POSS/聚合物有机-无机杂化材料的研究进展

介绍了笼型倍半硅氧烷(POSS)的特点。综述了POSS/聚合物杂化材料近年来的研究进展(包括POSS/环氧树脂杂化材料、POSS/聚酰亚胺杂化材料、POSS/有机硅杂化材料、POSS/聚乙烯杂化材料、POSS/聚丙烯杂化材料和其他类型含POSS的杂化材料等),并对其应用前景进行了展望。     

介孔SBA-15有机化修饰对PMMA杂化材料力学性能的影响

采用硅烷偶联剂对SBA-15进行了有机化修饰(即:SBA-15-G),利用在位分散聚合法制备了SBA-15/PMMA和SBA-15-G/PMMA杂化材料,研究了SBA-15和SBA-15-G在PMMA基体中的介观有序性和分散性以及对杂化材料的力学性能的影响规律。结果表明有机化修饰使SBA-15孔容、孔径和比表面积减小,表面亲油性提高;SBA-15和SBA-15-G在基体中仍保持长程有序结构;有机化修饰改善了SBA-15在基体中的分散性和与基体的界面结合,显著增强了杂化材料的力学性能。当SBA-15-G为4%时,杂化材料的拉伸强度和模量分别提高了45%和40.4%,当SBA-15-G为2%时冲击强度达到最大,比基体提高了36.6%。,     

多酸基高核过渡金属簇合物的性质及合成条件研究

采用常规的水热合成方法,以Keggin型多金属氧酸盐作为基本构筑单元,向其中引入过渡金属配合物,合成了具有手性功能的新型无机-有机杂化材料,并且讨论了目标化合物的合成条件与产物以及该物质的性能和结构之间的关系。     

原子自由基聚合苯乙烯杂化材料的合成研究

以介孔材料SBA-15-4-1为基质制成偶氮类引发剂,并用此大分子引发剂通过反向碘原子自由基聚合方法(RITP)引发苯乙烯(St)聚合,合成以碘为端基的有机/无机杂化材料(SBA-PS-I)。最后,在此杂化材料中引入炔丙基咔唑,使材料能够发荧光而拓宽杂化材料的应用。所得杂化材料通过IR、~1H-NMR以及荧光图谱进行表征。     

溶胶-凝胶法制备聚丙烯酸酯/纳米TiO2有机-无机杂化材料的研究

以丙烯酸酯单体为原料,采用常规溶液聚合法制备了聚丙烯酸酯溶液,以钛酸正丁酯为前驱体,水解制备纳米二氧化钛溶胶,两者在常温高剪切力下共混,制得聚丙烯酸酯/纳米TiO2有机-无机杂化材料。分别用透射电子显微镜(TEM),原子力显微镜(AFM),双光束紫外-可见分光光度计UV-VIS,热重分析(TGA),拉伸测试研究了纳米溶胶以及杂化材料的性能。结果表明:TiO2在溶胶和杂化材料中都呈纳米级均匀分散,而且杂化材料的光学,热学,力学性能都比纯聚丙烯酸酯有显著的提高。     

溶胶-凝胶技术在有机／无机杂化材料制备中的应用

应用溶胶-凝胶法制备有机／无机杂化材料,可根据前驱体的种类和制备方法等对材料微观结构进行裁剪和优化,并可实现材料的功能化。有机／无机杂化材料根据有机相和无机相的比例不同,可分为有机改性陶瓷型杂化材料和陶瓷改性有机物型杂化材料两类。本文综述了应用溶胶-凝胶技术制备有机／无机杂化材料的原理以及应用进展。     

无机-有机杂化二阶非线性光学材料研究进展

二阶非线性光学(nonlinera optics,NLO)材料在电光调制和激光倍频等光电子领域均具有重要应用无机-有机杂化材料兼具有机组分和无机组分的优点,具有较高的NLO系数以及良好的高温和经时稳定性,是该领域的研究热点.本文重点评述了该类材料在NLO性能的改善和稳定性的提高等方面的研究进展,对近年来基于杂化材料的Maeh-Zehnder电光调制器的最新研究成果作了概述.提出采用超支化结构有望提高杂化材料的相容性,实现光学非线性、稳定性以及成膜性的综合优化,将是今后发展的重要方向.     

