Controlled chemical modification of the internal surface of photonic crystal fibers for application as biosensitive elements

Photonic crystal fibers (PCF) are one of the most promising materials for creation of constructive elements for bio-, drug and contaminant sensing based on unique optical properties of the PCF as effective nanosized optical signal collectors. In order to provide efficient and controllable binding of biomolecules, the internal surface of glass hollow core photonic crystal fibers (HC-PCF) has been chemically modified with silanol groups and functionalized with (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES). The shift of local maxima in the HC-PCF transmission spectrum has been selected as a signal for estimating the amount of silanol groups on the HC-PCF inner surface. The relationship between amount of silanol groups on the HC-PCF inner surface and efficiency of following APTES functionalization has been evaluated. Covalent binding of horseradish peroxidase (chosen as a model protein) on functionalized PCF inner surface has been performed successively, thus verifying the possibility of creating a biosensitive element.     

硅粉对直接合成三乙氧基硅烷的影响研究

研究了直接法合成三乙氧基硅烷所用硅粉对合成的影响,结果表明,处理后的硅粉与处理前相比,比表面积增加了181%,对反应有不良影响的元素铁和铅均大幅下降,铁元素减少94.42%;铅元素含量减少93.05%;温度为210℃,其他条件下相同时,处理后的硅粉比处理前反应选择性提高75%。     

反应性有机硅单体结构对硅-丙乳液共聚物性能影响的研究

研究表明：有机硅反应单体的分子结构对硅－丙乳液共聚物的物理性能有明显的影响。通过选用水解基团相同但反应活性基团不同的有机硅单体，乙烯基三乙氧基硅烷和γ－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，与丙烯酸类单体进行乳液共聚，合成了系列不同的硅－丙改性乳液。利用红外光谱对共聚物进行了结构表征，DSC测定了聚合物玻璃化温度（Tg），研究了有机硅单体结构及用量对共聚物膜力学性能及吸水率的影响。     

APTES改性微晶纤维素对淀粉复合薄膜性能影响

目的 探究3-氨丙基三乙氧基硅烷（3-AminopropylTriethoxysilane,APTES）改性微晶纤维素（MicrocrystallineCellulose,MCC）对淀粉基复合薄膜的影响,以期改性得到的硅烷化微晶纤维素（Silanized Microcrystalline Cellulose, MMCC）能够提高淀粉基薄膜的性能。方法 在90℃下糊化淀粉后加入MCC或MMCC,以溶液浇铸法制备淀粉基复合薄膜,采用扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TGA）等测试手段对复合薄膜进行表观形貌和热性能分析,借助万能材料试验机、接触角测量仪等仪器对薄膜进行力学性能、耐水性能、吸湿性能等分析。结果 以APTES改性MCC后的MMCC(MCC与APTES质量比5∶1)掺入淀粉所制备的薄膜MMCC-2/ST,复合薄膜拉伸强度较原淀粉膜（Native Starch Film, ST）提高了230%,水接触角为106.4°,相较于原淀粉膜（Starch Film, ST）提高了60.8°。结论 通过实验表明,MMCC对淀粉基薄膜的力学性能、耐水性能等有较好提升,从而拓宽了淀粉基薄膜在包装...     

聚苯胺/凹凸棒纳米纤维的制备及性能研究

使用硅烷偶联剂苯胺甲基三乙氧基硅烷(AMTES)改性凹凸棒粘土(ATP),制备了表面具有自组装单片层的SAM-ATP,并以其为模板,制备了结构较为均一的SAM-ATP/PANI纳米纤维。对制备工艺中SAM-ATP的用量进行了探讨,研究表明,当SAM-ATP含量为15.4%(质量分数)时,SAM-ATP/PANI纳米纤维结构较为均一、分散性良好,且具有最好的室温电导率2.3×10-4S/cm,使用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对电导率的变化原因进行了分析,使用热重分析仪(TGA)对材料的热稳定性进行了探讨,研究显示SAM-ATP的引入可有效提高PANI热稳定性。使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)和透射电子显微镜(TEM)对SAM-ATP/PANI纳米复合材料的结构和形貌进行了表征。     

端羟基聚醚型三乙氧基硅烷偶联剂合成工艺研究

以烯丙基聚醚、三乙氧基硅烷为主要原料,氯铂酸为催化剂,通过硅氢加成反应合成端羟基聚醚基三乙氧基硅烷。研究了原料配比、催化剂用量、烯丙基聚醚相对分子质量及反应温度对反应转化率的影响。结果表明当采用相对分子质量为600的烯丙基聚醚,n(APEG)/n(TES)为1.1、催化剂用量为15mg/L及反应温度为70℃时,反应体系转化率可达100%。最后采用红外光谱对产物端羟基聚烷氧基三乙氧基硅烷(HPTES)结构进行表征。     

凹凸棒石表面接枝γ-氨丙基三乙氧基硅烷

分别采用含水体系和无水体系将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝到凹凸棒石(ATP)表面,制得改性粒子ATP-APTES.用Fourier红外光谱、Raman光谱、热重分析及透射电子显微镜对粒子进行了表征,结果表明:红外光谱的3 350 cm-1和Raman光谱的3 321 cm-1等处出现了伯氨基吸收峰,证实了APTES已成功接枝到ATP表面.用滴定法测定了改性粒子表面的APTES接枝率,研究了配方及工艺条件对APTES接枝率的影响.结果表明:在含水体系中,APTES用量大于5％、反应时间超过6h均会造成接枝率的减小;无水体系制备的改性粒子接枝率明显高于含水体系,且接枝效率也较高;在乙二醇体系中,反应时间为6h时,改性粒子的接枝率高达725.8 mmol/kg.     

工业乙烯基三乙氧基硅烷的GC—MS分析

对乙烯基三乙氧基硅烷工业品进行了GC－MS分析,发现其中含有甲基三乙氧基硅烷（1）和1,3－二乙烯基－1,1,3,3－四乙氧基二硅氧烷等杂质,主要杂质为化合物I,占3．27％。理论分析认为：在三氯氢硅与氯乙烯的高温热缩合反应中发生的副反应产生了甲基三氯硅烷,它进一步与乙醇反应生成化合物I;据此提出了一些解决的方法。     

PMTES/SiO2有机-无机杂化材料的研究

以甲基三乙氧基硅烷（ＭＴＥＳ）正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料,采用溶胶－凝胶工艺制备出均质透明的ＰＭＴＥＳ／ＳｉＯ２杂化玻璃,并进行ＩＲ,ＤＴＡ,ＴＧ,ＳＥＭ测定,结果表明,该杂化玻璃的耐热性比有机玻璃优点,耐４００℃高温,具有疏水透气性能,可用于文物陈列和水产养殖业。     

直接法合成三乙氧基硅烷新工艺研究

以硅粉、乙醇为原料,以氯化亚铜、氧化铜、铜粉混合物为催化剂直接合成了三乙氧基硅烷,考察了硅粉粒度、反应温度、溶剂用量及乙醇流量对反应的影响.结果表明,直接法合成三乙氧基硅烷的最佳工艺条件为:硅粉粒度60～200 μm,V(溶剂)∶m(硅粉)=2∶1,反应温度215℃,0.6《乙醇加入速度(L·h-1)/反应介质体积(L)《0.8,此时产品收率达80%以上、选择性约为90%.