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1、有机硅空心球的合成和表征有机硅空心球的合成和表征答辩人答辩人答辩人答辩人: : 唐李志鹏唐李志鹏唐李志鹏唐李志鹏班班班班 级：级：级：级： 化工教改化工教改化工教改化工教改081081导导导导 师师师师: : 王红宁王红宁王红宁王红宁论文框架论文框架研究背景研究背景实验内容实验内容结果讨论结果讨论结论结论致谢致谢12345研究背景研究背景纳米空心球的特点纳米空心球的特点： 纳米空心球作为一种新的纳米结构，纳米空心球作为一种新的纳米结构，一个明显的特征就是具有很大的内部空一个明显的特征就是具有很大的内部空间及厚度在纳米尺度范围内的壳层，而且间及厚度在纳米尺度范围内的壳层，而且有比表面积大、密度小
2、。这种特殊结构使有比表面积大、密度小。这种特殊结构使其应用范畴不断扩大。其应用范畴不断扩大。研究背景研究背景纳米空心球的合成：纳米空心球的合成： （1）溶胶）溶胶-凝胶法凝胶法 （2）水热合成法）水热合成法 （3）微乳液法）微乳液法 （4）蒸发冷凝法）蒸发冷凝法研究背景研究背景有机硅特点：有机硅特点： 有机硅材料具有耐候性强，耐高、有机硅材料具有耐候性强，耐高、低温特性，耐臭氧，耐燃，无毒无腐和低温特性，耐臭氧，耐燃，无毒无腐和生理惰性的无机材料特点，同时又具有生理惰性的无机材料特点，同时又具有高分子易加工的特点。高分子易加工的特点。研究背景研究背景油气吸附法油气吸附法吸附剂吸附剂（1） 活性
3、炭及活性炭纤维活性炭及活性炭纤维（1） 疏水沸石疏水沸石/介孔分子筛介孔分子筛（1） 疏水硅胶疏水硅胶（1） 吸附树脂吸附树脂实验内容实验意义实验意义： 有机硅空心球同时具备有机硅和空心有机硅空心球同时具备有机硅和空心球结构材料的独特优点和特征，既保留球结构材料的独特优点和特征，既保留了有机硅材料表面张力低、耐高、低温了有机硅材料表面张力低、耐高、低温特性，耐臭氧，耐燃，无毒无腐和生理特性，耐臭氧，耐燃，无毒无腐和生理惰性等等性质，而且还拥有空心球材料惰性等等性质，而且还拥有空心球材料相对密度较低，比表面积大，抗冲击性相对密度较低，比表面积大，抗冲击性能较好的优势能较好的优势。实验内容F108
4、TMBHCl有有机机硅硅源源DMDMOS6小时后6小时后24小时后有机硅有机硅空心球空心球实验流程流程实验内容改变因素：改变因素： （1） 不同比例掺杂不同比例掺杂 （2） 反应时间反应时间 （3） 酸度酸度 （4） 是否水热是否水热结果讨论结果讨论不同掺杂比例的不同掺杂比例的TEM照片照片结果讨论结果讨论不同掺杂比例的氮气吸脱附等温线不同掺杂比例的氮气吸脱附等温线 不同比例（不同比例（10%，20%，30%）掺杂的有机硅空心球）掺杂的有机硅空心球的吸附脱附等温线，的吸附脱附等温线，20%和和30%的纵坐标分别向上的纵坐标分别向上平移平移150和和300结果讨论结果讨论不同掺杂比例的不同掺杂比
5、例的脱附孔径分布脱附孔径分布不同比例（不同比例（10%，20%，30%）掺杂的有机）掺杂的有机硅空心球的脱附孔径分布硅空心球的脱附孔径分布结果讨论结果讨论不同掺杂比例的表面羟基数不同掺杂比例的表面羟基数 10% 30%结果讨论结果讨论不同反应时间的不同反应时间的TEM照片照片24 h36 h48 h结果讨论结果讨论不同酸度的不同酸度的TEM照片照片0.5 M1 M1.5 M结果讨论结果讨论24 h、2 M下不同比例掺杂有机硅空心球下不同比例掺杂有机硅空心球20%30%结果讨论结果讨论不同比例的有机硅空心球的氮气吸附脱附不同比例的有机硅空心球的氮气吸附脱附等温线等温线 A BA（20%掺杂）和掺
6、杂）和B（30%掺杂）的有机硅掺杂）的有机硅空心球的氮气吸附脱附等温线空心球的氮气吸附脱附等温线结果讨论结果讨论结果讨论结果讨论24 h、2 M下有机硅空心球水热对其的影响下有机硅空心球水热对其的影响水热未水热结果讨论结果讨论未水热和水热的有机硅空心球的氮气吸附未水热和水热的有机硅空心球的氮气吸附A BA（未水热）和（未水热）和B（水热）的有机硅空心球（水热）的有机硅空心球的氮气吸附脱附等温线的氮气吸附脱附等温线结果讨论结果讨论结果讨论结果讨论24 h、0.5 M下不同比例及其水热的有机硅下不同比例及其水热的有机硅空心球空心球结论结论u（1）在溶胶）在溶胶-凝胶法中，当反应时间为凝胶法中，当反
7、应时间为48 h时，酸度为时，酸度为0.5 M、1 M、1.5 M及及2 M均可以形成空心球结构。且酸均可以形成空心球结构。且酸度为度为2 M时，反应时间为时，反应时间为24 h、36 h、48 h也可以形成空心也可以形成空心球结构。酸度越大和较长的反应时间，油气吸附结果越好。球结构。酸度越大和较长的反应时间，油气吸附结果越好。u（2）在溶胶）在溶胶-凝胶法中，掺杂比例越大的有机硅空心球，凝胶法中，掺杂比例越大的有机硅空心球，其表面羟基数也越少，油气吸附效果越好。其表面羟基数也越少，油气吸附效果越好。u（3）酸度）酸度2 M时，反应时间为时，反应时间为24时，经过水热的空心球时，经过水热的空心
8、球的比表面积均比未水热的要小，水热过的空心球和未水热的比表面积均比未水热的要小，水热过的空心球和未水热的油气吸附效果相差不多的油气吸附效果相差不多u（4）大量实验表明，目前的优化结果为酸度为）大量实验表明，目前的优化结果为酸度为2 M，反，反应时间为应时间为24 h，不需要经过水热，同时也已经证明在酸度，不需要经过水热，同时也已经证明在酸度为为0.5M，反应时间为，反应时间为24 h条件下无论水热与否均不能形成条件下无论水热与否均不能形成空心球结构，故在将来的研究中，可在空心球结构，故在将来的研究中，可在0.5 M和和2 M之间寻之间寻找出一个合适的酸度来合成。找出一个合适的酸度来合成。致谢致谢（1）感谢学校）感谢学校（2）感谢老师）感谢老师（3）感谢师兄）感谢师兄（4）感谢同学）感谢同学
