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1、序号： 编码： 第九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称： 纳米银掺杂炭气凝胶的溶胶凝胶法制备研究 学校全称： 华南农业大学 申报者姓名 （集体名称）： 钟利伦 刘凯旋 吴志杰 陈娟 李小媚 类别：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类 科技发明制作B类 报送方式：省级报送作品高校直送作品说 明1申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申
2、报者可根据情况填写C表。3表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4序号、编码由第九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国组委会填写。5学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.522cm）。6发起高校的三件直送作品和各省（区、市）通过初评的作品（数量参照“作品数额分配方案”）各一式四份分别按全国组委会规定的时间用特快专递寄至全国竞赛组委会办公室。7作品申报书须按要求由各省或各校竞赛组织协调机构统一寄送。8其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。
3、9寄送地址：复旦大学团委第九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛组委会办公室联 系 人：丁 力联系电话：02165642631传 真：02165642631邮政编码：200433A2申报者情况（集体项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写；2申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名钟利伦性别男出生年月1982年11月学校华南农业大学系别、专业、年级应用化学系2001级学历本科学制4 年入学时间2001年9月作品名称纳米银掺杂炭气凝胶的溶胶凝胶法制备研究毕业论文题目纳米碳酸钙的制备通讯地址广州华南农业大学理
4、学院2001级应用化学2班邮政编码510640办公电话020-31748307常住地通讯地址广州华南农业大学华山宿舍2-307邮政编码540640住宅电话020-38675521其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位刘凯旋男22本科华南农业大学理学院应用化学吴志杰男22本科华南农业大学理学院应用化学陈 娟女21本科华南农业大学理学院应用化学李小媚女20本科华南农业大学理学院应用化学资格认定学校学籍管理部门意见以上作者是否为2005年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （部门签章）2005年 6 月 20 日院、系负责人
5、或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果是 否负责人签名： 2005年 6 月 20 日B1申报作品情况（自然科学类学三术论文）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称纳米银掺杂炭气凝胶的溶胶凝胶法制备研究作品分类（E） A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）
6、 E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路目的: 为了解决溶胶凝胶法制备载银炭气凝胶的难题，探索纳米银掺杂炭气凝胶的溶胶凝胶法制备工艺。思路:1、利用配位剂与银配位，降低银的氧化还原电位，使银离子与酚醛凝胶液不发生氧化还原反应。2、利用表面活性剂包覆银配离子，使银分散在溶胶凝胶体系中。3、采用常压法干燥制得载银有机气凝胶，炭化得到纳米银掺杂的炭气凝胶。作品的科学性、先进性及独特之处科学性：在前人的大量研究的基础上，设计了溶胶凝胶法制备载银炭气凝胶的方案，采用先进的表征手段进行目标产品表征。先进性：在Elsevier SDOS电子期刊全文数据库中未见溶
7、胶凝胶法制备载银炭气凝胶的报道。创新性：1、开创了溶胶凝胶法制备纳米银掺杂炭气凝胶的工艺 2、开创了用异相沉降法制备固定尺寸的球形颗粒。 3、干燥工艺：用常压干燥取代超临界干燥。作品的实际应用价值和现实意义此项研究工作中，开创了溶胶凝胶法制备纳米银掺杂炭气凝胶的方法，成功地把纳米银均匀镶嵌进炭气凝胶的三维网络中，预期这种载银炭材料能保持优良的吸附抗菌性能，并能使银持久溶出，在水净化处理方面有良好的应用前景。开创了球形载银炭气凝胶颗粒的制备方法，工艺简单，效率高，颗粒大小可控制，有望在实际生产中得到应用。学术论文文摘在研究工作中，将银离子与硫代硫酸根配位以降低银的氧化还原电位，同时，采用表面活性
