DMF/SiO2有机溶胶的制备与表征

采用3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基三甲氧基硅烷(CG-560)对硅溶胶进行接枝改性后,与适量的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合均匀,除去混合液中水分,制备DMF/SiO有机溶胶.探讨了不同硅烷用量对表面接枝的影响,并用傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)对有机溶胶进行分析表征.研究结果表明:添加适量的硅烷可以对硅溶胶表面羟基实现最大接枝改性,有机溶胶为无色透明液体,有机溶胶粒子呈球形,粒径约20nm,粒度分布均匀.     

基于三甲氧基硅烷的ATRP引发剂的合成及甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯的聚合

以氨基封端的3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMOS)和α-溴代异丁酰溴(BIBB)为原料,制备了溴化三甲氧基硅烷(BrTMOS),并以此为引发剂,在硅片基质上引发甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(OEGMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)。采用红外光谱、核磁共振、水接触角对产物的化学组成及表面特性进行表征。     

甲基官能化MCM-48分子筛的制备与表征

以甲基三甲氧基硅烷为偶联剂,用化学接枝法对MCM-48分子筛进行改性,制备了甲基官能化的MCM-48分子筛.利用FT-IR、XRD、低温N2吸附/脱附等手段对产物进行结构和性能分析.实验结果表明,硅甲基取代了MCM-48分子筛表面和孔道内羟基,成功接枝到MCM-48表面上,膜孔径、比表面积及孔体积均减小,但MCM-48保留原有立方有序结构.MCM-48分子筛甲基硅烷化改性后表面疏水性提高,水热稳定性提高.     

铝合金表面复合硅烷化膜层的制备和表征

为了提高铝合金表面的耐蚀性和与有机涂层的粘接耐久性,首先对铝合金进行水煮(65℃、15 min)处理,在其表面形成富含羟基氢氧化物层,然后经两步浸涂后再高温固化(100℃×60min),在被氧化的铝合金表面形成了双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTSPS)和γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)复合硅烷化膜层.用反射吸收红外光谱、俄歇电子能谱(AES)和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜层进行分析和表征.结果表明,在富含羟基氢氧化物的铝合金表面与BTSPS内膜层形成Al-O-Si共价键网络,BTSPS内层与GPTMS外层形成Si-O-Si共价键网络,环氧乙基位于复合膜层最外层.     

氧化铝颗粒的表面改性及其在C平面(0001)蓝宝石衬底上的化学机械抛光(CMP)性质

为了提高氧化铝颗粒的CMP性能, 本工作探索了一种合适的改性方法。同时, 为了改善其化学机械性能, 通过与其表面羟基的硅烷化化学反应和与Al和仲胺的络合两种作用, 用N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷表面改性氧化铝颗粒。本工作给出了化学反应机理, 即N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷接枝到氧化铝表面。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征了改性氧化铝颗粒的组成和结构。结果表明: N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷已被成功地接枝到氧化铝颗粒的表面, 导致改性比未改性的氧化铝颗粒具有更好的化学和机械性能。测试了未改性和改性的氧化铝颗粒在蓝宝石基底上的CMP性能。结果显示: 改性氧化铝颗粒比未改性氧化铝颗粒有更高的材料去除速率和更好的表面质量。即, 改性氧化铝颗粒在pH=10时比未改性氧化铝颗粒在pH=13.00时表现出更高的材料去除率, 这将为减少设备腐蚀提供新思路。     

以γ-氯丙基三甲氧基硅烷作活化剂的季胺盐抗菌纳米SiOx粉体的制备

用γ-氯丙基三甲氧基硅烷作活化剂,在纳米SiOx表面接枝高分子聚乙烯亚胺(PEI)长链,然后用卤代烷把PEI修饰成高分子季铵盐,制备具有抗菌功能的纳米SiOx.并对制备过程进行了优化.     

氧化铝颗粒的表面改性及其在C平面(0001)蓝宝石衬底上的化学机械抛光(CMP)性质(英)

为了提高氧化铝颗粒的CMP性能,本工作探索了一种合适的改性方法。同时,为了改善其化学机械性能,通过与其表面羟基的硅烷化化学反应和与Al和仲胺的络合两种作用,用N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷表面改性氧化铝颗粒。本工作给出了化学反应机理,即N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷接枝到氧化铝表面。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征了改性氧化铝颗粒的组成和结构。结果表明:N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷已被成功地接枝到氧化铝颗粒的表面,导致改性比未改性的氧化铝颗粒具有更好的化学和机械性能。测试了未改性和改性的氧化铝颗粒在蓝宝石基底上的CMP性能。结果显示:改性氧化铝颗粒比未改性氧化铝颗粒有更高的材料去除速率和更好的表面质量。即,改性氧化铝颗粒在p H=10时比未改性氧化铝颗粒在p H=13.00时表现出更高的材料去除率,这将为减少设备腐蚀提供新思路。     

医用NiTi合金表面无镍TiO_2层的制备与表征

采用低温去合金化法在镍钛合金表面制备了无镍层。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、光电能谱仪(XPS)及电化学工作站等仪器对表层的形貌、结构、元素、耐腐蚀性、生物活性及血液相容性进行了研究。结果表明,镍钛合金经过去合金后,可以在合金表面制备无镍层,耐腐蚀性能也得到了改善,并经过800℃退火可得到金红石型TiO_2;去合金试样表面具有诱导Ca/P沉积的能力,且抗凝血性得到显著提升,凝血时间从基材的45min延长到60min以上。     

两步法制备两性离子陶瓷复合膜及抗污染研究

为了减弱蛋白与陶瓷膜表面的作用力,采用两步表面接枝法,首先采用硅烷化反应将叔胺氢给体(N,N-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷(DMAPS)偶联到含有羟基的陶瓷膜表面,再引发2-溴乙基磺酸钠(SBTS)在膜表面发生季铵化反应,制备磺酸型两性离子陶瓷复合膜(SBTS-c-DMAPS-g-Al_2O_3).结果表明:红外光谱测试显示,与未改性膜表面相比,改性膜表面于1 065cm~(-1)和1 200cm~(-1)处分别出现C—N峰与SO3-峰.接触角测试结果表明,膜的亲水性得到改善,膜表面水滴接触角由36°减小到21°,纯水通量增大20%,可间接表明材料表面成功接枝上两性离子.牛血清白蛋白(BSA)的动态过滤实验表明,改性膜对BSA溶液渗透率比未改性膜的BSA溶液渗透率高30%,改性膜被污染后,再用纯水清洗后的纯水通量恢复率达到90%,而未改性膜被污染后,再用纯水清洗后的纯水通量恢复率只有26%.这是因为两性离子陶瓷复合膜具有易清洗性能.     

苯乙烯在纳米TiO_2表面的接枝聚合

纳米填料与塑料共混,可以改善塑料的强度、韧性.但是纳米填料与塑料的相容性差,需要对纳米材料进行表面改性.采用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷对纳米Ti02进行表面处理,在其表面引入双键,然后与苯乙烯共聚,制备表面接枝聚苯乙烯的纳米TiO2粒子,拟用于聚苯乙烯抗冲击改性.采用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜对接枝聚合后的纳米TiO2粒子的形貌进行观察,并且采用热失重分析法定量表征纳米材料表面的接枝率.结果表明:通过悬浮聚合,TiO2粒子表面成功接枝聚合了聚苯乙烯.