基于Stöber法的SiO_(2)核壳型纳米复合材料的可控制备及摩擦学性能研究

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作者 马军 郎晓萍 +2 位作者 罗子轩 王玉梅 孙源 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期552-557,共6页

本文开发了一种超声辅助的Stöber法,可用于制备具有良好润滑性能的SiO_(2)核壳纳米复合材料。制备的SiO_(2)核壳型纳米复合材料含有SiO_(2)芯体和三种不同壳体:酚醛树脂(RF)、sp3主导的无机碳以及sp2主导石墨烯壳层。研究发现氨根... 本文开发了一种超声辅助的Stöber法,可用于制备具有良好润滑性能的SiO_(2)核壳纳米复合材料。制备的SiO_(2)核壳型纳米复合材料含有SiO_(2)芯体和三种不同壳体:酚醛树脂(RF)、sp3主导的无机碳以及sp2主导石墨烯壳层。研究发现氨根离子能够改变表面电荷,在无表面活性剂参与的情况下实现SiO_(2)表面包覆RF。研究了RF在低温、中温、高温热解的三个关键阶段,考察了表面结合水/羟基等析出、羧基/酚类物质析出、烷基侧链等析出、石墨化进程的发展过程及Fe等催化剂的作用;探索了SiO_(2)@石墨烯作为润滑添加剂的摩擦学性能,发现相比PAO4,其摩擦系数可降低30.5%,磨损率可降低69.2%,展现出核壳型纳米复合材料的良好润滑作用。 展开更多

关键词 stöber法 SiO_(2)核壳结构 纳米复合材料 可控制备 摩擦学性能

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Stöber法探究梯度炭化工艺制备酚醛树脂多孔碳球

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作者 姚惠娟 《安徽化工》 CAS 2024年第5期44-47,51,共5页

Stöber法制备二氧化硅球的方法被拓展到合成间苯二酚甲醛聚合物微球,该方法简单,适合制备各种大小的球体。为开发高效绿色环保的酚醛树脂基多级孔纳米碳球,研究了Stöber法制备木质素改性酚醛树脂,且探究梯度炭化工艺以制备孔... Stöber法制备二氧化硅球的方法被拓展到合成间苯二酚甲醛聚合物微球,该方法简单,适合制备各种大小的球体。为开发高效绿色环保的酚醛树脂基多级孔纳米碳球,研究了Stöber法制备木质素改性酚醛树脂,且探究梯度炭化工艺以制备孔径可控、工艺简单、分散均匀的纳米级多孔碳球,碳球尺寸在50~200 nm范围,具备418.7538 m^(2)·g^(-1)的高比表面积,平均孔径在5~6 nm范围内,木质素酚醛树酯镍氮共掺杂碳微球(LGPCS)材料具备1692.439 F·g^(-1)的高比电容,能够很好地应用于超级电容器。 展开更多

关键词 stöber法 酚醛树脂 木质素 梯度炭化

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二氧化硅光子晶体的超快速制备 被引量：2

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作者 梁驰予 张思翰 +2 位作者 卢晨昕 朱宝林 邱晓航 《大学化学》 CAS 2023年第4期184-191,共8页

光子晶体是一种折射率在空间呈周期性变化的光学纳米结构,具有光子带隙,能够调控光的传播。由于其独特的光学性质,光子晶体被广泛应用于通信、光电、化学传感、无墨印刷等领域。本实验将光子晶体引入本科实验的课堂,利用改进的Stö... 光子晶体是一种折射率在空间呈周期性变化的光学纳米结构,具有光子带隙,能够调控光的传播。由于其独特的光学性质,光子晶体被广泛应用于通信、光电、化学传感、无墨印刷等领域。本实验将光子晶体引入本科实验的课堂,利用改进的Stöber法合成单分散二氧化硅微球,并创新地采用滴涂法进行自组装,快速简便地制备了光子晶体。整个实验过程耗时短,易操作,成本低廉,效果鲜明,富有趣味。在这个实验中,学生能够巩固基础操作,掌握纳米化学和胶体自组装的相关知识和操作,还能够通过综合光学和结构化学的知识,初步分析结构色的产生原理,提高学以致用的能力和多学科交叉综合素养。 展开更多

关键词 光子晶体 stöber法 滴涂法 胶体自组装 结构色

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二氧化硅纳米颗粒尺寸和颜色调控研究

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作者 曹一鸣 高睿阳 曹顺有 《产业创新研究》 2024年第14期123-125,共3页

