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Ni/SiO_(2)协同DBD等离子体催化甲烷干重整性能研究
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作者 郑兆宇 徐波 +4 位作者 曾傲楠 王安杰 刘颖雅 孙志超 王瑶 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1398-1411,共14页
分别采用沉积沉淀法(DP)和浸渍法(IMP)制备Ni/SiO_(2)催化剂前体,前体经H_(2)还原得到Ni/SiO_(2)-DP和Ni/SiO_(2)-IMP。对所制备的催化剂进行X射线衍射、X射线光电子能谱、N_(2)吸附-脱附、化学吸附、傅里叶变换红外、透射电镜和拉曼光... 分别采用沉积沉淀法(DP)和浸渍法(IMP)制备Ni/SiO_(2)催化剂前体,前体经H_(2)还原得到Ni/SiO_(2)-DP和Ni/SiO_(2)-IMP。对所制备的催化剂进行X射线衍射、X射线光电子能谱、N_(2)吸附-脱附、化学吸附、傅里叶变换红外、透射电镜和拉曼光谱表征,并考察其与介质阻挡放电等离子体(DBD)协同催化甲烷干重整(DRM)制合成气反应性能。研究结果表明,相较于Ni/SiO_(2)-IMP,Ni/SiO_(2)-DP因其较小的Ni颗粒尺寸、Ni与载体的强相互作用以及对反应物分子较强的吸附活化能力,具有更高的催化活性和稳定性。对Ni/SiO_(2)-DP制备条件考察结果表明,H_(2)等离子体还原(PR)的Ni/SiO_(2)-DP-PR比程序升温还原(TPR)的Ni/SiO_(2)-DP-TPR具有更高的催化活性。沉积沉淀时间为10 h,H_(2)等离子体还原时间为30 min时,CH_(4)和CO_(2)转化率分别为72.5%和78.2%,H_(2)和CO选择性分别为86.7%和94.2%,能量利用率为4.36 mmol/kJ。 展开更多
关键词 CH4/CO_(2)重整 ni/sio_(2) 介质阻挡放电等离子体
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Ni@SiO_(2)核壳型催化剂上孔调控对甲烷干重整催化性能的影响
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作者 冯文磊 杨文师 +3 位作者 陈健勇 王超 陈颖 罗向龙 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第6期9-16,44,共9页
采用油包水微乳液法制备了Ni@SiO_(2)核壳型催化剂,并添加梯度物质的量的十六烷基三甲基溴化铵(C_(16)TAB)进行后处理,制备了具有不同多孔结构的Ni@SiO_(2)-xC_(16)系列催化剂。结合N_(2)吸/脱附、XRD、TEM、H_(2)-TPR、XPS和Raman光谱... 采用油包水微乳液法制备了Ni@SiO_(2)核壳型催化剂,并添加梯度物质的量的十六烷基三甲基溴化铵(C_(16)TAB)进行后处理,制备了具有不同多孔结构的Ni@SiO_(2)-xC_(16)系列催化剂。结合N_(2)吸/脱附、XRD、TEM、H_(2)-TPR、XPS和Raman光谱等表征方法对催化剂进行了分析,探究了Ni@SiO_(2)-xC_(16)外壳上孔结构对催化剂活性、稳定性以及抗积炭性能的影响。结果表明,Ni@SiO_(2)-xC_(16)具有更大的比表面积和更丰富的孔结构,有助于提高Ni颗粒的分散度和限制Ni颗粒尺寸小于5 nm,并强化Ni颗粒与载体的相互作用。在50 h的稳定性测试中,Ni@SiO_(2)的初始CH_(4)转化率低(68.5%)且稳定性弱,而经过C_(16)TAB后处理的Ni@SiO_(2)-2C_(16)和Ni@SiO_(2)-3C_(16)则具有高初始CH4转化率(均约84.1%)及高稳定性,产物中n(H_(2))/n(CO)超过0.97,且几乎没有发生失活。经进一步研究发现,Ni@SiO_(2)-xC_(16)中碳物种的类型发生改变,由大量难以消除的石墨碳转化为少量容易清除的无序碳,因此,Ni@SiO_(2)-xC_(16)的抗积炭与抗烧结性能得到了提升。 展开更多
关键词 甲烷干重整 ni@sio_(2) 多孔结构 抗积炭性能
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Ni/SiO_(2)催化剂催化2-甲基呋喃加氢性能 被引量:1
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作者 方姿予 张炜 +3 位作者 王金鼎 种思颖 张雅静 王康军 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1060-1066,1075,共8页
