混合表面活性剂法制备介孔SiO2微球及其Semi-batch法生长

以TEOS为原料，以表面活性剂CTAB与十二胺的混合物为模板剂，以C2H5OH，C3H7OH和H2O为共溶剂，在弱碱性条件下制备出单分散SiO2介孔微球．通过调变模板剂用量以及共溶剂的比例，所得微球粒径在0．2-1．5μm范围内可调节．并采用semi—batch（半间歇加料）方法进一步生长微球，使其粒径增大到3μm．此类微球具有3nm的平均孔径和较高的比表面积，有望作为高效液相色谱（HPLC）的固定相而得到广泛应用．在以上实验的基础上，本文进一步讨论了SiO2微球生长过程中的若干理论问题．     

胶晶/嵌段共聚物双重模板制备多级孔材料

采用分段乳液聚合法和无皂乳液聚合法制备了聚苯乙烯(PS)微球,以此单分散胶态晶体和嵌段共聚物P123为模板剂,通过Y型分子筛前驱体的填充和模板剂的去除制备了具有大-介-微多级孔的材料.采用XRD、SEM和TEM等手段表征了PS微球及多级孔材料.结果表明,分段乳液聚合可以制备平均粒径为50nm的PS微球,无皂乳液聚合可以制备450nm左右的PS微球;以其作为大孔模板剂分别考察了PS微球粒径、模板剂用量、水用量等因素对多级孔材料合成的影响,结果表明,PS微球的粒径越大,材料中大孔的分散性越好.合成多级孔材料的条件为:PS微球乳液与前驱体的比值(质量比)为1.0~0.5,水与前驱体的比值为7.5,P123与前驱体的比值为0.1.     

无金属、卤素、硫等杂元素的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微球的合成EI北大核心CSCD

聚合物纳米微球可用于多孔催化剂的制备,但是来源于乳化剂、引发剂等的硫、卤素、碱金属等容易导致催化剂中毒。因此,文中以十二烷基二甲基氧化胺为乳化剂,过氧化氢/抗坏血酸氧化还原体系为引发剂,通过甲基丙烯酸甲酯乳液聚合,合成了仅含碳、氢、氧、氮4种元素的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微球。研究了聚合工艺、引发剂用量与配比、乳化剂用量及单体浓度对单体转化率和微球粒径的影响。结果表明,搅拌速率、温度、引发剂配比及乳化剂用量对单体转化率的影响较大;微球粒径受聚合工艺、引发剂用量及配比的影响较小,微球粒径主要受乳化剂用量和单体浓度控制。     

中空结构纳米TiO2微球的可控制备

纳米TiO_2作为一种氧化还原能力强、化学性质稳定、来源广泛和环境友好的多功能材料,被认为是非常有前景的半导体光催化材料之一。在各种形貌的纳米TiO_2中,中空结构TiO_2微球因具有密度低、比表面积大、渗透性好和稳定性高的特点而受到越来越多研究者的青睐。寻求工艺简单、重复性好和产物形貌可控的中空纳米TiO_2微球的制备方法显得尤为重要。中空纳米TiO_2微球的制备方法根据制备原理可分为溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法、喷雾干燥法和层层自组装法等;根据制备过程中是否加入模板剂又可分为硬模板法、软模板法和无模板法。本文针对硬模板法、软模板法和无模板法进行了综述。其中,硬模板是最早应用于中空TiO_2微球制备的方法,最终所得中空TiO_2的形貌、空腔大小和表面所带电荷与所用模板剂种类密切相关。目前常用的模板剂有三大类,包括聚合物、碳球和无机氧化物。而在制备模板剂过程中需要消耗大量的时间和有机溶剂,造成成本升高和环境污染。软模板法是目前最高效的一种制备方法,其制备机理与硬模板法较为相似,主要区别在于模板剂的选择上,前者的模板剂大多为刚性较强的无机粒子,而软模板剂通常为乳液液滴、超分子胶束、聚合物聚集体/囊泡等强度较低的气体或者液体。相比于硬模板法其最明显的优势在于后期对于模板剂的去除较为容易,不需要高温处理,多次洗涤即可除去,因此具有效率高、工艺简单等优势。无模板法是一种最具应用潜力的中空TiO_2微球制备方法。此法大多为一步反应,因此其可控性较差,尚未实现大范围应用与生产。但是,该法具有制备步骤少、成本低和产率高等优势,在后期的批量生产和规模化制备中空TiO_2微球方面具有潜在的优势。目前,对于中空纳米TiO_2微球的研究除了有效且成熟的制备工艺外,其高效的光催化性能也是研究者追求的目标。笔者认为通过以下三方面可以进一步提高中空纳米TiO_2的光催化性能:其一,多种半导体材料的复合可拓宽其在可见光下的响应区域;其二,非金属阴离子(氮、碳)或金属(铁、铜)离子参杂等可提高光诱导二氧化钛电子空穴对的分离效率;其三,金属氧化物的表面修饰或双原位聚合改性等多种手段共同作用可降低电子-空穴对的重组。延长光生载流子的寿命、提高光催化活性将成为今后中空TiO_2微球研究的重点。     

