溶胶凝胶法制备PMMA/SiO_2杂化材料及工艺

采用自由基聚合和原位溶胶凝胶化过程,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和正硅酸乙酯(TEOS)为主要原料,酸作催化剂制备PMMA/Si O2有机-无机杂化材料.对溶胶-凝胶工艺的反应原理和合成方法进行了探讨,研究了盐酸的不同浓度、水和TEOS的不同摩尔比和不同反应温度对凝胶时间和性状的影响,为进一步深入研究及实际应用提供数据.     

分散聚合法制备窄分散聚苯乙烯微球

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)为分散稳定剂,在甲醇(MeOH)反应介质,使用分散聚合法制备了窄分散的聚苯乙烯微球.分别采用红外(IR)、扫描电镜(SEM)、粒度分析(SPAN)等手段,表征了聚苯乙烯(PS)微球的组成成分、表面形貌、粒径及其分布.并讨论了个各个因素对所制备微球的粒径及其分布的影响.当St质量分数为溶剂量的10%,AIBN质量分数为单体量的0.15%,PVP质量分数为单体量的1.5%时,该条件下制备的微球粒径为1.38μm,SPAN值为0.77,微球形 貌及其分散性最佳.     

分散聚合法制备窄分散聚苯乙烯微球

以苯乙烯（St）为单体,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,聚乙烯毗咯烷酮（PVP）为分散稳定剂,在甲醇（MeOH）反应介质,使用分散聚合法制备了窄分散的聚苯乙烯微球．分别采用红外（IR）、扫描电镜（sEM）、粒度分析（SPAN）等手段,表征了聚苯乙烯（PS）微球的组成成分、表面形貌、粒径及其分布．并讨论了个各个因素对所制备微球的粒径及其分布的影响．当St质量分数为溶剂量的10％,AIBN质量分数为单体量的0．15％,PVP质量分数为单体量的1．5％时,该条件下制备的微球粒径为1．38μm,SPAN值为0．77,微球形貌及其分散性最佳．     

分散聚合法制备流式聚苯乙烯微球的研究

本文以苯乙烯(St)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散稳定剂,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,以无水乙醇(EtOH)为反应介质,使用分散聚合法制备了尺寸大小为5.4μm的流式聚苯乙烯微球;同时分析了反应时间对转化率的影响;DVB、PVP对粒径大小和变异系数的影响;以及引发剂和苯乙烯单体对粒径大小的影响。研究结果表明:用分散聚合法能制备出粒径大小为5.4μm、变异系数小于10%的流式聚苯乙烯微球。     

TiO_2/PBA/PMMA核壳粒子的制备与表征

纳米粒子是热力学不稳定体系,容易发生颗粒团聚。为了更好地改善纳米粒子的分散性,本文报道利用乳液聚合的方法制备以表面处理过的纳米二氧化钛为核丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为壳的TiO2/PBA/PMMA复合粒子。分析二氧化钛、乳化剂、引发剂、反应温度和超声震荡时间等因素对聚合反应单体转化率的影响,并表征核壳复合粒子。结果表明,利用乳液聚合方法制备的二氧化钛粒子为核壳结构,平均粒径为251 nm,其粒径分布较未改性纳米TiO2明显变窄,改善了纳米粒子的分散性。     

反向原子转移自由基法制备SiO_2/PMMA复合粒子

采用反向原子转移自由基法,制备了SiO2/PMMA复合粒子.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SiO2进行表面改性,通过亲水亲油性实验,确定了硅烷偶联剂的最佳用量(质量分数为10%).通过红外光谱和热重分析,证明聚甲基丙烯酸甲酯是通过化学键合接枝到纳米SiO2粒子表面.用透射电镜观察了纳米SiO2和复合粒子在乙醇中的分散情况,表明复合粒子的分散效果更好.     