以硝酸镍为镍源、酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了2种Ni/SiO_(2)催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO_(2)催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、H_(2)-TPR... 以硝酸镍为镍源、酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了2种Ni/SiO_(2)催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO_(2)催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、H_(2)-TPR、NH3-TPD、XPS、FTIR和TEM对催化剂进行了表征。考察了硅溶胶的酸碱性对Ni/SiO_(2)催化剂结构及性能的影响。结果表明,以酸性硅溶胶为硅源制备的Ni/SiO_(2)催化剂以弱酸中心酸量为主且存在中强酸中心,比表面积、平均孔径大,因而该催化剂加氢活性和2-MTHF的选择性较高。Ni/SiO_(2)催化剂稳定性良好,在最优反应条件〔温度90℃、H_(2)压力2 MPa、质量空速4.4 g 2-MF/(g催化剂·h)、H_(2)与2-MF物质的量之比为4∶1〕下进行催化剂稳定性测试(200 h),2-MF的转化率达到99.8%,2-MTHF的选择性均保持在97.5%左右。 展开更多
关键词 2-甲基四氢呋喃 2-甲基呋喃 共沉淀法 ni/sio_(2) 酸碱性 催化技术
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Al、Ti或Zr改性对包埋式Ni@SiO_(2)催化剂甲烷部分氧化制合成气性能的影响
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作者 邵景玲 李杰 +1 位作者 费兆阳 李雷 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第8期66-73,共8页
包埋式结构催化剂能够有效地阻止活性组分的高温烧结,实现甲烷部分氧化(POM)反应高效制合成气。采用Stöber法制备了包埋式Ni@SiO_(2)催化剂,并引入Al、Ti或Zr对其进行改性制得相应的改性催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)... 包埋式结构催化剂能够有效地阻止活性组分的高温烧结,实现甲烷部分氧化(POM)反应高效制合成气。采用Stöber法制备了包埋式Ni@SiO_(2)催化剂,并引入Al、Ti或Zr对其进行改性制得相应的改性催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和N_(2)吸/脱附等对催化剂的晶相结构、形貌和织构性质等进行了表征,并研究了改性对催化剂在POM反应制合成气(原料气组成:V(CH4):V(O_(2)):V(N_(2))为2:1:3、流量为60mL/min、压力为0.1MPa、空速为7.2L/(g·h)和反应时间为22h)中催化性能的影响。结果表明,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Al-SiO_(2)可促进甲烷的活化,其催化性能明显提升,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)因活性位点的阻碍而催化性能降低。在700℃下,反应稳定后,Ni@SiO_(2)和Ni@Al-SiO_(2)的CH4转化率分别为86%和80%,CO选择性均为90%左右,H_(2)选择性分别为93%和88%。经8 h稳定性测试后,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)的CH4转化率、CO选择性和H_(2)选择性均明显降低。活性位点的减少和积炭是导致催化剂失活的主要原因,积炭未造成活性位点的完全覆盖,催化剂仍能保持稳定的POM催化性能。 展开更多
关键词 ni@sio_(2)催化剂 包埋式结构 催化剂改性 甲烷部分氧化 积炭
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Ni@SiO_(2)合成方法对催化剂结构及其双环戊二烯加氢性能的影响
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作者 方宇童 闫瑞 +2 位作者 贾丹丹 赵杰 陶志平 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期44-51,共8页
JP-10燃料主要成分挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)一般通过双环戊二烯(DCPD)加氢及异构化合成,DCPD的饱和加氢是关键步骤,因此DCPD加氢催化剂的合成尤为重要。基于此,以六水合硝酸镍和硅溶胶为原料,分别通过蒸氨法、沉积法、凝胶法、... JP-10燃料主要成分挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)一般通过双环戊二烯(DCPD)加氢及异构化合成,DCPD的饱和加氢是关键步骤,因此DCPD加氢催化剂的合成尤为重要。基于此,以六水合硝酸镍和硅溶胶为原料,分别通过蒸氨法、沉积法、凝胶法、浸渍法制备出镍质量分数为30%的Ni@SiO_(2)催化剂,应用于DCPD加氢制备四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)的反应中。经表征分析发现,通过蒸氨法制备层状硅酸镍结构的前躯体,再经焙烧还原得到的Ni@SiO_(2)催化剂,具有L酸酸量高、Ni纳米级分散、介孔丰富的特点,这使其在DCPD加氢反应中展现出优异的催化活性。当反应温度为25℃时,DCPD加氢转化率为99.9%,endo-THDCPD收率高达99.9%。 展开更多
关键词 双环戊二烯 ni@sio_(2)催化剂 低温加氢 层状硅酸镍