水热碳化法制备碳纳米材料

形态可控的碳纳米材料由于独特的结构和性能而受到研究者的普遍关注,常见的制备方法有化学气相沉积法(CVD)、乳液法和水热碳化法等。水热碳化法是一种重要的碳纳米材料制备方法,具有成本低、反应条件温和、产物粒径均匀且形态可控等特点。综述了近年来以糖类及淀粉等有机物为原料,采用水热碳化法制备各种形态可控碳纳米材料的研究现状,重点介绍了水热碳化工艺条件对合成碳微球、空心碳微球、核壳结构碳复合材料显微形貌的影响,并提出了水热碳化法制备碳纳米材料研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

一种粒径可控单分散密胺树脂微球的制备方法

在乙醇和水的混合体系中,以三聚氰胺和甲醛作为聚合单体,盐酸为催化剂,在无表面活性剂、模板的条件下,实现了粒径单分散的密胺树脂微球的合成。通过调节反应介质中醇的比例,并结合对反应温度、反应时间、酸催化剂的用量等反应条件的控制,可在0.5~5.2μm范围内精确调控微球的粒径。利用FT-IR、TG-DSC、SEM等手段对微球进行了表征,结果表明利用此方法得合成的微球粒径分布小于5%。该方法条件温和,操作简单,制备的微球粒径分布窄,且粒径可调,为后续制备不同粒径的功能化微球奠定了良好的基础。     

复合CaCO3法制备医用多孔明胶微球

采用W/O型乳化-固化法制备了明胶CaCO3复合微球,将此复合微球用盐酸处理除去表面CaCO3,得到多孔的明胶微球.以差示扫描量热法、热重分析、红外光谱、扫描电子显微镜等方法对复合微球和多孔明胶微球的物理性质进行了表征,同时探讨了多孔明胶微球的合成机理.结果表明,两种微球中均含有CaCO3;扫描电镜显示,微球表面呈多孔结构,粒径在20～40μm之间.     

种子溶胀聚合法制备微米级聚苯乙烯微球

以分散聚合法制备的平均粒径为7.7μm的聚苯乙烯微球为种子,与溶胀剂和单体、引发剂的混合物经二步溶胀聚合法溶胀聚合后,制备大粒径单分散聚苯乙烯微球,并讨论溶胀剂的种类、溶胀剂用量、单体用量、单体和引发剂的加入方式、溶胀温度等因素对聚苯乙烯微球粒径及单分散性的影响。结果表明:当邻苯二甲酸二丁酯与聚苯乙烯种子的质量比为7,单体与聚苯乙烯种子质量比为9,且引发剂与单体同时加入,溶胀温度30℃时,可制得平均粒径为12.2μm左右且单分散性较好的聚苯乙烯微球。     

胶体晶体模板法制备有序多孔TiO_2薄膜的研究

采用两阶段种子乳液聚合法制备了表面含一定量HEA的单分散P(St-co-HEA)微球,通过垂直成膜法,在适当温度下制得该微球的胶体晶体薄膜,配置以钛酸四丁酯为钛源的前驱体溶液来浸泡该薄膜,充分水解后,煅烧除去该模板,即得到有序多孔的TiO_2薄膜.研究了聚合反应过程中,引发剂用量、反应温度、反应时间、第二单体量等对单体转化率、微球形貌及粒径的影响.采用FTIR、SEM等对单分散P(St-co-HEA.)微球粒径及形貌进行了表征.并对最终的TiO_2薄膜进行了SEM表征,其平均孔径约为190nm.     

