气相渗透 (VPI) 是一种聚合后改性技术,可将无机物注入聚合物中以产生具有新特性的有机-无机混合材料。关于 VPI 工艺背后的化学动力学,我们仍有许多未解之谜。本研究旨在更好地了解控制三甲基铝 (TMA) 和 TiCl 4 渗透到 PMMA 中形成无机-PMMA 混合材料的工艺动力学。为了获得深入见解,本文首先研究了根据最近提出的 VPI 反应扩散模型计算出的无机物时空浓度的预测结果。该模型深入了解了 Damköhler 数(反应与扩散速率)和非 Fickian 扩散过程(阻碍),这些过程是由材料从聚合物转变为混合材料而产生的,如何影响无机浓度深度剖面随时间的变化。随后,收集了 90 °C 和 135 °C 下 TMA 和 TiCl 4 渗透 PMMA 薄膜的实验性 XPS 深度剖面。将这些深度剖面在不同渗透时间下的功能行为与各种计算预测进行定性比较,并得出关于每个过程机制的结论。对于本文研究的薄膜厚度(200 nm),TMA 渗透到 PMMA 中似乎从低温(90 °C)下的扩散限制过程转变为高温(135 °C)下的反应限制过程。虽然 TMA 似乎在几个小时内完全渗透到这些 200 nm 的 PMMA 薄膜中,但 TiCl 4 渗透到 PMMA 中的速度要慢得多,即使在前体暴露 2 天后也不会完全饱和。在 90 °C 下的渗透速度非常慢,以至于无法得出关于机制的明确结论;然而,在 135 °C 下,TiCl 4 渗透到 PMMA 中显然是一个反应限制过程,TiCl 4 仅在几分钟内渗透到整个厚度(低浓度),但无机负载在 2 天内以均匀的方式持续增加。近表面与反应限制过程预期的均匀加载偏差也表明 TiCl 4 渗透到 PMMA 中的扩散阻碍很大。这些结果展示了一种新的非原位分析方法,用于研究气相渗透的速率限制过程机制。
解释无机成分深度分布以了解气相渗透过程中的限速步骤 Shuaib A. Balogun 1、Yi Ren 2、Ryan P. Lively 2 和 Mark D. Losego 1,* 1 佐治亚理工学院材料科学与工程学院,美国佐治亚州亚特兰大 2 佐治亚理工学院化学与生物分子工程学院,美国佐治亚州亚特兰大 *电子邮件:losego@gatech.edu 摘要 气相渗透 (VPI) 是一种聚合后改性技术,它将无机物注入聚合物中以创建具有新性能的有机-无机杂化材料。关于 VPI 工艺背后的化学动力学,我们仍有许多未解之谜。本研究的目的是更好地了解控制三甲基铝 (TMA) 和 TiCl 4 渗透到 PMMA 中形成无机-PMMA 杂化材料的工艺动力学。为了获得深刻见解,本文首先研究了根据最近提出的 VPI 反应扩散模型计算出的无机物时空浓度的预测结果。该模型深入了解了材料从聚合物转变为混合物时产生的 Damköhler 数(反应与扩散速率)和非 Fickian 扩散过程(阻碍)如何影响无机浓度深度剖面随时间的变化。随后,收集了 90 °C 和 135 °C 下 TMA 和 TiCl 4 渗透 PMMA 薄膜的实验性 XPS 深度剖面。将这些深度剖面在不同渗透时间下的功能行为与各种计算预测进行定性比较,并得出关于每个过程机制的结论。对于本文研究的薄膜厚度(200 nm),TMA 渗透到 PMMA 中似乎从低温(90 °C)下的扩散限制过程转变为高温(135 °C)下的反应限制过程。 TMA 似乎可以在几个小时内完全渗透这些 200 nm 的 PMMA 薄膜,但 TiCl 4 渗透到 PMMA 中的速度要慢得多,即使在前体暴露 2 天后也未完全饱和。