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气溶胶法制备纳米Ni@SiO_(2)及其对肉桂醛催化加氢的研究
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作者 聂震 季凯 姜兴茂 《武汉工程大学学报》 CAS 2024年第2期125-129,136,共6页
通过气溶胶方法喷雾热解制备出了具有“火龙果型”结构的Ni@SiO_(2)纳米颗粒催化剂。载体硅球与金属纳米颗粒的单分散性良好。通过X射线衍射、透射电子显微镜、氮气物理吸附仪等表征手段对样品进行检测。可以得到平均比表面积约340m^(2)... 通过气溶胶方法喷雾热解制备出了具有“火龙果型”结构的Ni@SiO_(2)纳米颗粒催化剂。载体硅球与金属纳米颗粒的单分散性良好。通过X射线衍射、透射电子显微镜、氮气物理吸附仪等表征手段对样品进行检测。可以得到平均比表面积约340m^(2)/g,平均孔径约3.4nm,平均孔容约0.16cm^(3)/g的Ni@SiO_(2)催化剂颗粒。其中载体二氧化硅球粒径分布于50~500nm,金属Ni颗粒粒径分布于2~6nm。作为催化剂进行肉桂醛催化加氢实验,以气相色谱作为检测方式,当溶剂为异丙醇,温度为160℃,氢气压力为2MPa,反应时间为2 h时,所得肉桂醛转化率为98.5%,苯丙醛收率为76.8%。 展开更多
关键词 ni@sio_(2) 气溶胶法 肉桂醛 加氢
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SiO_(2)@NiO核壳材料的制备、结构表征及其对亚甲基蓝的吸附性能——介绍一个研究性综合实验
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作者 梁攀 李连庆 周颖楠 《化学世界》 CAS 2024年第6期392-397,共6页
介绍一个综合实验——SiO_(2)@NiO核壳材料的制备、结构表征和SiO_(2)@NiO核壳材料对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。实验结合共沉淀法、水热法和热解法制备了SiO_(2)@NiO核壳材料,借助热重分析(TGA)、X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜... 介绍一个综合实验——SiO_(2)@NiO核壳材料的制备、结构表征和SiO_(2)@NiO核壳材料对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。实验结合共沉淀法、水热法和热解法制备了SiO_(2)@NiO核壳材料,借助热重分析(TGA)、X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等仪器对材料进行了结构表征,并利用紫外分光光度计(UV-Vis)测其对亚甲基蓝的吸附性能,并分析其吸附机理。通过该实验的设计与实施,使学生在掌握基本实验技能的同时,能够结合基础理论知识解释实验原理和分析实验现象,进一步提升学生的科学研究思维和综合运用知识的能力。 展开更多
关键词 研究性综合实验 sio_(2)@niO 核壳结构 吸附
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Tuning the product selectivity of dimethyl oxalate hydrogenation over WO_(x) modified Cu/SiO_(2) catalysts
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作者 Zheng Li Zhuo Ma +9 位作者 Yihui Li Ziang Zhao Yuan Tan Ziyin Liu Xingkun Chen Nian Lei Huigang Wang Wei Lu Hejun Zhu Yunjie Ding 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第10期128-138,I0004,共12页
Product selectivity and reaction pathway are highly dependent on surface structure of heterogeneous catalysts.For vapor-phase hydrogenation of dimethyl oxalate(DMO),"EG route"(DMO→methyl glycolate(MG)ethyle... Product selectivity and reaction pathway are highly dependent on surface structure of heterogeneous catalysts.For vapor-phase hydrogenation of dimethyl oxalate(DMO),"EG route"(DMO→methyl glycolate(MG)ethylene glycol(EG)→ethanol(ET))and"MA route"(DMO→MG→methyl acetate(MA))were proposed over traditional Cu based catalysts and Mo-based or Fe-based catalysts,respectively.Herein,tunable yield of