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二氧化钛-炭杂化气凝胶的制备与表征(4)

时间:2017-05-30 09:25来源:毕业论文
选择不同的表面活性剂分子对粒子表面进行修饰,控制微乳液成分的配比,主要是水和表面活性剂的浓度比,可以控制微型水池的尺寸,从而有效控制纳米


选择不同的表面活性剂分子对粒子表面进行修饰,控制微乳液成分的配比,主要是水和表面活性剂的浓度比,可以控制微型水池的尺寸,从而有效控制纳米颗粒
尺寸,最终得到单分散的纳米颗粒。在微乳液里产生纳米颗粒的的机理有三种情况,如图
所示。(I)为两种不同的微乳液混合。乳液胶团之间相互碰撞,在水核内发生物质交换或传
递,引起核内发生化学反应。由于水核半径是一定的,那么在其中发生化学反应生成新的
物质的粒子尺寸也会得到控制。水核的尺寸最终控制了生成物颗粒的大小。 (II)为一种
反应物存在于微乳液的水核里,而另一种反应物则在水相中以溶液的形式与前者混合。 水
相中的反应物穿过微乳液界面膜进入水核中,与前者进行化学反应而产生晶核并不断生
长,但是由于水核的半径是一定的,所以最终产物粒子尺寸得到了控制。 (III)为一种反
应物在微乳液的水核中,而另一种反应物为气态物质。将气态物质通入乳液中,二者发生
化学反应。但是反应仍然局限在胶团内,故得到的最终产物的颗粒尺寸也是较小的。微乳
液法制备纳米颗粒的试验装置简单, 操作方便、易于控制亦是其显著的优点,但是成本较
高,难以工业化生产。
1.3 碳气凝胶的制备及其电除盐性能
碳气凝胶是一种结构可控的纳米多孔非晶碳素材料, 具有丰富的孔洞、连续的网络结
构、 较高的比表面积和良好的导电性能。 经研究发现其在超级双电层电容器、 可充电电池、
燃料电池等方面极具应用潜力。近年来, 碳气凝胶的另一个电化学新应用是作为水相中电
容去离子化( Capacitive deionization) 的电极材料, 美国的 J. C. Farmer 等研究者应用碳
气凝胶进行了电除盐实验, 发现碳气凝胶在电除盐领域具有很多优于其他碳材料的良好
性能。图 2 为碳气凝胶的 SEM 图片。从下图(上)可以看出碳气凝胶的颗粒和孔径分
布比较均匀, 是一种具有连续、均匀网络结构的多孔纳米材料。下图(下)是碳气凝胶的
孔径分布图。由之可知碳气凝胶的孔径主要分布在 3.5nm 和 70nm 处, 说明碳气凝胶的
孔结构主要由微孔和介孔组成。 二氧化钛-炭杂化气凝胶的制备与表征(4):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_8037.html
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