PMMA/SiO_2复合颗粒制备与表征

乳液聚合是对纳米颗粒改性的常用方法,但聚合效果不好且对改善纳米颗粒的分散作用不大。本实验引入硅烷自组装单分子层,采用无皂微乳液聚合法制备PMMA/SiO2复合颗粒。EDS、FTIR、TEM、LSS分析表明,纳米SiO2通过硅烷功能化,可以更有效地与MMA发生化学键合。复合颗粒在水中分散效果明显改善,不规则形状纳米SiO2通过组装而接近球形结构。复合颗粒具有很好的有机相容性和分散稳定性。     

SiO2/ZnS核壳结构微球的制备和表征

以自制纳米二氧化硅微粒为模板,硫代乙酰胺和醋酸锌分别为硫源和锌源,通过沉淀法成功制备了SiO2/ZnS核壳结构微球,研究了各种反应条件对该微球形貌的影响。经NaOH溶液蚀刻后,SiO2/ZnS核壳结构微球转变成亚微米级的ZnS空心微球。通过XRD、SEM和TEM等手段对SiO2/ZnS核壳结构微球和ZnS空心微球进行了表征。结果表明,在优化条件下制得的微球形貌规整、大小均匀,其壳层由厚度约20 nm的ZnS纳米颗粒组成。     

辐射法制备具有核壳结构的CdS/PSt纳米复合微球

利用辐射法制备了具有核壳结构的硫化镉/聚苯乙烯(CdS/PSt)纳米复合微球。用粉末X射线衍射(XRD),红外吸收光谱等手段表征了产物的结构。用透射电子显微镜(TEM)观察了复合材料的形貌及复合材料的分散情况,获得了复合材料CdS纳米颗粒具有空心结构。     

溶胶-凝胶法制备CS/SiO_2有机-无机杂化复合薄膜

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜上负载壳聚糖/二氧化硅(CS/SiO2)有机-无机杂化层,制备透明的CS/SiO2有机-无机杂化复合薄膜。表征和测试杂化复合薄膜的结构与性能。结果表明:当CS溶液体积分数为50%时,杂化复合薄膜的氧气阻隔性比BOPP薄膜的氧气阻隔性提高了38倍,同时,杂化复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均优于BOPP薄膜。     

SiO_2/Ag复合微球的制备及光催化性能研究

采用水热法在SiO_2纳米微球表面修饰Ag纳米颗粒,制备二元SiO_2/Ag复合微球(SiO_2/Ag CMs)。通过改变AgNO_3用量,调控Ag纳米颗粒的尺寸及分布,并利用透射电子显微镜、X射线衍射等技术探究产物的表面形貌、微观结构及组成。相比于单分散性的SiO_2微球和Ag纳米颗粒,SiO_2/Ag CMs的光吸收峰发生明显红移,且具有较宽的SPR光吸收范围。以亚甲基蓝(MB)为有机染料模型,研究SiO_2/Ag CMs对MB的光催化降解性能,结果表明:SiO_2/Ag CMs光催化剂催化性能优于SiO_2纳米微球及Ag纳米颗粒;当AgNO_3用量为0.10g时所制备的SiO_2/Ag CMs表现出较为优异的光催化活性,且在可见光照射80min时其催化效率达到97.7%。     

PMMA/SiO2杂化凝胶材料的研究

利用两步酸、碱催化溶胶－凝胶法及原位聚合法制备ＰＭＭＡ／ＳｉＯ２（聚甲基丙烯酸甲酯ＳｉＯ２）杂化凝胶,并对该材料进行红外分析,研究不同工艺条件下ＰＭ－ＭＡ／ＳｉＯ２杂化凝胶结构及性能。     

分散聚合制备大粒径单分散聚苯乙烯微球

采用分散聚合法制备了粒径大小均一的聚苯乙烯微球,研究了单体、稳定剂、引发剂及溶剂比对微球粒径大小及粒径分布的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪对微球结构进行表征,用扫描电镜对微球外观形态进行了表征。当单体质量分数为29.52%,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂、质量分数为3.94%,偶氮二异丁腈为引发剂、质量分数为2.36%,溶剂为乙醇时,制备得到平均粒径达到10.06μm单分散大粒径聚苯乙烯微球。     

分散聚合制备大粒径单分散聚苯乙烯微球

采用分散聚合法制备了粒径大小均一的聚苯乙烯微球,研究了单体、稳定剂、引发剂及溶剂比对微球粒径大小及粒径分布的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪对微球结构进行表征,用扫描电镜对微球外观形态进行了表征。当单体质量分数为29.52%,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂、质量分数为3.94%,偶氮二异丁腈为引发剂、质量分数为2.36%,溶剂为乙醇时,制备得到平均粒径达到10.06μm单分散大粒径聚苯乙烯微球。     