ET(93.7%)and MA(72.1%)were obtained through different reaction routes over WO_(x) modified Cu/SiO_(2) catalysts,and the corresponding reaction route was further proved by kinetic study and in-situ DRIFTS technology.Mechanistic studies demonstrated that H_(2) activation ability,acid density and Cu-WO_(x) interaction on the catalysts were tuned by regulating the surface W density,which resulted in the different reaction pathway and product selectivity.What's more,high yield of MA produced from DMO hydrogenation was firstly reported with the H_(2) pressure as low as 0.5 MPa. 展开更多
关键词 ETHANOL Dimethyl oxalate Selective hydrogenation Methyl acetate WCu/sio_(2)catalyst
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纳米SiO_(2)强化CO_(2)地质封存页岩盖层封堵能力机制试验 被引量:1
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作者 李颖 李茂茂 +4 位作者 李海涛 周军平 LEONHARD Ganzer 罗红文 康夫馨 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期92-98,共7页
页岩为CO_(2)盐水层地质封存常见盖层岩石类型,强化盖层封堵能力有利于提高CO_(2)地质埋存量和安全性。为探究随CO_(2)混注纳米SiO_(2)(SNPs)强化盖层封堵能力的有效性和可行性,对CO_(2)地质封存页岩盖层样品开展原地条件下的超临界CO_... 页岩为CO_(2)盐水层地质封存常见盖层岩石类型,强化盖层封堵能力有利于提高CO_(2)地质埋存量和安全性。为探究随CO_(2)混注纳米SiO_(2)(SNPs)强化盖层封堵能力的有效性和可行性,对CO_(2)地质封存页岩盖层样品开展原地条件下的超临界CO_(2)酸蚀反应试验,基础组为页岩样品-地层水、对照组为页岩样品-地层水+超临界CO_(2)、优化组为页岩样品-地层水+SNPs+超临界CO_(2),并采用核磁共振测试、场发射扫描电镜可视化观测、X射线衍射测试和岩石力学试验,探究CO_(2)酸蚀反应前后的页岩孔隙结构、表面形貌、矿物成分及力学性质特征。结果表明:优化组的大孔孔隙分量及孔隙度和渗透率增大幅度低于对照组;与对照组相比,优化组黏土矿物与碳酸盐岩矿物相对含量损失少,表明随CO_(2)混注SNPs可使岩样内部酸蚀作用减弱;SNPs在岩石端面吸附聚集或进入岩心孔喉,可使优化组页岩样品力学性能损伤程度降低;随CO_(2)混注SNPs有利于强化CO_(2)盐水层地质封存盖层封堵能力。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 纳米二氧化硅 超临界CO_(2) 盖层封堵能力
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溶胶-凝胶SiO_(2)减反膜的制备与光学性能研究
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作者 沈斌 张旭 +2 位作者 熊怀 李海元 谢兴龙 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期525-530,共6页
碱催化溶胶-凝胶多孔SiO_(2)减反膜具有优异的光学性能及抗激光损伤性能,是高功率激光装置中的重要组成部分,但其与光学元件之间的结合强度低,使得膜层易发生接触破坏。本研究以“神光II”高功率激光装置溶胶-凝胶多孔SiO_(2)减反膜为基... 碱催化溶胶-凝胶多孔SiO_(2)减反膜具有优异的光学性能及抗激光损伤性能,是高功率激光装置中的重要组成部分,但其与光学元件之间的结合强度低,使得膜层易发生接触破坏。本研究以“神光II”高功率激光装置溶胶-凝胶多孔SiO_(2)减反膜为基础,通过提拉法在其表层涂覆致密的SiO_(2)薄层后得到机械强度提升的双层SiO_(2)减反膜(SiO_(2)-MTES),并与常用的单层氨固化SiO_(2)减反膜(SiO_(2)-HMDS)进行相关应用性能的综合比较。结果表明,涂覆SiO_(2)-MTES的熔石英在约800 nm处的峰值透过率大于99.6%,运用1-on-1激光损伤阈值测试方法测得该双层SiO_(2)减反膜的零几率激光损伤阈值为51.9 J/cm^(2)(1064 nm,9.1 ns),与涂覆SiO_(2)-HMDS的性能相当。同时,SiO_(2)-MTES膜层与水的接触角达到117.3°,且在相对湿度大于90%的高湿环境中膜层的透过率较稳定。多次擦拭实验结果表明SiO_(2)-MTES的耐摩擦机械强度明显优于SiO_(2)-HMDS,有效提升了膜层与光学元件之间的结合强度。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶 减反膜 sio_(2) 机械强度
