sung-churl Choi; choi0505@hanyang.ac.krReceived 5 November 2013; Accepted 11 December 2013; Published 5 February 2014Academic Editors: J. L. C. Fonseca and Y . YueCopyright ? 2014 Sang-wook Ui et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License,which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.在过去的几年中,人们提出了许多不同的用来合成介孔二氧化硅粉末的方法。
这些方法包括:降水和微乳液法,共沉淀法,化学过程和工艺技术。
本论文应用溶液-凝胶法来合成介孔二氧化硅粉末。
溶液-凝胶法可以合成高纯度的二氧化硅粉末;但是在生产过程中得到的最终粉末产量很低。
过去合成二氧化硅粉末的前体材料是非常昂贵的,本研究的目的就是找到一种低成本的合成方法。
中空介孔载银二氧化硅微球的制备及其抗菌性能研
究的开题报告
一、研究背景
随着抗生素的过度使用和微生物耐药问题的日益加剧,发展新型抗
菌材料成为当今研究的热点之一。
中空介孔载银二氧化硅微球是一种新
型抗菌材料,具有高度的生物相容性和良好的抗菌性能,可应用于医学、食品和环境保护领域。
二、研究目的
本研究旨在制备中空介孔载银二氧化硅微球,并探究其抗菌性能。
具体研究内容包括:①制备中空介孔载银二氧化硅微球的方法与条件优化;②对中空介孔载银二氧化硅微球进行表征,包括形貌观察、XRD、TEM、BET等实验手段;③考察中空介孔载银二氧化硅微球的抗菌性能,包括抑菌率、最小抑菌浓度、半抑菌浓度等指标。
三、研究方法
1.中空介孔载银二氧化硅微球的制备方法:采用溶胶-凝胶法和共沉
淀法两种方法制备中空二氧化硅微球,再进行表面修饰和银载量的控制;最后采用高温还原法将银离子还原生成银纳米颗粒。
2.表征方法:采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)、荧光分光光度计等实验手段对中空介孔载银二氧化硅微球进行表征。
3.抗菌性能测试:选取大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等作为模型菌株,采用平板扩散法和水平摇瓶法测定中空介孔载银二氧化硅微球的抗菌性能。
四、研究意义
本研究的成果将有助于开发新型抗菌材料,提高抗菌性能和降低使用抗生素造成的微生物耐药问题。
同时,该研究所建立的制备方法和性能评价体系将为其他类似抗菌材料的研究提供参考。
介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究摘要:介孔材料由于其具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。
该文采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模版,溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子,通过透射电镜(TEM)和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅的结构和性能进行了分析,讨论了不同四甲氧基硅烷(TMOS)、CTAB量对介孔二氧化硅纳米粒子的粒径、比表面积及孔径的影响。
关键词:介孔二氧化硅溶胶凝胶法介孔材料是多孔材料中的重要组成部分,由于具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。
根据微观结构的区别,介孔二氧化硅可分为两大类型:一类则是以二氧化硅干凝胶和气凝胶为代表的无序介孔固体,其中介孔的形状不规则但是相互连通。
孔形常用墨水瓶形状来近似描述,细颈处相当于不同孔之间的通道。
另一类是Back等人[1-2] 于1992年首次报道的M41S(MCM-41,MCM-48,MCM-50)系列的介孔二氧化硅,其结构特点是孔径大小均匀,按六方有序排列,在不同制备条件下,孔径在1.5~10 nm范围内可连续调节。
孔形可分三类:定向排列的柱形孔;平行排列的层状孔;三维规则排列的多面体孔。