90 °C 下的渗透速度非常慢,无法得出有关机理的明确结论;然而,在 135 °C 下,TiCl 4 渗透到 PMMA 中显然是一个反应限制过程,TiCl 4 仅需几分钟即可渗透整个厚度(低浓度),但无机负载在 2 天内以均匀的方式持续增加。近表面与反应限制过程预期的均匀负载的偏差也表明 TiCl 4 渗透到 PMMA 中的扩散阻碍很大。这些结果展示了一种新的非原位分析方法,用于研究气相渗透的限速过程机制。
聚集素,包括聚乙烯和聚丙烯,代表了现代生活中必不可少的塑料材料的最重要家族之一。实现这些材料的最佳特性至关重要,这在很大程度上取决于催化剂支持和聚合技术的进步。高性能催化剂的产生在改善聚合物特性中起着至关重要的作用。最近的研究集中在Ziegler-Natta催化剂中使用金属氯化物(路易斯酸)来增强催化活性和聚合物特性。这项研究介绍了一种新型的降水方法,以准备基于MGCL 2的支持,并研究了使用ALCL 3,ZNCL 2及其组合的TICL 4 /MGCL 2 /ETOH /ETOH /表面活性剂催化剂系统。结果表明,ALCL 3和ZNCL 2的联合使用显着超过了单个修饰符,而最佳的修饰符
萨拉哈丁大学理学院物理系,伊拉克Erbil 44001。doi:https://doi.org/10.47011/17.5.5.9接收到:07/06/2023;接受:20/09/2023摘要:在这项研究中,使用TICL 4作为泰坦尼亚前体的水热技术,在氟掺杂的氧化锡(FTO)底物上生长了良好的金红石TIO TIO 2纳米棒阵列。检查了水热反应(生长)时间对纳米结构制备过程中纳米结构形状和大小变化的影响。研究使用各种分析技术(例如X射线衍射(XRD),田间发射扫描电子显微镜(FESEM),拉曼光谱和UV-Vis-vissible分光光度计)研究了制备的TIO 2纳米棒的特性。通过在优化的生长温度,前体浓度和酸度等优化生长因子(例如生长温度,前体的浓度和酸度)上改变水热反应时间,从而获得了TIO 2纳米棒的不同结构,形态和光条间隙。组成仍然是金红石,尽管纳米棒的粒径和平均直径随生长时间变化。观察到吸收边缘转移到更长的波长(红移),并且随着生长时间的增加,TIO2的预测带隙减小。此外,通过拉曼光谱分析确认金红石相。
摘要:硼氢化镁(Mg(BH 4 ) 2 )具有较高的氢重量/体积容量和脱氢可逆性,是一种很有前途的材料基储氢材料。目前,缓慢的脱氢动力学和中间体聚硼烷的形成阻碍了它在清洁能源技术中的应用。本研究介绍了一种改变 Mg(BH 4 ) 2 物理化学性质的新方法,该方法涉及在气相中添加反应性分子。该过程使得研究一类用于材料基储氢的新型添加剂分子成为可能。研究了四种具有不同亲电性程度的分子(BBr 3 、Al 2 (CH 3 ) 6 、TiCl 4 和 N 2 H 4 )的影响,以推断如何利用化学反应性来调节添加剂 -Mg(BH 4 ) 2 相互作用并优化低温下氢气的释放。控制添加剂与 Mg(BH 4 ) 2 的接触量可防止 γ -Mg(BH 4 ) 2 晶体结构退化和氢容量损失。三甲基铝对 Mg(BH 4 ) 2 的影响最为显著,可保持 Mg(BH 4 ) 2 理论氢含量的 97%,并在 115 °C 时释放氢。这些结果有力地证明了该方法对控制 Mg(BH 4 ) 2 性能的有效性,并为基于添加剂的储氢材料改性提供了一条新途径。关键词:硼氢化镁、储氢、电解质、添加剂、气相化学、同步辐射■ 引言