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纳米SiO_(2)复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能
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作者 李冀 郭浩彬 +2 位作者 叶向东 郗长青 王权岱 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期572-579,共8页
将Stöber法制备的胶体SiO_(2)粒子溶液与粉体SiO_(2)粒子进行物理共混得到SiO_(2)复合粒子溶液,以三乙氧基甲基硅烷(MTES)与正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体制备的酸性有机硅低聚物为黏结剂,使用3-氨丙基三甲氧基硅(KH540)与全氟癸基三... 将Stöber法制备的胶体SiO_(2)粒子溶液与粉体SiO_(2)粒子进行物理共混得到SiO_(2)复合粒子溶液,以三乙氧基甲基硅烷(MTES)与正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体制备的酸性有机硅低聚物为黏结剂,使用3-氨丙基三甲氧基硅(KH540)与全氟癸基三甲基氧硅(PFDT)对其进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO_(2)复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层。考察了SiO_(2)复合粒子、酸性有机硅低聚物、KH540及PFDT对复合涂层的影响。结果表明,当SiO_(2)复合粒子溶液由粒径为110 nm的胶体SiO_(2)粒子溶液与粒径为50 nm的粉体SiO_(2)粒子(其用量为胶体SiO_(2)粒子溶液质量的1%)组成、SiO_(2)复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液质量比为4∶1、KH540与PFDT的添加量(以混合液总质量计,下同)均为1%时,制备的复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角达155°,在800目砂纸上磨损60 cm后仍能保持超疏水性能,具有良好的自清洁性。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 透明超疏水涂层 有机硅低聚物 制备 性能 功能材料
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溶胶-凝胶法制备SiO_(2)减反射薄膜及其耐久性
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作者 王军 胡瑾瑜 +3 位作者 向军淮 李由 张淑娟 胡敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期243-249,共7页
目的增加太阳光在太阳能电池玻璃盖板的透过率,以期提高太阳能电池的转换效率。方法以正硅酸乙酯为原料、乙醇为溶剂、氨水为催化剂,采用碱催化溶胶-凝胶浸渍提拉法,在玻璃表面制备了SiO_(2)减反射薄膜,研究了溶胶中正硅酸乙酯与乙醇物... 目的增加太阳光在太阳能电池玻璃盖板的透过率,以期提高太阳能电池的转换效率。方法以正硅酸乙酯为原料、乙醇为溶剂、氨水为催化剂,采用碱催化溶胶-凝胶浸渍提拉法,在玻璃表面制备了SiO_(2)减反射薄膜,研究了溶胶中正硅酸乙酯与乙醇物质的量比和提拉镀膜速度对SiO_(2)薄膜光学性质的影响,分析了减反射薄膜的耐久性。结果碱性溶胶制备的SiO_(2)为非晶相,采用浸渍提拉法在玻璃表面制备的薄膜结构疏松,且存在微裂纹。采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1000μm/s制备的SiO_(2)薄膜,折射率分别为1.35和1.33,厚度分别为101.11、102.63nm,最大透过率分别高于未镀膜玻璃6.57%和6.94%,在400~1100nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.01%和5.34%,表明该薄膜具有优异的减反射性能。玻璃表面制备SiO_(2)薄膜后,水接触角约为5°,具有超亲水性。将未镀膜玻璃及镀膜样品在实验室放置5个月后,采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1000μm/s的制备SiO_(2)薄膜的最大透过率分别高于未镀膜玻璃7.50%和6.71%,在400~1100 nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.94%和5.59%,表明SiO_(2)薄膜的减反射性能具有较好的耐久性。结论采用碱催化溶胶-凝胶法在玻璃上制备的SiO_(2)减反射薄膜具有超亲水性及优异的减反射耐久性,在太阳能电池玻璃盖板上具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶 sio_(2)薄膜 减反射 润湿性 耐久性