二氧化硅具有粒径小、抗老化、强度高和耐腐蚀等化学性能,且在建筑、化工、纺织等领域都有着重要的作用。为了进一步对二氧化硅纳米颗粒尺寸和颜色进行调控研究,本实验通过调节正硅酸乙酯与氨水的配比合成不同粒径大小的SiO_(2)颗粒,从... 二氧化硅具有粒径小、抗老化、强度高和耐腐蚀等化学性能,且在建筑、化工、纺织等领域都有着重要的作用。为了进一步对二氧化硅纳米颗粒尺寸和颜色进行调控研究,本实验通过调节正硅酸乙酯与氨水的配比合成不同粒径大小的SiO_(2)颗粒,从而制得不同颜色的光子晶体,分别从不同粒径和不同角度对SiO_(2)颗粒的颜色变化进行研究,得到结果能较好地符合修正后的布拉格公式。 展开更多

关键词 SiO_(2)颗粒 结构色 stöber法 滴涂法 虹彩效应

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微米级二氧化硅微球的制备及其粒径调控 被引量：2

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作者 杨丹 高伟洪 +3 位作者 杨树 赵小燕 张之悦 李月佳 《印染》 CAS 北大核心 2022年第4期58-61,66,共5页

为解决传统Stöber法制备的SiO_(2)微球粒径不易调控且尺寸难以突破微米级的问题,首先采用溶剂调控法合成了均匀亚微米级SiO_(2)悬浊液(种子溶液),然后通过种子生长法制备大粒径的微米级SiO_(2)微球。测试与分析结果表明,SiO_(2)微... 为解决传统Stöber法制备的SiO_(2)微球粒径不易调控且尺寸难以突破微米级的问题,首先采用溶剂调控法合成了均匀亚微米级SiO_(2)悬浊液(种子溶液),然后通过种子生长法制备大粒径的微米级SiO_(2)微球。测试与分析结果表明,SiO_(2)微球粒径为300~1600 nm,尺寸均匀可控;匀速加料有助于提高微球的均匀性。该方法具有低成本、可重复操作的优势。 展开更多

关键词 二氧化硅微球 种子生长法 溶剂调控法 stöber法 粒径调控

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扩展st?ber法掺氮碳球的制备及其电化学性能 被引量：2

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作者 张焘 徐丽 +2 位作者 高小利 焦玉春 陈香萌 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期255-260,共6页

为了改善碳材料的性质,以间苯二酚、甲醛为碳源,盐酸胍为氮源,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(F127)为软模板剂,采用扩展的stöber法合成间苯二酚-甲醛-盐酸胍胶体球(NPS),然后水热、碳化制备掺氮碳球(NCS),考察了盐酸胍加入量对样品... 为了改善碳材料的性质,以间苯二酚、甲醛为碳源,盐酸胍为氮源,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(F127)为软模板剂,采用扩展的stöber法合成间苯二酚-甲醛-盐酸胍胶体球(NPS),然后水热、碳化制备掺氮碳球(NCS),考察了盐酸胍加入量对样品的结构特点、微观形貌及元素组成的影响,并通过循环伏安、恒流充放电对样品的电化学性能进行测试。结果表明:该方法制备出的掺氮碳球比表面积较大(590.8~851.5 m^2·g^-1),粒径均一,含氮量较高(3.142%~5.377%),具有较好的双电层电容器性能。当盐酸胍和间苯二酚的摩尔比为8:1时,制备的碳球电容性能最优。在电流密度为10 A·g^-1时,比电容达到252 F·g^-1,经历1000次循环后,电容保持率为97.2%。至此,以盐酸胍为氮源,采用扩展stöber法成功制备出了具有优异电化学性能的掺氮碳球。 展开更多

关键词 stöber法 氮掺杂 碳球 电化学性能

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利用煤焦油中酚类物质Stöber法制备碳纳米球用于CO_(2)吸附

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作者 杨莹 侯豪杰 +7 位作者 黄瑞 崔煜 王兵 刘健 鲍卫仁 常丽萍 王建成 韩丽娜 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期5011-5018,共8页

