贺辛亥
,
齐乐华
,
王俊勃
,
杨敏鸽
,
申明乾
,
畅巍
新型炭材料
以不同整理工艺处理的苎麻纤维为生物模板,酚醛树脂为黏接剂,经800℃炭化后获得三种苎麻炭模板,再经Sn(OH)4溶胶浸渗和560℃真空原位炭热还原反应制备得三种SnO2/C遗态材料试样.采用XRD和SEM技术分析了苎麻模板整理工艺对SnO2/C遗态材料物相组成和微观形貌的影响,利用自制磨耗仪对比测试了三种遗态材料试样的磨损率.结果表明:三种SnO2/C遗态材料试样在显微结构以及耐磨性能等方面存在明显差异,通过生物模板整理工艺可有效调控遗态材料的微观结构和性能.
关键词:
生物模板
,
整理工艺
,
SnO2/C遗态材料
,
显微结构
,
磨损率
贺辛亥
,
王俊勃
,
申明乾
,
付翀
,
徐洁
,
苏晓磊
,
杨敏鸽
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.02.001
以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶浸渍工艺获得苎麻/SiO2前驱体 A 和苎麻,酚醛树脂,SiO2 前驱体B,在真空炉中经1500℃碳热还原反应制备得SiC/C遗态陶瓷.采用TCG-DTG、XRD和SEM等技术分别对材料的热解行为、物相构成和显微结构进行分析与表征,利用阿基米德法测定试样的显气孔率.结果表明:SiC/C遗态陶瓷继承苎麻纤维的天然结构形貌,其物相中包含有β-SiC相和石墨化程度较低的C相;由苎麻/SiO2前驱体A制备的试样组织结构疏松,界面结合较差,显气孔率高,纤维形貌更为完整;由苎麻/酚醛树脂/SiO2前驱体B制备的试样组织结构致密,界面结合较好,显气孔率低.
关键词:
苎麻纤维
,
溶胶-凝胶工艺
,
生物模板
,
SiC/C遗态陶瓷
王盟盟
,
钱君超
,
陈志刚
,
张玉珠
,
徐政
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.019
以山茶花花瓣为模板,经硝酸铈溶液浸渍后煅烧,合成新型超薄 CeO2分层介孔纳米片。采用 X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis/DRS)、X 射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附-脱附等分析手段对样品进行了表征。结果表明所得样品是由厚度约为6 nm 的具有生物形态结构的萤石结构 CeO2纳米片组成。制得的CeO2薄层表面存在大量介孔,其孔径集中分布于15 nm左右。由紫外-可见漫反射吸收光谱可知,材料的吸收边较块体CeO2红移了约35 nm,从而具有了更高的可见光催化活性。在阳光照射下表现出了较强的光催化活性,在90 min 内对亚甲基蓝的降解率可达98%,远高于普通块体CeO2。
关键词:
生物模板
,
CeO2
,
分级多层
,
光催化
,
超薄纳米片
罗民
,
高积强
,
张笑
,
杨建峰
,
侯广亚
,
欧阳达
,
金志浩
稀有金属材料与工程
研究了以生物模板(木炭)浸渍TiO2溶胶,高温碳热-氮化制备TiN陶瓷的工艺过程.应用热力学原理计算了经溶胶浸渍后形成的TiO2/C复合体系的氮化条件,确定了N2,CO分压对氮化温度的影响.采用碳热氮化法,在高浓度的氮气压力下反应烧结制备了具有生物形貌的多孔TiN/C陶瓷.结果表明:在1400℃,4 h,0.5 MPa氮气压力下,得到了具有立方晶体结构的TiN/C多孔陶瓷,并保留了木材模板的显微结构.
关键词:
生物模板
,
木材陶瓷
,
氮化钛
,
碳热-氮化法
乔冠军
,
金志浩
材料导报
木材经千百万年自然界的演化,形成了独特的生物学结构,多层次、纤维状胞管结构和各向异性是其主要特点.木材这种高气孔率材料有良好的刚性、强度和韧性,与其结构是密切相关的.以木材为模板,通过有机-无机转化,获得具有生物结构的陶瓷材料,为材料的结构设计提供了新思路.通过木材的陶瓷化可以制备出炭素材料、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷、无机/有机复合材料和薄膜等.木材是可再生性资源,这种技术对结构的可调控性很好,材料性能独特,发展前景广阔.评述了该领域近年来的研究进展.
