电泳沉积方法组装纳米分子筛的研究

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该论文主要研究目的是用电泳沉积方法在各种基底上对各种纳米分子筛的组装.首先用电泳沉积方法在碳纤维基底上成功制备了纳米沸石Silicalite-1涂层纤维,焙烧得到空心沸石纤维,并系统研究了沉积过程的各种影响因素.发现电泳电压和沸石的表面电荷(即Zeta电势)是形成沸石致密涂层,并进而获得空心纤维的关键因素,电泳时间和电泳液浓度也对沸石沉积过程有一定影响.研究了纳米Silicalite-1在不锈钢网和导电玻璃基底上的电泳沉积并制备了厚度为1μm左右的沸石复合膜,同时讨论了沸石晶体的生长过程,以及水热处理时间和晶种覆盖度对膜的连续性和膜厚度的影响.为了更全面地了解纳米沸石的表面性质及电泳组装性能,对不同结构和组成的纳米沸石Silicalite-1,β和ZSM-5在不同非水体系(异丙醇和乙酰丙酮)中的电泳组装行为进行了研究,并初步探讨了在非水溶剂中沸石粒子的荷电机理及沉积规律.最后用电泳沉积手段研究了层状磷酸锆和层状磷酸铝的层板的剥离情况,并将剥离的层板组装到不锈钢电极表面制备复合膜材料和自支持膜.探讨了沉积量的影响因素,包括电泳电压,电泳时间.电泳沉积的结果反映了磷酸盐胶体化的情况,当胶体化较好时,在电极表面易于形成致密的磷酸盐薄膜,提高电压和延长时间可以得到自支持膜.该文工作说明了只要带足够表面电荷,纳米粒子和片状物质都可作为构筑基元,在水相和非水相中使用电泳沉积技术进行组装,从而制备各种功能材料和复合材料.荷电体表面电荷和电泳电压是决定沉积量的关键因素,电泳时间和胶液浓度对沉积也有影响.
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