煤焦油的排放和直接利用会造成严重的环境污染,开发高附加值材料的绿色合成方法及应用是煤焦油利用的关键。本文采用Stöber法以间苯二酚和中低温煤焦油为碳源与甲醛聚合制备了多孔碳纳米球CO_(2)吸附剂,通过扫描电子显微镜、N2吸附... 煤焦油的排放和直接利用会造成严重的环境污染,开发高附加值材料的绿色合成方法及应用是煤焦油利用的关键。本文采用Stöber法以间苯二酚和中低温煤焦油为碳源与甲醛聚合制备了多孔碳纳米球CO_(2)吸附剂,通过扫描电子显微镜、N2吸附-脱附测试、傅里叶变换红外吸收光谱、X射线衍射等手段对样品进行测试和分析。考察了预聚温度、水热温度和煤焦油添加量对碳纳米球的孔结构和CO_(2)吸附性能的影响。预聚温度为60℃、水热温度为200℃时,产物具有最优异的比表面积和CO_(2)吸附性能。C_(1)-R_(1)-RT-200吸附剂的比表面积达到787m^(2)/g,CO_(2)最大吸附量为4.64mmol/g。当煤焦油占总投料质量的50%~76%时,产物的CO_(2)吸附性能较好,优于纯的间苯二酚模型化合物。所制备的多孔碳纳米球的CO_(2)吸附等温线可以很好地吻合Langmuir等温线模型,说明多孔碳纳米球对CO_(2)的吸附为单分子层吸附。 展开更多

关键词 CO_(2)捕集 吸附 纳米材料 碳纳米球 stöber法 中低温煤焦油

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微纳米SiO_(2)颗粒的粒径调控技术研究进展 被引量：1

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作者 牛红博 燕永利 +3 位作者 豆龙龙 姜选选 张晓 张佩亮 《日用化学工业》 CAS 北大核心 2022年第7期770-777,共8页

微纳米SiO_(2)颗粒是一种重要的无机非金属材料,同时也是组装具有功能特性纳米结构材料的理想构建基元,在橡胶、光子晶体、生物医学、化妆品等领域扮演着重要的角色。目前,研究人员对其粒径调控技术进行了大量的研究。然而,如何更有效... 微纳米SiO_(2)颗粒是一种重要的无机非金属材料,同时也是组装具有功能特性纳米结构材料的理想构建基元,在橡胶、光子晶体、生物医学、化妆品等领域扮演着重要的角色。目前,研究人员对其粒径调控技术进行了大量的研究。然而,如何更有效地调控SiO_(2)的粒径仍有待进一步发展。为此,文章着重论述了SiO_(2)颗粒制备过程中的粒径调控机理及其影响因素,包括反应物的含量、催化剂种类和浓度、溶剂极性、合成工艺等因素。研究进展表明:基于Stöber法的SiO_(2)颗粒粒径调控技术可在10 nm~4.5μm范围内可调;基于微乳液法的SiO_(2)颗粒粒径调控技术可在20~100 nm范围内可调;基于沉淀法的SiO_(2)颗粒粒径调控技术可制得最小粒径为2 nm的SiO_(2)颗粒。最后,指出了微纳米SiO_(2)颗粒粒径调控技术中存在的问题及其发展方向,旨在为其在相关领域的应用提供一定的参考。 展开更多

关键词 二氧化硅 粒径调控 stöber法 微乳液法 沉淀法

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树莓形SiO_(2)–TiO_(2)纳米粒子的制备及其在光学涂层中的应用

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作者 王平美 何玫莹 +3 位作者 贾新利 肖沛文 罗健辉 江波 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期374-381,共8页