无皂乳液聚合法制备单分散聚苯乙烯微球

以苯乙烯(St)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法制备了聚苯乙烯微球。研究了单体、引发剂的浓度,引发剂加入方式,聚合温度对制备PS微球粒径的影响。运用傅立叶红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、电势与纳米粒径分析仪等手段,对微球的组成成分、表面形态、粒径及其分布、表面电势进行了表征。结果表明微球粒径均匀,在100～200nm范围内,球形度良好且呈单分散性。     

乳化交联法制备聚乙烯醇微球的工艺研究

采用乳化交联法,以含有表面活性剂的植物油为连续相(油相),聚乙烯醇(PVA)水溶液为分散相(水相),戊二醛为交联剂,盐酸为催化剂,制备了PVA微球.利用FT-IR、SEM及粒度分析仪等设备对微球的组成、形貌及粒径分布进行了测试,并考察了几种关键工艺参数对微球制备的影响.结果表明,在PVA溶液浓度为5％,表面活性剂采用2 g脱水山梨醇单油酸酯(Span 80),乳化温度为50℃,1mol/L稀盐酸催化戊二醛交联的条件下,可以获得球形规整、表面光滑且分散性好的PVA微球.粒径分析结果显示,所得PVA微球的平均粒径约为25 μm,且分布在15～45 μm范围内的微球约占其总量的80％.     

去甲斑蝥素PLA-PEG纳米微球的制备研究

采用复乳法和相分离法两种方法制备去甲斑蝥素的聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物(PLA-PEG)纳米微球.对比了两种不同方法对制得的含药微球在粒径、包封率以及缓释性能方面的差异.用激光粒度分析仪表征了微球的粒径及其分布,并用透射电镜观察了微球的形貌,其结果表明:复乳法与相分离法制备的微球粒径均在100nm左右,并且成球性好;相对于复乳法,相分离法制备的微球分布较宽,包封率较高,可达到50%左右;体外释放实验表明两种方法制备的微球都具有缓释作用.     

表面改性羧甲基壳聚糖栓塞微球的制备及性能研究

以羧甲基壳聚糖为原料,聚乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,通过反相微悬浮聚合方法,制备出粒径在300~600μm的交联羧甲基壳聚糖微球,再以硝酸铈铵为引发剂,使2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸在微球表面进行接枝聚合,得到含离子交换基团(—COOH、—SO_3H)的可载药栓塞微球。该微球对抗癌药物盐酸阿霉素载药率24h内可达34.6%,较纯羧甲基壳聚糖微球提高了49.8%。该微球在介入疗法治疗肿瘤领域具有很好的应用前景。     

麦秸秆为原料新绿色工艺制备碳微球

以麦秸秆粉末为原料,先将麦秸秆粉末与水的混合液于190℃的干燥箱中无催化剂条件下水解1h,然后以水解后的清液为碳源于180℃下无催化剂条件下水热碳化8h来制备碳纳米材料,探讨了秸秆粉末与水的固液比对产物形貌的影响。通过红外光谱仪对产物的表面官能团进行了分析,通过扫描电子显微镜对产物的微观形貌进行表征。结果显示:所制备的产物为带有大量O—H基、CHO基等官能团的碳微球,固液比对碳微球的粒径有较大的影响,固液比为1∶60时产物为外壁光滑的碳微球,其粒径在100~300nm之间;固液比为1∶40时,所制备碳微球,粒径较大,多数直径在250nm左右;固液比为1∶20时产物中明显有直径约800nm左右的大球出现,大直径的碳微球球壁看起来较光滑,但产物的均匀性变差。     

