PI/TiO2纳米复合膜的气体分离性能

通过溶胶-凝胶法制备出系列聚酰亚胺PI(HQDPA—DMMDA)／TiO2纳米复合气体分离膜．采用TEM、WAXD和DSC等手段测试了复合膜的某些物理特性；研究了复合膜对H2、N2、O2、CO2和CH4等五种气体的透气性能及其与温度的关系，并对复合膜的结构与透气性能的关系作了推测．结果表明，TiO2的引入并未明显改变PI的分子链间距．随着PI中TiO2含量的增加，复合膜的透气系数开始逐渐增加，当TiO2含量为22．3％时，则显著增加，且仍保持很高的分离系数．提出用无机纳米网络促进传输作用来解释复合膜的透气机理．     

纳米TiO2填充聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能

采用热压成型的方法制备了纳米TiO2填充聚醚砜酮(PPESK)复合材料，在MM—2000摩擦磨损试验机上考察了干摩擦条件下纳米TiO2含量以及试验载荷对复合材料摩擦磨损性能的影响，并利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析PPESK及纳米TiO2／PPESK复合材料磨损表面形貌及磨损机理。结果表明，添加少量纳米TiO2即可以明显提高PPESK的耐磨性，当纳米TiO2含量超过2．5％(体积)时，其耐磨性随填料含量变化不明显，载荷对纳米TiO2填充PPESK复合材料磨损率的影响不大。在低含量时(＜2．5％)，纳米TiO2具有减摩效果，高含量时反而比未填充时大；随量载荷的增加，填充PPESK的摩擦系数显著降低。     

聚酰亚胺/TiO2 复合膜的制备、表征和气体渗透性测定

以硅藻土-莫来石陶瓷膜管为支撑体，以TiO2为过渡层，通过溶胶-凝胶法制备了负载型聚酰亚胺／TiO2复合膜．采用FTIR、NMR、TG／DTA、TEM、BET和气体渗透法对复合膜进行了表征和测试．结果表明：TiO2相通过与聚酰亚胺链上羧酸基支链发生键连形成有机无机组分交错分布的网状结构；复合膜具有良好的热稳定性和有机无机兼容性；相对于聚酰亚胺膜，复合膜对H2、CO2、N2和H2O具有较高的分离性；TiO2含量为15wt％的复合膜对H2／N2、C02／N2和H20／N2的分离因子分别为64．2、42．5和80．8．     

纳米材料对阔叶纤维素包装膜性能影响的研究

采用NMMO法，以阔叶纤维素为原料制备纤维素膜，通过向铸膜液中添加经硅烷偶联剂KH-550改性的纳米SiO2，钛酸酯偶联剂改性的CaCO3以及载银TiO2材料制备纳米／纤维素复合膜。对制备纳米／纤维素复合膜微观结构采用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）进行了表征，并结合力学性能和透氧性能测试分析了纳米材料结构和含量对膜综合性能的影响。结果表明：纳米材料的加入可以改善NMMO法纤维素膜的透氧性能，当改性纳米SiO2、改性纳米CaCO3和载银TiO2添加质量分数分别为2％、1％和1．5％时制备的纤维素纳米复合薄膜的综合性能达到最优。     

TiO2改性M40/EP648复合材料的抗真空紫外辐照性能

利用射流式真空紫外辐照设备模拟空间的辐照条件，在温度为150K和压力为10^-4Pa的条件下，研究了波长为1-200nm的真空紫外线对纳米TiO2／EP648、纳米TiO2 M40／EP648、M40／EP648复合材料以及环氧树脂EP648的辐照损伤效应．结果表明，纳米TiO2具有明显的抗真空紫外辐照的作用．辐照后，与EP648和M40／EP648相比，纳米复合材料TiO2 EP648和M40／TiO2 EP648的质量损失率大幅度降低；纳米复合材料M40／TiO2 EP648的层间剪切强度随着辐照时间的延长呈上升趋势，M40／EP648呈下降趋势；辐照后，纳米复合材料M40／TiO2 EP648的表面形貌无明显变化，M40／EP648表面破损严重．     

