国家自然科学基金(11074189)
- 作品数：17 被引量：74H指数：5
- 相关作者：沈军张志华倪星元周斌刘念平更多>>
- 相关机构：同济大学上海理工大学航天特种材料及工艺技术研究所更多>>
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- 相关领域：理学化学工程一般工业技术电气工程更多>>
- 微结构与表面修饰对二氧化硅多孔薄膜疏水性能的影响被引量：4
- 2013年
- 通过引入聚乙二醇(PEG)改性传统二氧化硅(SiO2)溶胶,得到了粒径分布较宽且粒径可控的溶胶。比较了六甲基二硅氮烷(HMDS)溶胶内修饰和薄膜表面修饰以及溶胶粒径对SiO2薄膜疏水性能的影响。采用动态光散射粒度仪定量测试了二氧化硅溶胶老化过程中粒度的变化,用原子力显微镜、接触角测试仪、红外光谱仪、紫外-可见-近红外分光光度计分别对薄膜的表面形貌、表观静态接触角、薄膜成分及透光率等进行了测量。结果表明:PEG的添加可有效增大溶胶粒度从而增大薄膜的粗糙度,提高薄膜的疏水性。表面修饰效果受修饰方式和SiO2粒径影响,粒径较小时有利于溶胶内修饰,粒径较大时有利于对薄膜修饰。经过表面修饰剂(HMDS)的气氛处理得到了接触角为152°的超疏水薄膜,而且相比溶胶内修饰可以减小薄膜透光率的损失。
- 许莉丽李晓光倪星元沈军
- 关键词：二氧化硅薄膜表面修饰
- 疏水性对溶胶-凝胶SiO2薄膜抗真空污染及抗激光损伤能力的影响被引量：2
- 2013年
- 以正硅酸乙酯作为前驱体,利用碱催化方式制备了SiO2溶胶,通过在溶胶中添加含疏水基团(-CH3)的六甲基二硅氮烷(HMDS)对溶胶进行改性,使用添加不同物质的量比HMDS改性后的溶胶用提拉法在K9基片上镀膜,获得了具有疏水性能的SiO2薄膜。采用自制接触角测量仪、紫外-可见-近红外分光光度计研究了薄膜的水接触角和透过率。测试了薄膜的激光损伤阈值,并观察了激光辐照后薄膜的损伤形貌。通过真空污染实验对薄膜的抗污染能力及抗激光损伤能力进行了研究。实验结果表明:经疏水改性的溶胶所镀制的薄膜激光损伤阈值由未改性样品的24.3 J·cm-2增加到37 J·cm-2(1 064 nm,10 ns),且抗真空污染能力大大加强:在真空环境下保存168 h后,未改性样品的峰值透过率下降了2%,而疏水改性后的样品峰值透过率仅下降了0.25%,并保持了较高的激光损伤阈值(30.8 J·cm-2)。
- 刘源沈军李晓光周斌张志华
- 关键词：溶胶-凝胶SIO2薄膜激光损伤
- 碳气凝胶的孔结构及其对电化学超级电容器性能的影响被引量：25
- 2012年
- 通过改变碳气凝胶的溶胶-凝胶制备条件和炭化活化工艺,实现了对碳气凝胶纳米孔洞结构的控制.采用扫描电子显微镜(SEM)和氮气等温气体吸附法对碳气凝胶和KOH活化碳气凝胶的形貌和孔结构进行了表征和分析,并且使用循环伏安法(CV),恒流充放电,电化学阻抗谱(EIS)等检测技术评价了电化学性能.结果表明:发达的三维纳米网络结构与合理的孔径分布是影响碳气凝胶电化学超级电容器性能的关键因素.经适度活化后的碳气凝胶材料含有丰富的介孔,比表面积可达1480m2·g-1.在6mo·lL-1的KOH溶液中,在100mV·s-1的扫描速率下其比电容量高达216F·g-1.通过拟合发现,碳气凝胶类材料的大孔和介孔拥有更高的单位面积比电容量.