8、剂CTAB包覆银配离子，使银均匀分散在酚醛（RF）凝胶溶液中。在有机凝胶形成后，用盐酸处理，使银配合物分解，采用常压干燥法干燥，炭化得到载银炭气凝胶。研究了不同制备条件对银掺杂块状凝胶的颜色、收缩率、炭化得率的影响。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X-射线衍射（XRD），比表面积及孔径分析等方法表征了载银炭气凝胶的结构。实验结果表明：所制备的载银炭气凝胶材料具有三维凝胶网络结构，银粒子直径为1025nm、分散均匀，密度在0.250.60g/cm3，BET比表面积（400850m2g1），具备典型炭气凝胶的结构特征。从实际应用的角度出发，本文采用异相沉降法将载银炭气凝胶制备成大小可控
9、的载银炭气凝胶颗粒以替代传统的块状凝胶，在水净化处理方面有良好的应用前景。 作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励尚未公开发表。鉴定结果请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录1、Shuting Zhang, Ruowen Fu, Dingcai Wu, et al. Preparationand Characterization of Antibacterial Activated Silver-doped Carbon Aerogels. Carbon,2004,(42):2000-20102、Dingcai Wu, Ruowen
10、 Fu, Shuting Zhang, et al. The preparation of low-density carbon aerogels by the ambient pressure drying procedure. Carbon,2004,(42):2033-20393、Ruowen Fu, Mildred S. Dresselhaus,Gene Dresselhaus, et al. The growth of carbon nanostructures on cobalt-doped carbon aerogels. J. Non-Cryst. Solid,2003,(31
11、8):223-232.4、T. F. Baumann, G. A. Fox, J. H. Satcher, et al. Synthesis and characterization of copper-doped carbon aerogels. Langmuir,2002,(18):7073-70765、F. J. Maldonado-Hdar, M. A. Ferro-Garca, J. Rivera-Utrilla, et al. Synthesis and textural characterization of organic aerogels, transition-metal-
12、containing organic aerogels and their carbonized derivatives. Carbon,1999,(37):1199-12056、A. Oya, S. Yoshida, J. Alcaniz-Monge, et al. Preparation and properties of an antibacterial activated carbon fiber containing mesopores. Carbon 1996; 34(1): 53-57申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）1、申报论文：纳米银掺杂炭气凝胶的溶胶凝胶法制备
13、研究科研管理部门签章 情况属实。 2005年6月20日C.当前国内外同类课题研究水平概述 说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。20世纪80年代末，美国 Lawrance Livermore 国家实验室 Pekala R. W.首次制备出 RF (resorcinol formal dehyde) 有机气凝胶，并炭化得到炭气凝胶 (carbon aerogel)。其孔隙率高达8098，典型孔隙尺寸小于50nm，网络颗粒直径约为320nm，比表面积高达4001100m2g1，密度为0.030.80g/cm3。目前金属掺杂的炭气凝胶制备方法主要有浸渍法，离子交换法，溶
14、胶-凝胶法。浸渍法采用常压干燥的有机气凝胶在水溶性金属盐溶液中浸渍的方法来制备金属掺杂的炭气凝胶。最近，Dingcai Wu等成功制备出常压条件下干燥的有机气凝胶，这种气凝胶的密度在0.210.27g/cm3，凝胶颗粒在20100nm，炭化后气凝胶的BET比表面积在550680m2/g。在这一工作基础上，Shuting Zhang等采用含银溶液浸渍有机气凝胶，然后炭化制备出银掺杂的炭气凝胶。用于抗菌材料的研究中，具有优良的抗菌性能和抗菌持久性能，但银粒子的均匀分布，载银量的控制及低溶出方面，还未能很好的解决。离子交换法，能够得到掺杂量较高的炭气凝胶，但由于有机凝胶中存在还原性基团及残存的未聚合单体，在离子交换过程中仍然存在氧化还原作用引起的金属粒子沉积，金属掺杂量较难控制，且制备工艺复杂，在实际应用上存在许多缺陷。溶胶凝胶法，金属掺杂炭气凝胶的溶胶-凝胶法制备是指在凝胶形成之前加入金属盐类，形成凝胶后再进行超临界干燥和炭化。这种溶胶凝胶法制备的金属掺杂炭气凝胶中金属含量一般都很低（小于2%