中空ZnO微球的制备及其光催化性能

以葡萄糖和醋酸锌为原料,采用模板法制备中空ZnO微球。并对所制样品进行表征,讨论了碳微球与醋酸锌物料比、煅烧温度、煅烧时间对ZnO催化剂光催化活性的影响。结果表明:在碳微球与醋酸锌物料比为1∶2、煅烧温度500℃、煅烧时间2h条件下,所制备的中空ZnO微球直径约为3~5μm,六方晶系结构,具有较好的光催化活性。     

乳液聚合合成单分散纳米级PMMA微球

采用乳液聚合法制备了单分散性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纳米微球,分析了聚合过程中不同单体滴加时间、不同表面活性剂用量、不同引发剂用量以及不同引发剂种类等因素对聚合体系中微球的粒径以及粒径分布的影响,研究表明,PMMA微球的粒径随单体滴加时间、表面活性剂用量、引发剂用量的增加而减小;采用AIBN引发剂制备的微球的粒径较采用KPS引发剂大。     

聚苯乙烯微球模板法制备反蛋白石型光子晶体水凝胶薄膜

用乳液聚合法制备了系列单分散且粒径均一的聚苯乙烯纳米微球,以正交试验优化反应中各物质的用量对聚苯乙烯纳米微球的粒径大小及分布的影响,实现了在150~350nm范围内PS纳米微球的可控制备。以不同粒径的PS纳米微球作为模板,以丙烯酰胺和丙烯酸作为原料制备了一系列反蛋白石型光子晶体水凝胶。通过比较它们之间的初始反射峰位置及反射峰变化范围,表明以300nm左右的PS纳米微球作为模板制备的水凝胶在可见光范围内有较大的变化范围,并且有较好的形貌。     

反相悬浮法制备甘蔗渣再生纤维素微球

以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂,以甘蔗渣纤维素为原料,采用反相悬浮法制备再生纤维素微球,经FT-IR、SEM、XRD、光学显微镜分析再生纤维素微球,通过激光粒度测试,以甘蔗渣再生纤维素微球粒径40~200μm为考察指标,实验表明:在80℃时,转速为600r/min,以4.0%纤维素溶液,6mL司盘80,200mL液体石蜡,制得乳白色、形貌为较规则球形的再生纤维素微球,40~200μm的粒径占全部粒径的64.8%。制备过程无化学反应,纤维素由晶型Ⅰ变为晶型Ⅱ,结晶度由54.58%降到35.21%。     

分散聚合法制备粒径可控的单分散聚苯乙烯微球

以苯乙烯(St)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,乙醇/水为分散介质,采用分散聚合法制备了聚苯乙烯(PS)微球。研究了单体、引发剂、分散剂的浓度,分散介质中乙醇与水的比例对制备PS微球粒径及粒径分布的影响。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、动态光散射(DLS)等手段,对微球的组成成分、表面形貌、粒径及其分布进行了表征。结果表明,在合适条件下,分散聚合法可以制备粒径200～1000nm范围内可控、球形度良好、表面光滑、互不粘连的单分散PS微球。     

含离子交换基团的载药栓塞微球的制备及性能研究

将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸制备成预聚物,然后与海藻酸钠溶液共混,通过反相悬浮交联法制备成含离子交换基团(—COOH,—SO3H)的互穿网络聚合物载药栓塞微球,微球呈规整球形,粒径集中分布在300~700μm之间。该微球负载抗癌药物阿霉素,24h内载药率最高可达41%,较纯海藻酸钠微球提高74%,其原因是互穿网络结构中磺酸基团的引入,增加了离子交换载药方式,直接提高了载药率;同时互穿网络结构的形成,改善了微球内部结构,增加了微孔通道,有利于海藻酸中—COOH与阿霉素药物的离子交换和物理方式载药,几种因素的协同效应导致载药率的提高及载药速率加快。所得产物在介入法治疗肿瘤领域具有光明应用前景。