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TEPA改性Cu-BTC@SiO_(2)复合气凝胶制备及其捕集CO_(2)特性研究
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作者 周刚 杨思奥 +4 位作者 王凯丽 董晓素 柳茹林 孙彪 徐翠翠 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期235-247,共13页
在“碳达峰、碳中和”这一国家重大战略背景下,CO_(2)捕集已经成为当前重大科技发展方向。固体吸附剂吸附法在CO_(2)的捕集过程中应用广泛,其中SiO_(2)气凝胶具有成本低、合成方法灵活、分离效率高、表面易修饰等优点。然而,SiO_(2)气... 在“碳达峰、碳中和”这一国家重大战略背景下,CO_(2)捕集已经成为当前重大科技发展方向。固体吸附剂吸附法在CO_(2)的捕集过程中应用广泛,其中SiO_(2)气凝胶具有成本低、合成方法灵活、分离效率高、表面易修饰等优点。然而,SiO_(2)气凝胶材料也存在CO_(2)/N_(2)吸附选择性低,CO_(2)吸附容量有待继续提高等缺陷。为解决上述问题,制备了一种Cu-BTC@SiO_(2)复合气凝胶CO_(2)吸附材料。首先,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和氮气吸脱附测试对材料表面化学和孔隙结构进行了系统表征。然后,通过二氧化碳吸附测试对其CO_(2)吸附量、选择性吸附、循环吸附进行了研究。最后,采用理论与试验研究结合的方法,对吸附剂的CO_(2)吸附动力学进行了研究。结果表明:Cu-BTC与SiO_(2)气凝胶具有结构协同作用,与Cu-BTC复合后的SiO_(2)气凝胶不会改变材料的Si-O-Si骨架结构,同时可以保持Cu-BTC的晶体结构不受到损坏。复合材料具有726.431 m^(2)/g的高比表面积,570.781 m^(2)/g的微孔比表面积和0.184 cm^(3)/g的高微孔体积。负载四乙烯五胺(TEPA)后CO_(2)吸附量高达3.20 mmol/g,CO_(2)/N_(2)选择性吸附系数为40.8,循环10次CO_(2)吸附循环,吸附容量仅下降14%,提高了SiO_(2)气凝胶材料的CO_(2)吸附容量和吸附选择性。Avrami分数动力学模型对吸附试验结果拟合相关系数为0.99,且Avrami指数nA为1.9表明吸附剂对CO_(2)的吸附是非均质的多层吸附,既有物理吸附又有化学吸附,且以物理吸附为主。利用具有丰富微孔结构的金属有机骨架材料Cu-BTC与SiO_(2)气凝胶进行复合,使复合材料具有分级微/介孔结构,通过增强分子间作用力(范德华力)来增强材料对CO_(2)的物理吸附;使用TEPA对材料进行浸渍改性,利用有机胺和酸性气体之间的酸碱相互作用来增强材料对CO_(2)的化学吸附。 展开更多
关键词 sio_(2)气凝胶 Cu-BTC CO_(2)吸附 吸附动力学 碳中和
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基于SiO_(2)纳米颗粒的无标记化学发光氯霉素适体传感器
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作者 严喜鸾 程诗云 +3 位作者 肖义陂 陈馨 艾凡荣 郭亮 《南昌大学学报(理科版)》 CAS 2024年第2期130-137,共8页
经由食物链长期摄入氯霉素残留物会给人体带来各种危害和疾病。因此,建立快速、准确且高灵敏的食品中氯霉素检测方法具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了表面氨基化的SiO_(2)纳米颗粒,并用X射线衍射、透射电镜和红外光谱对其进行了表... 经由食物链长期摄入氯霉素残留物会给人体带来各种危害和疾病。因此,建立快速、准确且高灵敏的食品中氯霉素检测方法具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了表面氨基化的SiO_(2)纳米颗粒,并用X射线衍射、透射电镜和红外光谱对其进行了表征。然后,利用酰胺键和碱基互补配对作用在SiO_(2)纳米颗粒表面依次组装互补DNA链和氯霉素适配体,成功构建了无标记化学发光氯霉素适配体传感器。该传感器制备简便,其中的氯霉素适配体既可作为生物识别元件,又可与苯甲酰甲醛反应产生化学发光信号,无需标记信号分子。该传感器的氯霉素检出限为3.26×10^(-9) mol·L^(-1),且选择性较好。将该传感器应用于实际样品中进行加标,回收率在94.67%~103.00%之间,表明该适体传感器可用于食品中氯霉素的检测。 展开更多
关键词 无标记 适体传感器 化学发光法 sio_(2)纳米颗粒 氯霉素
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钙长辉长无球粒陨石GRV 13001中SiO_(2)相的特征及其成因
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作者 黄丽霖 温日强 +3 位作者 陈宏毅 陈国柱 罗金连 李春梅 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期409-418,共10页