这种合成方法可以得到均一的多孔结构,引起了在多相催化、吸附分离以及高等无机材料等学科领域研究人员的浓厚兴趣[3-6]。
介孔材料在种类及应用上都得到了蓬勃的发展。
目前合成介孔材料主要采用水热合成法、室温合成、微波合成、湿胶合成法以及相转移法等。
介孔材料的合成涉及到诸多的影响因素。
比如说,一种模板剂可以合成出多种介孔材料,这就显示了合成过程中胶凝条件所起的重要作用:OH-浓度、投料比、各种原料的溶解度、凝胶老化时间、晶化时间、晶化温度、升温速度以及搅拌速度等都可能成为影响合成结果的因素。
而有的合成方法是利用几种模板剂合成出同一种介孔材料。
对于这种情况,模板剂相当于体积填充物,对分子筛结构的形成并无至关重要的贡献。
低介电常数的介孔sio2/pmma杂化材料的研
究
近年来,低介电常数的杂化材料引起了人们的广泛关注。
这种材
料在电子器件中具有重要的应用价值,可以用于减小信号传输延迟,
提高电路的运行速度和性能,因此成为了研究的热点。
介孔SiO2/PMMA 杂化材料是一种具有低介电常数的材料,备受关注。
本文将分步骤探
讨介孔SiO2/PMMA杂化材料的研究。
第一步,制备介孔SiO2/PMMA杂化材料。
这个步骤的核心是制备
介孔二氧化硅,具体方法包括模板法、溶胶凝胶法、水热法、微乳液
法等。
然后将制备好的介孔二氧化硅与甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混合,利用化学反应或者物理混合的方式制备出介孔SiO2/PMMA杂化材料。
第二步,对介孔SiO2/PMMA杂化材料进行表征。
利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等技术对材料的结构、形貌和物化性能进行表征。
SEM和TEM可以观察到材料的形貌和孔道结构,XRD可以确定材料的结晶度和晶体结构等。
第三步,探究介孔SiO2/PMMA杂化材料的性能。
介孔SiO2具有
较小的介电常数,可用于制备低介电常数的杂化材料。
研究发现,当
介孔SiO2的孔径增大时,所制备出的介孔SiO2/PMMA杂化材料的介电
常数更低。
同时,介孔SiO2/PMMA杂化材料具有良好的耐热性和机械
性能,可以满足电子器件的要求。
综上,介孔SiO2/PMMA杂化材料是一种具有应用前景的材料,其
制备方法简单,性能优异,具有广阔的应用前景,并且为数字信号、
光子学器件等领域的发展提供了重要的支持。
疏水介孔二氧化硅膜的制备与表征
**疏水介孔二氧化硅膜的制备及表征**
(一)疏水介孔二氧化硅膜的制备
1. 制备方法
制备疏水介孔二氧化硅膜首先需要准备苯甲酸甲酯(TMCS)及N-烷基甲基三氯化硅(KH570)作为基底和铵培养层溶液,利用电子放大器涂布薄膜,通过高温沉积成形,然后再烧结六氟化铝Green's凝胶,利用双层X射线衍射(XRD)分析技术,测定薄膜的晶格结构和表面性质,获得疏水介孔二氧化硅膜。
2. 表层模板的微观结构
模板有着独特的物理性质,如体积内能、抗拉强度和耐冲击强度等。
XRD的结果表明,表层模板集中在X = 0.37和X = 0.75,这是因为二氧化硅原子沉积在烧结层和底层微结构之间,从而形成介孔结构。
(二)疏水介孔二氧化硅膜的表征
1. 粗糙度
探针电阻膜厚度测量技术是获得疏水介孔二氧化硅膜表面粗糙度参数的主要方法,采用测试仪测量膜层的厚度,然后对其形状和纹路进行分析来确定膜层的粗糙度。
2. 相对湿度
疏水介孔二氧化硅膜的相对湿度可以通过改变溶液的湿度,加入不同
物质的浓度,并用热学法(DSC)分析和改变表面粗糙度来提高膜层的疏水性能。
3. 盐类的吸附性
可通过溶有盐类的溶液对疏水介孔二氧化硅膜进行扫描电镜(SEM)测试,来衡量盐类的吸附情况以及疏水性能。
介孔二氧化硅微球的制备方欣闪【摘要】以正硅酸乙酯为硅源,氨水为催化剂,通过改变表面活性剂,我们可以在碱性条件下合成不同介孔形貌的二氧化硅微球.这些粒子可以通过透射电子显微镜得到表征.在采用带电荷模板十六烷基三甲基溴化铵的水溶液的条件下将生成具有高度有序介孔通道的不规则球形粒子.在以酒精/水为共溶剂条件下将生成表面更光滑的介孔微球.在均相不带电模板十二烷基胺的条件下可以得到无序介孔通道的球形粒子.【期刊名称】《长春理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(033)002【总页数】4页(P90-93)【关键词】介孔形貌;二氧化硅微球;正硅酸乙酯【作者】方欣闪【作者单位】暨南大学理工学院材料科学与工程系,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】TQ311自从1992年Kresge等在阳离子表面活性剂溶液中进行自组装合成了多孔的二氧化硅材料以来[1,2],利用有机表面活性剂作为模板制备这种带有可控的孔径三维有序无机材料的工作已经得到了很大程度的发展。