关键词:
木材
,
陶瓷
,
木材陶瓷
,
生物模板
,
仿生结构
陈志刚
,
张玉珠
,
钱君超
,
王盟盟
,
陆秋月
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201506010
通过仿生方法,以羽纹硅藻为模板,经钛盐溶液浸渍、煅烧去除模板后制得直径为10 μm左右的多孔TiO2微胶囊,研究了多孔TiO2微胶囊的结构特性以及其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的催化性能.结果表明:煅烧后得到的多孔TiO2微胶囊具有多孔结构和较大的比表面积,并含有部分生物遗留下的氮元素;多孔结构及氮元素的掺杂使得多孔TiO2微胶囊具有优良的可见光催化降解亚甲基蓝效果.
关键词:
生物模板
,
硅藻
,
光催化降解
,
TiO2
,
氧空位
罗民
,
高积强
,
张笑
,
杨建峰
,
侯广亚
,
欧阳达
,
金志浩
稀有金属材料与工程
研究了以生物模板(木炭)浸渍TiO2溶胶,高温碳热-氮化制备TiN陶瓷的工艺过程.应用热力学原理计算了经溶胶浸渍后形成的TiO2/C复合体系的氮化条件,确定了N2,CO分压对氮化温度的影响.采用碳热氮化法,在高浓度的氮气压力下反应烧结制备了具有生物形貌的多孔TiN/C陶瓷.结果表明:在1400℃,4 h,0.5 MPa氮气压力下,得到了具有立方晶体结构的TiN/C多孔陶瓷,并保留了木材模板的显微结构.
关键词:
生物模板
,
木材陶瓷
,
氮化钛
,
碳热-氮化法
陈丰
,
曹煜
,
刘成宝
,
陈志刚
机械工程材料
以滤纸为模板,合成了具有滤纸微观形貌和纳米级孔均匀分布的CeO2纤维,利用热重分析、X射线衍射、电镜观察、氮气吸/脱附等方法对其进行表征,考察了前驱体溶液浓度对其微观结构的影响,最后研究了CeO2纤维的催化性能.结果表明:前驱体溶液浓度为0.02 mol·L-1时,合成的CeO2纤维的比表面积最大,约为84.7 cm2·g-1,纤维长为0.5～5 mm,直径为5～20 μm,纤维结构由5～10 nm的CeO2纳米晶组成,纳米孔径约为3 nm,此多孔CeO2纤维具有良好的CO催化氧化活性,在450C时的CO转化率可达100％;随着前驱体溶液浓度的增加,由于颗粒堆积,影响了产物对模板的复制效果.
关键词:
生物模板
,
多孔结构
,
氧化铈
,
催化性能
缪应纯
,
何琼
,
李正贤
,
赵殊
,
杨国兵
材料导报
以稻壳为模板和硅源制备Co-TiO2-SiO2介孔材料,研究了太阳光下对罗丹明B和龙胆紫染料的光催化活性,探讨了相同条件下SiO2、Co-SiO2、TiO2-SiO2的催化活性.结果表明,Co-TiO2-SiO2在太阳光下对罗丹明B和龙胆紫的催化活性明显高于SiO2、Co-SiO2、TiO2-SiO2,降解率分别为70%和58%.更重要的是Co-TiO2-SiO2对蒽醌结构的染料罗丹明B的降解活性远远高于对苯环结构染料的龙胆紫的催化活性.
关键词:
稻壳
,
生物模板
,
Co-TiO2-SiO2
,
介孔材料
,
光催化
孙富升
,
李嘉
,
张宗见
,
丁来星
材料导报
以丝绸为模板,通过生物模板法合成了纤维形态纳米氧化锡.丝绸模板在前驱体溶液中浸渍后在不同温度下进行焙烧得到最终产物,并采用XRD、SEM、EDS、TEM和IR对其成分和结构进行了表征.结果表明,通过原位自组装合成,产物很好地保留了原始模板的微观结构,蛋白纤维转变为纳米晶粒组成的SnO2纤维,纤维直径约15μm,SnO3晶粒尺寸约55nm.讨论了反应条件对产物微观形貌的影响,确定了最佳反应温度为600℃,并分析了产物的形成机理.这种生物模板法为制备纳米SnO2提供了一种简易、环保的方法.
关键词:
丝绸
,
蛋白纤维
,
纳米氧化锡
,
生物模板
,
合成