钙长辉长无球粒陨石中SiO_(2)相的形成与母体经历的热改造作用密切相关,能在一定程度上指示母体的热变质历史。以中国第30次南极科学考察队发现的一块钙长辉长无球粒陨石GRV 13001为研究对象,重点分析了不同产状的SiO_(2)相,发现其可分... 钙长辉长无球粒陨石中SiO_(2)相的形成与母体经历的热改造作用密切相关,能在一定程度上指示母体的热变质历史。以中国第30次南极科学考察队发现的一块钙长辉长无球粒陨石GRV 13001为研究对象,重点分析了不同产状的SiO_(2)相,发现其可分为成分较纯的不规则粒状方石英和石英、富Al和K的板条状鳞石英以及高钙辉石边部的蠕虫状SiO_(2)相3种类型。不同产状SiO_(2)相的成因及其指示的陨石母体热变质历史为:(1)母星体浅表层岩浆快速冷却结晶,形成充填型不规则粒状方石英;(2)经历缓慢热变质作用形成4型热变质程度辉石,同时导致充填物中部分方石英转变为石英;(3)缓慢热变质作用期间,相对短暂且高温的重新加热事件引起充填物区域物质部分熔融,从而形成板条状鳞石英,亦导致原生辉石颗粒边缘高钙辉石次生边的形成,生长过程中蠕虫状SiO_(2)相被包裹进次生边。不同产状SiO_(2)相的成因为其陨石母体经历的热改造过程提供了依据。 展开更多
关键词 HED族陨石 钙长辉长无球粒陨石 GRV 13001陨石 sio_(2)相 热变质 成因
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SiO_(2)高效节能气凝胶隔热材料的制备及性能研究
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作者 李月香 马军霞 王蒙 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期7224-7230,共7页
以N,N-二甲基甲酰胺为干燥剂,通过常压干燥法制备了SiO_(2)气凝胶隔热材料,研究了正硅酸乙酯和水的摩尔比对SiO_(2)气凝胶形貌、物相结构、孔径分布、力学性能和导热性能的影响。结果表明,SiO_(2)气凝胶隔热材料为典型的非晶结构,具有... 以N,N-二甲基甲酰胺为干燥剂,通过常压干燥法制备了SiO_(2)气凝胶隔热材料,研究了正硅酸乙酯和水的摩尔比对SiO_(2)气凝胶形貌、物相结构、孔径分布、力学性能和导热性能的影响。结果表明,SiO_(2)气凝胶隔热材料为典型的非晶结构,具有有序的介孔孔道,随着水摩尔比的增大,气凝胶的孔道结构有序度逐渐提高,宏观形貌更加完整且致密,摩尔比n(TEOS)∶n(水)=1∶30制备出的气凝胶的多孔网格结构最为致密。随着水摩尔比的增大,SiO_(2)气凝胶的比表面积、抗压强度先增大后降低,导热系数先降低后增大。当摩尔比n(TEOS)∶n(水)=1∶30时,气凝胶比表面积最大为441 m^(2)/g,对应的孔体积为0.414 cm^(3)/g,孔径分布为3.75 nm,抗压强度最大为29.79 kPa,导热系数最低为0.022 W/(m·K),保温性能最优。以TMCS和正己烷对SiO_(2)气凝胶进行疏水改性,体积比V(TMCS)∶V(正己烷)=1∶10时,SiO_(2)气凝胶表面的接触角达到最大值139.6°,疏水性能最佳,热稳定性也得到改善。 展开更多
关键词 sio_(2)气凝胶 导热系数 疏水改性 热稳定性 保温性能
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Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂的制备及其催化甲烷与CO_(2)制乙酸性能
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作者 任行涛 吴俊 +3 位作者 贾志光 丁靖 万辉 管国锋 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期489-495,共7页
以Zr(NO_(3))4·5H_(2)O和Ni(NO_(3))2·6H_(2)O为原料、(NH4)2CO_(3)为沉淀剂,采用溶胶凝胶-硫酸酸化两步法制备了Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂,采用XRD,FTIR,SEM,N_(2)吸附-脱附,H_(2)-TPR,NH3-TPD等方法对Ni/ZrO_(2)-SO_(4)... 以Zr(NO_(3))4·5H_(2)O和Ni(NO_(3))2·6H_(2)O为原料、(NH4)2CO_(3)为沉淀剂,采用溶胶凝胶-硫酸酸化两步法制备了Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂,采用XRD,FTIR,SEM,N_(2)吸附-脱附,H_(2)-TPR,NH3-TPD等方法对Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂进行表征,考察了Ni的引入方式对催化剂的结构和性能的影响。实验结果表明,与共沉淀方式引入Ni制备的Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂相比,采用溶胶凝胶方式引入Ni制备的催化剂的四方相ZrO_(2)占比更高,表面酸量更多,且具有良好的热稳定性和较强的L酸性;采用溶胶凝胶方式引入Ni制备的Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂的乙酸生成量明显优于共沉淀方式引入Ni制备的Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂。四方相ZrO_(2)、酸性位点和过渡金属Ni之间的协同作用促进了甲烷与CO_(2)直接反应合成乙酸。 展开更多