这种材料通常被制成粉末,但近来也有合成带有开放介孔纳米尺度的胶体微粒的工作报道[3-5]。
例如,在管状反应器中通过升高温度,利用气溶胶沉积技术,获得了平均粒径是200nm的带有介孔的微粒。
利用简单的淬火技术,更小尺寸的 MCM-41[1,2]氧化硅类的有序介孔分子筛材料也被合成出来。
在这一过程中,悬浮体系的稀释和pH值的中和对于降低共沉积的速度,最后获得稳定的介孔纳米微粒的悬浮体系起到了重要的作用,并且在540℃热处理二氧化硅的框架结构除去有机模板不会损坏介孔结构的完整。
这种据称按液晶模板(1iquid crystal template,LCT)机理形成的分子筛材料,具有比表面积大、孔道大小均匀、六方有序、孔径在1.5~10 am范围内连续可调以及较好的热稳定性和水热稳定性等特点,在介孔分子筛,催化领域,色层分析,表面磨光,纳米载药和药物缓释等方面都有着广泛的应用[6,7]。
二氧化硅空心粒子制备条件研究赵子萱;凌艳;季也酩;叶宏;晏香;董纯瑄【摘要】本实验采用Stober法制备二氧化硅实心内核,并采用两种不同的配比,即二氧化硅实心粒子和TEOS用量不同,制备二氧化硅外壳,通过模板法最终制得二氧化硅空心粒子.并且对产品进行SEM表征、TEM表征、XRD表征及红外光谱表征,结果表明,二氧化硅实心粒子用量多且TEOS用量少的配比方法所制得的二氧化硅空心微球效果更好,但两种配比均可成功制得纳米SiO2空心粒子.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)001【总页数】3页(P81-83)【关键词】二氧化硅;空心粒子;模板法【作者】赵子萱;凌艳;季也酩;叶宏;晏香;董纯瑄【作者单位】北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心, 北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室, 北京 100048;北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心, 北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室, 北京 100048;北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心, 北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室, 北京 100048;北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心, 北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室, 北京 100048;北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心, 北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室, 北京 100048;北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心, 北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室, 北京 100048【正文语种】中文【中图分类】TQ325由于二氧化硅空心粒子具有比表面积大、密度低、稳定性好,以及高熔点、高稳定性和无毒等特殊性质[1],因此可作为无机改性剂用于渗透汽化膜材料的改性[2],从而起到改善水中有机物回收的渗透汽化膜分离性能的作用。
纳米二氧化硅的制备与表征一、本文概述随着纳米科技的飞速发展,纳米材料因其独特的物理和化学性质在多个领域,如电子、生物、医药和环保等,展现出了广阔的应用前景。