目的提高TiO_(2)纳米粒子在复合光学薄膜中的分散性及光催化自清洁效率。方法以通过Stöber法制备的粒径为70、140 nm的SiO_(2)粒子与酸催化法制备的粒径为5 nm的TiO_(2)粒子为原料,分别使用硅烷偶联剂3–氨丙基三乙氧基硅烷(APTES,... 目的提高TiO_(2)纳米粒子在复合光学薄膜中的分散性及光催化自清洁效率。方法以通过Stöber法制备的粒径为70、140 nm的SiO_(2)粒子与酸催化法制备的粒径为5 nm的TiO_(2)粒子为原料,分别使用硅烷偶联剂3–氨丙基三乙氧基硅烷(APTES,或KH550)与γ–缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷(GLYMO,或KH560)对2种纳米粒子进行表面改性。通过2种粒子表面的化学基团之间的化学键,将2种粒子进行偶联,形成了小粒子包覆大粒子的树莓形结构,并利用溶胶–凝胶法制备了光学涂层,通过紫外–可见分光光度计、红外光谱仪、激光粒度仪等多种表征设备对制备的复合纳米粒子及构筑的薄膜的结构、形貌和性能进行了分析。结果粒径较小的TiO_(2)纳米粒子通过表面基团的反应均匀地包覆在粒径较大的TiO_(2)纳米粒子表面形成树莓形的复合结构,构筑的薄膜具有较高的透光率(>90%),较好地保留了玻璃基底的透过率,在紫外辐照条件下可在120 min内完全降解有机污染物,具有高效的光催化自清洁功能。水接触角测试表明,膜层表面具有较高的亲水性,其接触角最低可达2.68°,因此具有较好的防雾性能。此外,膜层的透过率在耐摩擦试验中表现出较高的稳定性,摩擦测试前后透过率变化在1.0%以内。结论通过表面基团偶联的方法成功制备了树莓形复合纳米粒子,以该粒子构筑的涂层材料兼具透光性、高效光催化自清洁性以及防雾性能,并且具有良好的机械强度。 展开更多

关键词 树莓形纳米粒子 stöber法 溶胶–凝胶法 光学薄膜 自清洁性能 机械稳定性

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高稳定性荧光纳米SiO_(2)的合成及其在磷脂巨型囊泡成像中的应用

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作者 张卫红 魏露露 +1 位作者 刘菲菲 李甜甜 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期295-300,共6页

在不同类型醇溶剂中,通过改进Stöber法合成了三种不同粒径的荧光纳米SiO_(2)颗粒,并将其应用于磷脂巨型囊泡的成像。荧光光谱法检测数据显示,荧光纳米颗粒的粒径大小对荧光强度影响巨大,纳米颗粒粒径越小的荧光强度及存储稳定性越... 在不同类型醇溶剂中,通过改进Stöber法合成了三种不同粒径的荧光纳米SiO_(2)颗粒,并将其应用于磷脂巨型囊泡的成像。荧光光谱法检测数据显示,荧光纳米颗粒的粒径大小对荧光强度影响巨大,纳米颗粒粒径越小的荧光强度及存储稳定性越强;激光共聚焦显微镜检测结果及光漂白实验证实,所合成的荧光纳米SiO_(2)颗粒具有较佳的荧光稳定性。荧光显微镜和透射电镜检测结果表明,利用该类荧光纳米颗粒可以有效地实现磷脂巨型囊泡的成像,成像原理应该是磷脂巨型囊泡将荧光纳米颗粒包覆于内腔中,囊泡内部的荧光纳米颗粒密度高于囊泡外游离的荧光纳米颗粒密度,即可获得较好的成像效果。 展开更多

关键词 改进stöber法 荧光纳米SiO_(2) 稳定性 磷脂巨型囊泡 成像

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“Stöber”模板法制备Ag@C纳米粒子及其催化性能 被引量：1

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作者 周颖梅 符艳真 +1 位作者 任记真 王芙蓉 《精细石油化工进展》 CAS 2023年第1期29-33,共5页

采用“Stöber”模板法合成了核-壳-壳结构的Ag@SiO_(2)@RF复合纳米粒子,经过碳化、刻蚀得到了“Rattle型”结构的Ag@C纳米粒子。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(RS)、N2吸附及X线粉末衍射(XRD)表征检测,对其形貌、结... 采用“Stöber”模板法合成了核-壳-壳结构的Ag@SiO_(2)@RF复合纳米粒子,经过碳化、刻蚀得到了“Rattle型”结构的Ag@C纳米粒子。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(RS)、N2吸附及X线粉末衍射(XRD)表征检测,对其形貌、结构进行表征。结果表明:制备的Ag@C纳米粒子具有完整的球形结构、较大的空腔和可移动的纳米银内核,壳层上有介孔,平均孔径为7.8 nm,比表面积为866 m2/g。以2 mg Ag@C为催化剂,室温下用过量的KBH4还原1 mmol/L对硝基苯酚,测试Ag@C纳米粒子的催化性能。结果表明:反应3 min,其转化率为98%,催化剂使用6次活性没有明显下降。 展开更多

关键词 “stöber”模板法 “Rattle型”结构 催化活性 Ag@C纳米粒子 对氨基苯酚 对硝基苯酚

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