张高文
,
周震涛
高分子材料科学与工程
以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,通过溶胶-凝胶法制得SPEEK/SiO<,2>/PwA复合质子交换膜,采用红外光谱、扫描电镜、交流阻抗和热重分析等方法研究了复合膜的结构与性能.结果表明,无机粒子均匀地分散在聚合物基体中,其粒径不超过70 nm.SiO<,2>与SPEEK之间的共价交联使复合膜的甲醇渗透率和溶胀度明显降低,热稳定性也得到提高.同时磷钨酸(PWA)的掺入又赋予膜较高的质子传导性能.在此基础上可制备具有高质子传导和高阻醇性能的复合质子交换膜.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
磺化聚醚醚酮
,
二氧化硅
,
磷钨酸
张高文
,
杨侃
,
叶莹
,
刘嘉宁
材料导报
以阳离子PS为模板,正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用溶胶-凝胶法,通过层层静电自组装制备了N掺杂TiO2/SiO2 (N-TS)复合微球,并经高温焙烧得到具有介孔结构的N-TS双层中空微球.采用Zeta-plus激光粒度及电位仪、SEM、XRD、UV-Vis等对微球的结构进行表征,以亚甲基蓝为目标污染物,考察了N-TS双层中空微球的可见光光催化活性.结果表明,通过SiO2和TiO2的交替包覆形成了双壳层结构,保持了中空微球完整的球形形貌;N的掺入有效拓宽了TiO2光响应范围且在可见光区域吸收明显增强,在掺N量为n(N) /n(Ti)=10、500℃焙烧得到的双层中空微球可见光催化活性最优,2h内亚甲基蓝几乎完全降解,同时中空微球在重复使用过程中依然能保持较高的可见光光催化活性.
关键词:
双层中空微球
,
TiO2
,
SiO2
,
N掺杂
张高文
,
周震涛
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2006.04.002
以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,以有机改性的蒙脱土(OMMT)为无机相,采用溶液插层法成功制备出了可望应用于直接甲醇燃料电池的SPEEK/OMMT复合型质子交换膜.通过X射线衍射(XRD)表征了复合膜的微观结构,并采用交流阻抗和隔膜扩散方法分别考察了复合膜的质子传导性能和阻醇性能.结果表明,蒙脱土的片层间距超过4.4 nm,SPEEK高分子链已插层到蒙脱土片层之间.与纯SPEEK膜相比,SPEEK/OMMT复合膜的质子传导率有所降低,但在90℃也达到了1.2×10-2 S/cm的水平,而且蒙脱土的加入明显地降低了SPEEK膜的甲醇渗透率.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
磺化聚醚醚酮
,
蒙脱土
,
质子传导率
,
甲醇渗透率
张高文
,
叶莹
,
朱发德
,
杨侃
稀有金属材料与工程
采用阳离子聚苯乙烯(PS)微球为模板,以钛酸丁酯为前驱体经溶胶凝胶反应制备了TiO2/PS复合微球,并经高温煅烧得到单分散中空TiO2纳米微球.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见分光光度计(UV-VIS DRS)对复合和中空微球的结构和光催化性能进行了表征.结果表明,经高温煅烧后TiO2中空微球尺寸相对于复合微球收缩了约25％,其粒径约为100 nm;中空微球壳层厚度可随钛酸丁酯用量而变化,壳层呈锐钛矿和金红石混晶结构,同时中空微球表现出比P25纳米TiO2更强的甲基橙光降解特性.
关键词:
TiO2纳米中空微球
,
聚苯乙烯微球
,
模板
,
光催化性能
陈苗
,
成功
,
魏枝芝
,
刘嘉宁
,
张高文
高分子材料科学与工程
以改性SiO2纳米微球为模板,经乳液聚合在其表面包覆聚苯乙烯-二乙烯基苯(PS-DVB)共聚物壳层,再通过超交联的方法在PS-DVB壳层中形成微孔结构,最后用氩氟酸(HF)除去SiO2内核得到中空微孔聚合物微球(HMPMs).采用粒度分布仪、红外光谱、透射电镜、比表面积及孔隙分析仪对其形貌和结构进行了袁征.结果表明,当DVB含量增加到5％以后,才能获得中心对称的核壳结构SiO2/PS-DVB复合微球;随着DVB含量的增加,中空微孔聚合物的比表面积呈下降趋势,其中DVB含量为0.5％的中空微孔聚合物比表面积达到778.07 m2/g;中空微孔聚合物微球壳层中不仅存在大量微孔,同时存在少量介孔和大孔结构,通过调节DVB的含量在一定程度上可实现对孔结构的调控,这为进一步实现对各种荧光、磁性或药物小分子的负载研究提供了理论依据.
关键词:
中空聚合物微球
,
微孔聚合物
,
超交联
,
SiO2微球
朱发德
,
张高文
,
刘嘉宁
,
孙彬彬
材料导报
二氧化钛中空微球材料由于具有特殊的空心结构而表现出许多独特的物理化学特性,而空心结构又取决于制备方法.综述了喷雾反应法、模板法和一步法在二氧化钛中空微球材料制备中的最新研究进展,并展望了二氧化钛空心微球材料的应用前景.
关键词:
二氧化钛
,
中空微球
,
模板法
张高文
,
周震涛
高分子材料科学与工程
以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,通过溶胶-凝胶法制得了SPEEK/SiO2复合质子交换膜,采用扫描电镜、交流阻抗和热重分析等方法研究了复合膜的结构与性能.结果表明,SiO2与SPEEK之间的共价交联使两相间的相容性得到明显的改善,SiO2粒子以纳米尺寸均匀地分散在聚合物基体中.SiO2粒子的掺入使得复合膜的质子传导性能略有降低,但复合膜中SPEEK-SiO2-SPEEK这种共价交联结构的生成使膜的阻醇性能和溶胀性能得到了明显提高,热稳定性也有所提高.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
SPEEK/SiO2复合膜
,
溶胶-凝胶法
张高文
,
敖卫
,
杨侃
,
刘畅
,
刘嘉宁
功能材料
以分散聚合法制得的单分散阳离子聚苯乙烯（PS）微球为模板,钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在模板表面包覆TiO2壳层,并在不同煅烧温度下制备了晶相结构不同的微米级中空TiO2微球。采用TEM、SEM、FT-IR、XRD、UV-Vis DRS对样品的微观结构、相态组成及光催化性能进行了表征。结果表明TiO2中空微球平均粒径达到1.23μm,壳层厚度约为30nm;随着煅烧温度增加,锐钛矿晶粒尺寸会增加,并在700℃时出现混晶结构;在500℃煅烧得到的TiO2中空微球对甲基橙（MO）降解表现出比P25更好的光催化性能及光催化稳定性。
关键词:
TiO2
,
中空微球
,
溶胶-凝胶法
,
光催化活性
陈苗
,
王如意
,
成功
,
张高文
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.22.021
以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,氨水为催化剂,经St6ber法制备了单分散SiO2纳米微球,并采用硅烷偶联剂KH-570对其表面进行了改性;通过激光粒度分析仪、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜对SiO2纳米微球进行了检测分析.结果表明,随着TEOS和氨水用量的增加,SiO2纳米微球的粒径逐渐增大,而粒径分布到后期也有所增加;经KH-570改性后,SiO2纳米微球不仅具有良好的单分散性,而且表面成功接枝土丙烯酸酯基团,因而具有较好的亲油性,能更好地分散在甲苯和苯乙烯中.
关键词:
SiO2
,
纳米微球
,
St(o)ber法
,
表面改性
,
硅烷偶联剂