TiO2／PBA／PMMA核壳粒子的制备与表征

纳米粒子是热力学不稳定体系，容易发生颗粒团聚。为了更好地改善纳米粒子的分散性,本文报道利用乳液聚合的方法制备以表面处理过的纳米二氧化钛为核丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为壳的TiO2／PBA／PMMA复合粒子。分析二氧化钛、乳化剂、引发剂、反应温度和超声震荡时间等因素对聚合反应单体转化率的影响，并表征核壳复合粒子。结果表明，利用乳液聚合方法制备的二氧化钛粒子为核壳结构。平均粒径为251nm。其粒径分布较未改性纳米TiO2明显变窄,改善了纳米粒子的分散性。     

双马型聚酰亚胺／SiO_2杂化材料的合成

本文主要应用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法合成了双马型聚酰亚胺／ＳｉＯ２的分子杂化材料。应用ＦＴＩＲ、ＳＥＭ及热分析对杂化材料的机理、结构及热性能进行了表征，这为新材料的研究奠定了一定的理论基础。     

微波合成SiO2气凝胶核/聚苯乙烯壳微球研究

将水玻璃为硅源所制备的纳米孔硅气凝胶与苯乙烯单体用微波加热合成法制备出SiO2气凝胶核/聚苯乙烯壳复合微球.用顺序间隔取样测试方法试验复合微球的密度、转化率和包覆率与微波合成温度、时间和聚合体系各组分变化情况,分析讨论了影响变化因素和原因.通过TEM和FE-SEM对复合微球进行结构与形貌表征.结果表明,优选体系组分配比为SiO2气凝胶3g、苯乙烯21g、乙醇水溶剂配比为380g∶20g、引发剂4.2g及稳定剂2g,微波合成工艺参数为加热功率500W,加热时间40min、加热温度60℃.在此工艺条件下合成,复合微球合成转化率是67.1%、包覆率为32.7%,制备出的核壳结构复合微球的粒径约为100~200nm、震实密度为0.353g/cm3,且表面凹凸不平状似"草莓"的微粒.     

热致相分离法PVDF/纳米SiO_2/石墨烯杂化中空纤维膜的制备及性能分析

为改善热致相分离(TIPS)聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)组成混合稀释剂,以纳米SiO_2、石墨烯为添加改性剂,采用TIPS法制备了PVDF中空纤维杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察所得膜形貌,并对其渗透性能及机械性能进行测试表征,研究了纳米SiO_2、石墨烯添加量对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响.结果表明:所得膜为均质海绵状孔结构,膜外表面较光滑,内表面粗糙且疏松多孔,随纳米SiO_2添加量的增加膜内外表面水接触角均增大,膜纯水通量先减小后增大,膜孔隙率均大于70%,膜断裂强度和断裂伸长率均先增大后减小;同时添加质量分数分别为3%和0.5%的纳米SiO_2和石墨烯,石墨烯以片层形式均匀分散在膜内,膜纯水通量可达418 L/(m~2·h),相较于原膜断裂强度提高12.6%,断裂伸长率提高89.2%.     

壳聚糖/SiO_2杂化膜制备及其对铜离子吸附性能的研究

用硅偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为前躯体和交联剂,与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2纳米杂化膜.用红外光谱对杂化膜进行表征,并研究杂化膜的溶胀性能、耐酸性能及不同的因素对杂化膜吸附重金属铜离子性能的影响.结果表明:红外光谱图显示杂化膜内有新键产生,引入了Si-O-Si结构.壳聚糖/SiO2纳米杂化膜溶胀性能降低,耐酸性能提高,吸附铜离子性能提高.当壳聚糖/SiO2纳米杂化膜中SiO2的质量分数为6.8%时杂化膜吸附铜离子性能最好.室温下溶液pH值为5、铜离子浓度为0.05 mol/L、时间为60 min时,杂化膜CSH1对铜离子有较好的吸附效果.