纳米TiO2的原位包覆及分散性研究

采用水热合成法制备纳米TiO2粉体，以自制的1100分散剂对粉体进行原位包覆和后包覆，考察了分散剂用量、pH值对包覆体系分散性的影响，利用XRD和TEM进行结构表征和形貌观测，并采用分光光度法对纳米TiO2粉体水分散体系稳定性进行了检测，在此基础上制备了纳米TiO2／有机复合涂膜．研究表明：原位包覆制备的纳米TiO2中，锐铁矿相的质量分数为100％，分散较均匀，纳米TiO2粉体的平均粒径约为20nm；分散剂用量为8．0％、pH值为3和10时，其水溶液分散稳定性较高；后包覆制备的纳米TiO2粉体由锐钛矿相（73％）和金红石相（27％）构成，纳米TiO2粒子处于团聚状态，无明显颗粒形态；涂膜经自然光照射24h后，对大肠杆菌的杀灭率为99．8％；良好的分散工艺和有效的分散剂可充分发挥纳米TiO2的光催化功能．     

玻璃固载TiO2/纳米纤维素复合薄膜的制备及其光催化性能

将微晶纤维素溶解于NaOH-尿素的低温溶液中形成纤维素溶液,在水浴中再生形成纳米纤维素溶液.然后将纳米纤维素溶液与TiO2(P25)混合,并添加少量的钛酸正丁酯作为交联剂形成复合溶液.将制备得到的复合溶液通过流延法固载到玻璃片表面形成玻璃固载的TiO2/纳米纤维素复合膜.通过SEM、XRD表征了复合膜的形貌与结构.将玻璃固载的TiO2/纳米纤维素复合膜在紫外光下进行光催化降解甲基橙(MO)以评估复合膜的光催化性能,研究了纳米TiO2含量对复合膜光催化性能的影响,复合膜的重复使用性能以及光降解的动力学过程.结果表明:复合膜对MO的光催化降解能力可达90％以上,与纯TiO2粉末相当,并重复使用3次光催化性能基本保持不变.复合膜对甲基橙的降解动力学符合一级动力学特征.当纳米TiO2相对于纤维素的质量分数为33.3％时,光催化活性最高,动力学速率常数为0.035min-1.     

纳米TiO2／聚邻氯苯胺复合膜的制备及其电化学性

采用1mol／L硫酸作为介质，扫描速度为100mV／s，扫描电位为-0．2—0．8V，用循环伏安法在纳米二氧化钛（Nano—TiO2）膜电极上实现了邻氯苯胺的电化学聚合，借助透射电镜、X射线衍射仪对制得的Nano—TiO2／聚邻氯苯胺复合膜进行表征。结果表明：复合膜的生成、峰电流的大小受溶液浓度、扫描速度以厦扫描电位的影响，成膜速度随溶液浓度增大而加快，但膜稳定性降低，峰电流随扫描速度和电位增大而提高，可逆性降低，复合膜中TiO2以10-35nm晶粒分散于聚邻氯苯胺中。     

包覆型高岭土/二氧化钛纳米复合颗粒的电流变效应

采用溶胶-凝胶法制备了一种新型高岭土／二氧化钛纳米复合电流变液材料．XRD、FT—IR、SEM分析表明TiO2以纳米晶的形态包覆于高岭土表面．电流变性能测试表明，不同的TiO2质量比的复合颗粒电流变液效应不同，且都比纯高岭土电流变有显著提高．同时当复合颗粒中TiO2质量百分比在34％，颗粒硅油体积分数为25％，直流电场为3kV／mm时，高岭土／二氧化钛纳米复合材料电流变液的静屈服应力达3．4kPa，是纯高岭土电流变液的5倍．     

CaSO4晶须／纳米TiO2／PP—R树脂复合材料的制备及性能

本文采用CaSO4晶须／纳米TiO2为添加剂来改善PP—R树脂的各项性能。文章系统研究了CaS04晶须和纳米TiO2的改性,以及经改性处理后的CaSO4晶须／纳米TiO2对PP—R树脂耐热性能、力学性能和抗菌性能的影响,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的断面以及粒子在基体中的分散状况。研究结果表明：使用8％的KH550偶联剂改性后的CaSO4晶须具有较好的分散性能,使用6％的硅铝复合包膜改性后的纳米TiO2具有较好的分散性能;与纯PP—R相比,CaSO4晶须添加量为5％时,复合材料的性能有较大的提高,其热变形温度由72℃提高到104℃,断裂伸长率也由45％提高到122％;添加纳米TiO2对CaSO4晶须／PP—R树脂的耐热性能和力学性能没有明显的影响,但却能够大幅度增强复合材料的抗菌性能,当纳米TiO2的添加量为0．5％时,复合材料的抗菌率达99％以上。     