其中,纳米二氧化硅作为一种重要的无机纳米材料,因其高比表面积、优异的化学稳定性和独特的物理化学性质而备受关注。
本文旨在全面介绍纳米二氧化硅的制备方法,深入剖析其表征技术,以期为进一步推动纳米二氧化硅的基础研究和应用开发提供理论支撑和实践指导。
在制备方面,本文将详细介绍纳米二氧化硅的多种制备方法,包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、微乳液法、沉淀法等,并分析各种方法的优缺点和适用条件。
同时,还将探讨制备过程中影响纳米二氧化硅形貌、结构和性能的关键因素,如原料选择、反应条件、后处理等。
在表征方面,本文将综述纳米二氧化硅的表征手段,包括透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、射线衍射(RD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等,以及这些表征手段在纳米二氧化硅结构、形貌、粒径分布和表面性质分析中的应用。
通过本文的阐述,读者可以对纳米二氧化硅的制备与表征技术有一个全面而深入的了解,为相关研究和应用提供有益的参考和借鉴。
二、纳米二氧化硅的制备方法纳米二氧化硅的制备方法多种多样,主要包括物理法、化学法以及生物法等。
其中,化学法因其操作简单、产量高、成本低等优点,成为当前工业制备纳米二氧化硅的主要方法。
物理法:物理法主要包括机械粉碎法、蒸发冷凝法、真空冷凝法等。
这些方法主要通过物理手段将大颗粒的二氧化硅粉碎或冷凝成纳米级别的颗粒。
然而,物理法往往能耗高,且制备的纳米二氧化硅粒子易团聚,影响其分散性和使用效果。
化学法:化学法主要包括溶胶-凝胶法、微乳液法、沉淀法、气相法等。
其中,溶胶-凝胶法是最常用的方法之一。
该方法以硅醇盐或无机硅酸盐为原料,通过水解、缩聚等化学反应,形成稳定的溶胶,再经过陈化、干燥、煅烧等步骤,得到纳米二氧化硅。
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介孔二氧化硅的合成与表征介孔二氧化硅的合成与表征摘要:采用溶胶凝胶法,在酸性条件下用na2sio3作为硅源,在碱性条件下用teos作为硅源,合成了介孔二氧化硅。
小角x衍射表明在酸性条件下,十六烷基三甲基溴化铵(ctab)的浓度为0.01mol/l,na2sio3的浓度为0.1mol/l时,合成二氧化硅的介孔结构明显。
碱性条件下,teos浓度为5%~10%(体积比)时,得到明显介孔结构的二氧化硅。
关键词:介孔二氧化硅硅酸钠正硅酸乙酯一、前言无机多孔材料,因为具有较大的比表面积和吸附容量,而被广泛应用于催化剂和吸附载体中。
按照孔径大小,多孔材料可分为:微孔(microporous)、介孔(mesoporous)和大孔(macroporous)材料。
无机微孔材料孔径一般50nm,包括多孔陶瓷、水泥、气凝胶等,其特点是孔径尺寸大,但分布范围宽。
介于二者之间的称为介孔(中孔)材料,其孔径在2~50nm范围,如一些气凝胶、微晶玻璃等,它们具有比微孔材料大得多的孔径,但这类材料同样存在孔道形状不规则、尺寸分布范围广等缺点。
1992年,kresge,etal首次在nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料m41s,[1、2]其中以命名为mcm-41的材料最引人注目。
其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1.5一l0nm范围可以连续调节,具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性,从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域。
这对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程,无疑展示了广阔的应用前景。
同时,由于介孔氧化硅材料所具有的规则可调节的纳米级孔道结构,可以作为纳米粒子的“微型反应器”,从而为人们从微观角度研究纳米材料的小尺寸效应、表面效应及量子效应等奇特性能提供了重要的物质基础。
这一发现突破了沸石分子筛材料孔径范围的限制,使得很多在沸石分子筛中难以完成的大体积分子的吸附、分离,尤其是催化反应的进行成为可能。