关键词 ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-) 溶胶-凝胶法 甲烷 乙酸 合成
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纳米SiO_(2)改性界面剂对混凝土黏结性能的影响
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作者 杨才千 徐利敏 +3 位作者 曾领雄 潘勇 李科锋 李君石 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第5期37-42,47,共7页
混凝土结构修补加固后的工作性能取决于新旧混凝土的界面黏结性能,增强新旧混凝土黏结强度的有效途径之一是使用界面剂。通过新旧混凝土界面的斜剪试验、劈裂抗拉试验和界面过渡区SEM形貌分析,对比研究了纳米SiO_(2)溶液、纳米SiO_(2)... 混凝土结构修补加固后的工作性能取决于新旧混凝土的界面黏结性能,增强新旧混凝土黏结强度的有效途径之一是使用界面剂。通过新旧混凝土界面的斜剪试验、劈裂抗拉试验和界面过渡区SEM形貌分析,对比研究了纳米SiO_(2)溶液、纳米SiO_(2)砂浆、砂浆、丁苯乳胶、环氧树脂5种类型界面剂以及凿毛处理的界面黏结效果,分析了纳米SiO_(2)溶液、纳米SiO_(2)砂浆作为界面剂提升界面黏结性能的机理。试验结果表明:3.75%纳米SiO_(2)砂浆界面剂对新旧混凝土界面的修补效果最好,其界面过渡区的水化反应更充分,生成的网状C-S-H凝胶使得整体结构更加紧密,28 d的斜剪强度和劈裂抗拉强度最高,分别为27.3 MPa和6.3 MPa,其斜剪强度甚至比最优粗糙度(6 mm)26.5 MPa要高。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 斜剪强度 劈裂抗拉强度 界面剂
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两亲SiO_(2)纳米颗粒的制备和界面扩张流变行为研究
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作者 贾寒 谢秋宇 +2 位作者 李传錡 孙涵 齐宁 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第9期28-34,共7页
制备了一种两亲SiO_(2)纳米颗粒,借助红外光谱及接触角测量证实了相关基团在SiO_(2)纳米颗粒表面的成功接枝,探究了其界面活性和界面扩张流变行为。通过动态界面张力测量及小幅正弦振荡实验发现,两亲SiO_(2)纳米颗粒相比亲水和疏水SiO_... 制备了一种两亲SiO_(2)纳米颗粒,借助红外光谱及接触角测量证实了相关基团在SiO_(2)纳米颗粒表面的成功接枝,探究了其界面活性和界面扩张流变行为。通过动态界面张力测量及小幅正弦振荡实验发现,两亲SiO_(2)纳米颗粒相比亲水和疏水SiO_(2)纳米颗粒能够更稳定地吸附在界面形成一层吸附膜,降低界面张力,同时由于其扩散交换速度较慢,界面扩张模量大于亲水和疏水SiO_(2)纳米颗粒。进一步的大幅线性压缩实验发现两亲SiO_(2)纳米颗粒在表面比为0.35时其界面吸附量会发生激增,扩张模量迅速增大,其形成的界面膜具有抵抗较大程度形变的能力。 展开更多
关键词 两亲sio_(2)纳米颗粒 界面扩张模量 界面张力 界面膜
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SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂复合材料性能研究
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作者 郭俊卿 田志广 陈拂晓 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期253-258,共6页
为拓宽SiO_(2)气凝胶(SA)的应用领域,以E-51环氧树脂(EP)、SA作为添加剂,采用常压干燥法,逐次与酚醛树脂(PF)、环氧树脂/酚醛树脂材料(EP/PF)混合,制备出SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂(SA/EP/PF)复合材料,通过傅立叶变换红外光谱、... 为拓宽SiO_(2)气凝胶(SA)的应用领域,以E-51环氧树脂(EP)、SA作为添加剂,采用常压干燥法,逐次与酚醛树脂(PF)、环氧树脂/酚醛树脂材料(EP/PF)混合,制备出SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂(SA/EP/PF)复合材料,通过傅立叶变换红外光谱、比表面积、孔径及力学性能测试,研究了SA、EP对PF隔热性能、力学性能的影响。结果表明:环氧树脂嫁接到酚醛树脂分子中,可改善酚醛树脂的力学性能,当环氧树脂添加量为20%时,最大拉伸强度提高了66%,最大弯曲强度提高了62.5%;当SiO_(2)气凝胶添加比例为1%时,SiO_(2)气凝胶/环氧树脂/酚醛树脂复合材料的导热系数最小,低至0.3185W/(m·K),隔热性能相比酚醛树脂提升16.14%,为SiO_(2)气凝胶推广应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 sio_(2)气凝胶 酚醛树脂 环氧树脂 常压干燥法 力学性能 隔热性能
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