功能性氧化硅微/纳米材料的制备与性质研究

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功能性氧化硅微/纳米材料的制备与性质研究

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毕业论文范文题目：功能性氧化硅微/纳米材料的制备与性质研究，论文范文关键词：功能性氧化硅微/纳米材料的制备与性质研究
功能性氧化硅微/纳米材料的制备与性质研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：本文主要对功能性二氧化硅微纳米材料的制备与性质进行了研究,获得一些创新性结果。这些研究对硅材料的合成与应用,以及玉米植株的合理开发提供了良好的途径。1.植硅石与玉米植株中的硅植硅石是沉淀于某些高等植物体内(细胞壁、细胞腔内部或细胞之间的间隙)的含水非晶态二氧化硅。许多资料显示,禾本科植物中含有较多的硅,玉米植株是禾本科植物的典型代表。因此,这里重点研究了玉米(秆、叶片、根)中的植硅石。并深入讨论了直接燃烧法、酸处理法、酸碱处理法、酶处理法对玉米植株中植硅石的影响。发现直接燃烧法在500℃燃烧8h可以获得形貌较为完整的植硅石;酸处理法获得了纳米级的硅球,并对不同的酸处理结果做了对比,发现在400℃硝酸处理2h的反应条件最佳,得到了粒径200nm的硅球;样品（文章此处忽略..）经酶处理后,发现酶对植硅石影响不大,但比较严重的影响了纤维素、半纤维素、木质素的形貌和结构。对样品分别进行了显微镜、透射电镜、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、电子能谱等分析。最后,推测了玉米植株中硅的来源与反应状况,推测了玉米植株内微米级硅球转化为纳米级硅球的过程。2.SiO_2微孔材料的制备按照国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)的定义,多孔材料孔径在2-50nm之间的材料称之为介孔材料,低于2nm称为微孔材料。超微孔材料一般是指其孔径介于微孔和介孔临界区间即在1.0-2.0nm范围内的孔材料,其合成思路、材料性质与介孔材料相似。介孔材料的制备多以表面活性剂的自组装体系为模板,通过溶胶-凝胶化学反应来完成的。在催化剂、催化剂载体、色谱填充材料（文章此处忽略..）、吸附与分离技术、环保、主客体化学、材料合成模板等领域具有广泛的应用前景。本文以三种不同的小分子水凝胶(Fmoc-D-丙氨酸-D-丙氨酸二肽、Fmoc-D-丙氨酸-L-苏氨酸二肽、Fmoc-D-丙氨酸-L-酪氨酸二肽)为模板合成了超微孔二氧化硅材料,并且利用紫外光谱、红外光谱、X射线衍射、N_2吸附一脱附、透射电镜、高分辨透射电镜等技术对合成材料进行了表征。结果显示其孔径在1.0-2.0nm之间,其范围在超微孔材料范围内。其中,最大的BET比表面积达880.353m~2/g。3.纳米SiO_2粒子的改性及SiO_2-Ag异二聚体的形成由TEOS、A-151和KH570合成了改性的纳米二氧化硅,改性后的纳米二氧化硅具有较好的疏水性。对改性前后的纳米二氧化硅表面进行表征,（此处忽略..）证明了该实验方法可以有效的分散其聚集体。由XRD分析证明改性前后硅球的状态都是无定形态;而FTIR测试证明A-151和KH570确实已经和纳米二氧化硅表面的羟基发生了化学反应;TEM测试证明了改性后的纳米二氧化硅达到了纳米级的分散。除此之外,我们还分别用亲水、疏水两种硅球合成了SiO_2-Ag的异二聚体。发现,对于亲水的硅球而言,小粒径的硅球更容易形成异二聚体,大粒径的硅球则容易形成纳米复合微球。而对疏水的硅球来讲,低温时的反应更容易获得SiO_2-Ag异二聚体。所有的实验结果由TEM来证明。本论文的新颖之处:1.本论文主要研究了玉米植株中植硅石的存在、来源和形貌,对比了直接燃烧、三种常见酸、酸和碱、三种混合酶对玉米植株中纤维素、半纤维素、（此处忽略..）木质素、植硅石形貌的影响。并对微米级的植硅石进行破坏得到了纳米级的硅球。2.用一种新颖的模板剂——小分子水凝胶(包括Fmoc-D-丙氨酸-D-丙氨酸二肽、Fmoc-D-丙氨酸-L-苏氨酸二肽、Fmoc-D-丙氨酸-L-酪氨酸二肽)合成了具有较高比表面积的二氧化硅超微孔材料,并用溶剂洗涤法去除了模板剂。3.用常见的溶胶-凝胶法,调节合适的酸度,用正硅酸已酯直接与硅烷偶联剂反应获得了粒径约100nm的亲油的二氧化硅粒子。用超声波法用亲水、亲油两种不同的硅球合成了SiO_2-Ag的异二聚体和纳米复合微球。

以上为本篇毕业论文范文功能性氧化硅微/纳米材料的制备与性质研究的介绍部分。

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