6FDA-TMPDA-DABA/TiO2杂化膜的制备、表征和气体渗透性能

以硅藻土-莫来石陶瓷膜管为支撑体,以TiO2为过渡层,通过溶胶凝胶法利用具有大量支链的聚酰亚胺和TiO2溶胶制备了系列不同TiO2含量的聚酰亚胺/TiO2杂化膜.聚酰亚胺是利用4,4'-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)、2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺(TMPDA)和3,5-二氨基苯甲酸(DABA)在溶液中进行亚胺化完成的.采用FTIR、TG/DTA、DSC、TEM、BET和气体渗透测定对系列膜进行了表征和测试.结果表明:聚酰亚胺通过支链上的羧酸基和TiO2相键连织构成了具有规则孔道的空间网状结构,并且随着TiO2含量的增加孔径逐渐减小;杂化膜具有较高的热稳定性和有机无机兼容性;相对于聚酰亚胺膜,杂化膜对H2、CO2和H2O相对于N2具有较高的分离性,TiO2含量为25%(质量分数)的杂化膜对H2/N2、CO2/N2和H2O/N2的分离因子分别达到56.6、31.3和55.3.     

两种晶型二氧化钛对神经细胞生长的影响

为了研究二氧化钛在免疫隔离技术中的应用,采用溶胶-凝胶法在不同烧结温度下,以多孔钛为基底制备出金红石和锐钛矿两种不同晶型的二氧化钛(TiO_2)膜,并将大鼠下丘脑神经细胞接种到TiO_2膜上,并通过体外培养观察这两种晶型的TiO_2对神经细胞生长的影响.实验结果显示,在金红石型TiO_2膜上生长的神经细胞不仅具有典型的神经细胞结构,而且能正常分泌β-内啡肽,使细胞外液中的β-内啡肽含量始终维持在42.5～45.0 pmol/L;体外培养的第7天,神经细胞经台盼蓝染色检测其存活率为86.7%,并且细胞突起交错成网;但是在锐钛矿型TiO_2膜上生长的下丘脑神经细胞则多数死亡,其存活率仅为5.3%,而少量存活的细胞不仅没有典型的神经细胞结构,而且逐渐丧失了分泌内啡肽的功能.对比结果显示金红石型TiO_2比锐钛矿型TiO_2更有利于神经细胞的生长.     

SiO2胶体的掺杂对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，并掺入少量SiO2胶体，用浸渍一提拉法在玻璃表面镀膜，经高温烧结后制得具有一定厚度、均匀平整的锐钛矿型TiO2薄膜。研究了SiO2胶体的加入量、加入SiO2胶体前后陈化温度、时间，光照时间对甲基橙的光催化活性的影响。结果表明陈化温度，时间，光照时间对光催化效果有重要影响，SiO2胶体掺入量为3％时可明显提高TiO2薄膜的光催化活性和超亲水性。借助于XRD、SEM、DTA等测定分析，确定了TiO2薄膜的外观形貌、晶体结构及稳定晶相。     

聚酰亚胺纳米复合材料研究新进展

聚酰亚胺(PI)纳米复合材料作为新型功能材料,具有许多独特的物化性能,已经在各个领域表现出巨大的应用潜能。介绍了PI纳米复合材料的制备方法,重点综述了多种PI纳米复合材料的研究进展以及应用现状,并对PI纳米复合材料今后的研究方向和发展前景进行了展望。     

TiO_2溶胶改性PVDF中空纤维超滤膜的亲水化研究

通过PVDF铸膜液中添加TiO_2溶胶,采用相转化法制备了PVDF-TiO_2中空纤维共混超滤膜,并经SEM-EDX、亲水性与超滤测试、以及抗污染实验等手段研究了TiO_2溶胶对PVDF中空纤维膜的结构和亲水性能的影响.结果表明:当TiO_2含量为4.5%时,膜的亲水性能较好,抗污染性有明显的改善,在保持截留率基本不变的情况下,纯水通量明显提高,由108L/(m~2·h)提高到244 L/(m~2·h);但过高的TiO_2含量会产生严重的纳米颗粒团聚现象而造成膜的各项性能指标下降.     