- 刘冬沈军李亚捷刘念平刘斌
- 关键词：碳气凝胶孔结构超级电容器电化学性能
- 聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶纳米复合材料的制备表征及其在超级电容器中的应用（英文）被引量：5
- 2016年
- 通过化学氧化聚合法制备出不同比例的聚吡咯(PPY)/硝酸活化碳气凝胶(HCA)复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征材料的成分和形貌,结果表明,通过硝酸活化及与聚吡咯的复合,并未破坏碳气凝胶的多孔形貌,硝酸活化碳气凝胶及聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶都仍然保持着原碳气凝胶的三维纳米多孔结构。采用对照实验的方法,设计并合成五组不同配比的复合材料,聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶的质量比例分别为3:1、2:1、1:1、1:2、1:3,通过循环伏安法,恒流充放电,交流阻抗及循环性测试等考察材料的电化学性能。结果证明,当聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶比例为1:1时,复合材料显示出最优电化学性能:比电容高达336 F?g^(-1),是纯碳气凝胶(103 F?g^(-1))的三倍有余,除此还显示出卓越的导电性与循环稳定性,2000次循环后仍保持初始电容的91%,具备优良的超级电容器电极材料性能。因此聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶复合纳米材料是超级电容器的理想电极材料。
- 李亚捷倪星元沈军刘冬刘念平周小卫
- 关键词：聚吡咯超级电容器复合电极材料
- 水玻璃为源的超疏水型SiO_2气凝胶块体制备与表征被引量：16
- 2012年
- 采用廉价的水玻璃为硅源,通过乙醇溶剂替换及六甲基二硅醚和盐酸混合液对湿凝胶的表面基团改性,常压干燥出疏水介孔的SiO2气凝胶块体。制得的SiO2气凝胶块体具有超疏水性,在0～400℃附近,疏水角约155°～130°,其密度为80～200 mg/cm3,比表面积为568 m2/g,孔体积为2.9cm3/g,其室温下的热导率为0.026W/(m K)。
- 刘光武周斌倪星元沈军杜艾祖国庆
- 关键词：二氧化硅气凝胶水玻璃超疏水
- 溶胶-凝胶法制备不同膜系结构的宽带减反膜(英文)
- 2012年
- 利用酸催化的二氧化钛溶胶、酸催化的二氧化硅溶胶以及碱催化的二氧化硅溶胶,基于λ/4-λ/2和λ/4-λ/4膜系结构制备了TiO2/SiO2和SiO2/SiO2两种双层宽带减反膜。TiO2/SiO2减反膜具有M型透射光谱,在400800 nm波段内实现了良好的宽带增透效果,适用于太阳能电池板表面玻璃的减反射需求:此增透膜还具备优异的耐刮擦性和光学稳定性,基本满足户外使用的要求。TiO2/SiO2减反膜具有平滑的透射光谱,相500850 nm波段具有超过99.5%的平均透过率:经氨气氛热处理及三甲基氯硅烷化学修饰后,此增透膜具有良好的疏水性和耐刮擦性,基本满足强激光系统中氙灯挡板玻璃的使用需求。
- 李晓光王晓栋沈军
- 关键词：溶胶-凝胶太阳能电池强激光系统
- 弹性气凝胶的制备及其力学、热学性能研究被引量：11
- 2014年
- 以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为硅源、水为溶剂、醋酸和氨水作为酸碱催化剂,采用酸碱两步法和酒精超临界干燥制备了透明块体气凝胶。用扫描电镜、比表面积与孔径分析仪、动态力学分析仪和hotdisk热分析仪等表征了气凝胶的微观形貌、孔结构、力学、热学等性能。制备的气凝胶具有很好的弹性性能,压缩60%后可回复到原长的78%,经热处理后反弹到原长的94%。气凝胶同时具有较好的保温隔热性能,常温热导率仅为0.028 W/(m?K)。其接触角达154°,表现出较好的疏水性能。气凝胶的耐热温度为440℃,高于此温度将导致甲基氧化分解。气凝胶优良的保温隔热性能和力学性能使其在保温隔热领域中具有广泛的应用前景。
- 祖国庆沈军邹丽萍王文琴连娅张志华
- 关键词：气凝胶甲基三甲氧基硅烷
- 溶胶-凝胶SiO2减反膜的表面修饰和抗污染特性被引量：4
- 2010年
- 采用溶胶-凝胶法制备了用于高功率激光装置的SiO_2减反射膜,并在室温条件下采用气相法对该薄膜进行表面修饰。结果表明:修饰后薄膜的疏水性能、激光损伤阈值均有明显提高;其在大气环境下的耐候性与普通薄膜相当,但对有机污染物的抗性明显提高;经六甲基二硅胺烷修饰、氨气氛及热处理后的薄膜表现出对有机烷类良好的抗污染性能。
- 沈军刘源李晓光
- 关键词：溶胶-凝胶表面修饰硅烷化
- 碳气凝胶的纳米结构控制以及其在锂离子电池中的应用(英文)
- 2012年
- 以间苯二酚和甲醛为前驱体,通过溶胶凝胶法制备有机气凝胶,通过高温裂解制备得到碳气凝胶。由于其高的比表面积、低的电导率、空问网络结构,碳气凝胶被认为是可充电电池的理想电极材料。研究碳气凝胶的制备和结构控制,通过SEM、BET、XRD等手段测试其结构性质和结构控制。碳电极分别由碳气凝胶、黏结剂和导电炭黑组成,以锂片为对电极制成原电池。电化学测试在高纯度氩气环境的德产手套箱内进行,电化学测试结果显示具有很高的首次放电容量,可以达到1074 mAh/g。
- 关大勇沈军刘念平吴广明周斌张志华
- 关键词：溶胶凝胶多孔结构碳气凝胶锂离子电池
- 类银镜法高产量制备高稳定纳米银被引量：3
- 2012年
- 以AgNO3为前躯体,葡萄糖为还原剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为络合剂和分散剂,一步法制备纳米银溶胶。利用紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对银溶胶的形成、颗粒尺寸形貌、稳定性和晶体结构进行了表征。结果表明,CTAB与Ag+和H+发生络合反应,稳定了H+,促进了葡萄糖对Ag+的还原;所制备银纳米粒子以球形为主,分散性良好,粒径分布范围为10～40nm,银浓度高达0.025mol/L,室温条件下能够稳定5个月以上。
- 李秀妍沈军杜艾关大勇张志华周斌吴广明倪星元高国华
- 关键词：银溶胶高稳定
