《树枝状介孔氧化硅及其复合颗粒的制备和压缩弹性模量》

技术简介：

以正己烷、三乙醇胺、正硅酸乙酯和十六烷基三甲基溴化铵等为主要原料,采用改进的油水两相反应体系制备树枝状介孔氧化硅(DMS)颗粒;再以硝酸亚铈为铈源、六亚甲基四胺为缓释沉淀剂,在DMS表面均匀包覆Ce O_2纳米粒子,得到核壳结构DMS/Ce O_2复合颗粒。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、小角度X射线衍射仪、选区电子衍射和氮气吸附–脱附等手段对样品进行结构表征。借助原子力显微镜力曲线技术,评价单个颗粒与探针之间的弹性接触,结合DMT模型拟合计算被测样品的压缩弹性模量。结果表明:DMS颗粒(约92 nm)内部存在中心三维树枝状介孔孔道,平均孔径约6.9 nm;复合颗粒的平均粒径约106 nm,Ce O_2纳米粒子(5～8 nm)在内核表面均匀包覆形成薄层。DMS颗粒的弹性模量为(3.7±1.2)GPa,对比发现增大孔径有助于介孔氧化硅弹性响应的提高。复合颗粒的模量(6.6±1.9)GPa显著低于Ce O_2块体材料,更接近于DMS内核,表明其弹性行为由内核所提供,壳层粒子可提高颗粒的整体表面硬度。

研发人员：陈爱莲;马翔宇;王婉莹;蔡文杰;陈杨;