Preparation and characterization of soluble and DBSA doped polyaniline grafted multi-walled carbon nanotubes nano-composite

Soluble and highly doped polyaniline (PANI) grafted multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) nano-composite was synthesized by in situ oxidation polymerization, de-doping with ammonium hydroxide and doping the PANI-Emeraldine base (PANI-EB) grafted MWNTs nano-composite in N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) with Dodecyl benzene sulfonic acid (DBSA). Transmission electron microscope (TEM), Raman spectra, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and standard four-probe methods were employed to characterize morphology, chemical structure and electronic conductivity of the nano-composite. The results show that oxidized phenylamine groups of phenylamine groups contained MWNTs (p-MWNTs) initiate PANI polymerization on the surface of p-MWNTs. PANI coatings graft on the surface of p-MWNTs via amide bond forming homogeneous core (p-MWNTs)–shell (PANI) nano-structures. After doping PANI-EB grafted MWNTs nano-composite with DBSA, the attachment of soluble DBSA doped PANI chains on the surface of p-MWNTs via covalent bonding renders p-MWNTs compatible with polymer matrix and lead to DBSA doped PANI grafted MWNTs nano-composite soluble and stable in NMP. Owing to incorporation of p-MWNTs and chemical bridges between p-MWNTs and PANI chains, conductivity of DBSA doped PANI grafted MWNTs nano-composite at room temperature is increased by about two orders of magnitude over neat DBSA doped PANI.     

Improvements in transmittance,mechanical properties and thermal stability of silica–polyimide composite films by a novel sol–gel route

Sol–gel process has been frequently employed for preparation of silica/polyimide composite films. In this article, a novel sol–gel route is introduced to prepare silica (SiO₂)/polyimide (PI) (PS2 system) composite films and to enhance the compatibility between the polyimide and silica. The transmittance, mechanical properties, thermal stability, and morphology of the PS2 composites are studied and compared with the PS1 films prepared by the traditional sol–gel route. The results show that the transmittance, mechanical properties and thermal stability of the PS2 composites are significantly improved especially at high silica contents when compared with those of their counterparts prepared by the traditional sol–gel route. This is explained in terms of the silica particle size and dispersion in the two composites. In addition, the effect of silica particle size on the thermal expansion of silica/PI films is also examined.     

可重复使用型耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的研制

以芳香二酐和自制的3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DMMDA)二胺为单体,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,从分子结构的角度出发,设计合成了聚酰胺酸溶液,经化学亚胺化反应制备了高相对分子质量的可溶性聚酰亚胺材料,进一步通过浸没-沉淀相转化法制备出聚酰亚胺基纳滤膜。通过红外光谱、核磁、热重分析、扫描电镜、原子力显微镜等对合成单体和聚酰亚胺基纳滤膜的结构和性能进行了分析和表征。结果表明,成功地合成了DMMDA二胺单体,以该单体为原料制备的聚酰亚胺基纳滤膜具有较高的分离性能,对酸性红94的截留率高达92%,同时具有良好的耐溶剂性及重复使用性。     

聚苯胺接枝多壁碳纳米管复合材料的结构与性能研究

多壁碳纳米管(MWNTs)经对苯二胺功能化后,通过原位聚合及去掺杂反应,首次制备了能在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中稳定溶解的本征态聚苯胺(EB)接枝MWNTs(EB-g-MWNTs)复合材料。复合材料中EB与p-MWNTs通过酰胺键连接,形成以p-MWNTs为核、EB为壳的纳米结构,并且EB的结构规整度提高;当该复合材料溶解在NMP中时,溶解度为33.72mg/mL,稳定性好,至少可保存1个月。     

水热法制备TiO_2-硅藻土复合材料及其光催化性能(英文)

以水热法、用钛酸丁酯和二乙醇胺为原料、在160℃保温4小时合成了TiO2纳米颗粒。在pH值约为2时通过静电吸引把TiO2涂覆在硅藻土表面形成TiO2-硅藻土复合材料,并用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和差热示差扫描量热仪(DSC)研究了其性能。TiO2是近正方形的、分散良好的锐钛矿晶体,其颗粒大小约为15nm。TiO2均匀的、牢固的附着在硅藻土的表面上,其TiO2/硅藻土质量比为1:10。TiO2-硅藻土复合材料具有良好的光催化性能,在紫外光照射下100g复合材料用3h可使10ml浓度为20mg/L的甲基橙水溶液完全降解。