层状材料LDH-[SiW_(11)Cr(H_2O)O_(39)]~(5-)光催化降解甲晶紫的研究

采用离子交换法制备了具有Keggin结构杂多阴离子层状材料LDH-[Si W11Cr(H2O)O39]5-。以层状材料LDH-[Si W11Cr(H2O)O39]5-为催化剂,研究了在紫外光照射下,对甲基紫的光催化降解,讨论了溶液的酸度、溶液的初始浓度以及催化剂投加量等对甲基紫溶液脱色效果的影响。结果表明:当催化剂加入量为3 mg,甲基紫的初始浓度为15 mg/L,溶液p H为6时,脱色率可达到82.53%。     

溶胶-凝胶法制备SiO_2/水性聚氨酯杂化材料研究进展

主要介绍了有机-无机杂化材料的特点、溶胶-凝胶法的原理,并对溶胶-凝胶法制备二氧化硅(SiO_2)/水性聚氨酯(WPU)杂化材料的不同作用类型进行了综述。最后对SiO_2/WPU杂化材料存在的问题提出了解决措施及相关的建议,并对该杂化材料的发展方向进行了展望。     

硅基杂化材料包覆多壁碳纳米管制备核壳型纳米杂化材料

以自由基引发剂过氧化苯甲酰(BPO)为反应的引发剂,通过均相聚合体系,制备了聚八甲基丙烯酸酯基笼型倍半硅氧烷(PMMA-POSS)包覆的多壁碳纳米管核-壳型纳米杂化材料。透射电子显微镜显示,在均相体系中可以得到包覆均匀且厚度可调的多壁碳纳米管杂化材料,包覆厚度在5~10 nm、15~25 nm之间,通过傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)以及热重分析(TGA)对杂化材料进行了表征,并给出了可能的包覆机理。     

SO~(2-)_4 改性交联蒙脱土固体酸催化合成水杨酸正丁酯

制备了SO2-4改性硅锆双组分交联蒙脱土固体酸催化剂(SO2-4/SiZrM),用于水杨酸(C7H6O3)和正丁醇(C4H10O)的酯化反应,与传统酯化反应催化剂浓硫酸、磷钨酸、硫酸铁铵以及其他单组分交联剂交联的蒙脱土做酯化反应的催化剂相比,SO2-4/SiZrM有更好的催化活性。考察了带水剂的选择、酸醇量比〔n(C7H6O3)∶n(C4H10O)〕、催化剂用量〔w(SO2-4/SiZrM)〕、反应时间(t)、反应温度(θ)对催化合成水杨酸正丁酯(C11H14O3)的影响,并对合成的产物进行了折光率、红外光谱分析。酯化反应的最佳条件为:C4H10O为带水剂、n(C7H6O3)∶n(C4H10O)=1∶1 65、催化剂占酸投料质量的百分比为w(SO2-4/SiZrM)=6 5%、t=6h、θ=120～135℃,水杨酸的转化率可达88 22%,产物中w(C11H14O3)>99 9%。     

H_3PW_(12)O_(40)催化合成己二酸

以环己烯为原料,w(H2O2)=30%的过氧化氢为氧化剂,在草酸(H2C2O4)作为助剂的条件下,采用磷钨酸(H3PW12O40)作催化剂合成己二酸,结果表明,当n(环己烯)∶n(H3PW12O40)∶n(H2C2O4)∶n(H2O2)=100∶1∶1∶538,反应温度为92℃,反应时间为6h时,己二酸的收率可达70 1%。讨论了H3PW12O40加入量、环己烯加入量、过氧化氢加入量、反应时间、反应温度等因素对反应的影响。     

多元杂多酸在仲辛醇制己酸中的催化作用

采用磷、钼、钒系列多元杂多酸作为硝酸氧化仲辛醇制己酸的催化剂,对其催化性能和选择性进行了实验研究。结果表明:H6PMo9V3O40、H10PMo5V7O40、H11PMo4V8O40等多元杂多酸均可提高仲辛醇的转化率、己酸产率和己酸选择性,并确定了这3种催化剂的最佳用量:当它们分别为仲辛醇质量的1 4%、1 0%、1 4%时,仲辛醇转化率可达98 3%、97 6%、100%;己酸的选择性可达85 7%、85 8%、78 8%;其性能明显优于钒催化剂。     

Keggin型配合物[（CH2）5NH2]5BW12O40的合成及其催化氧化合成苯甲酸的研究

以钨酸钠、硼酸为原料合成母体酸,以六氢吡啶为有机配体合成了有机／无机杂化电荷转移配合物[（CH2）5NH2]5BW12O40。通过红外光谱、X-射线衍射和热重分析袁征,确认所合成的化合物中多酸阴离子仍保留Keggin结构。将新合成的[（CH2）5NH2]5BW12O40杂多酸哌啶盐应用到苯甲醛氧化合成苯甲酸反应中,考察了催化剂用量、氧化责4H2O2（质量分数为30％）的用量、反应温度、反应时间等对苯甲酸收率的影响。确定最佳工艺条件为：n（催化剂）：n（苯甲醛）=1．880×10-3：1;n（H2O2）：n（苯甲醛）=4．760：1;反应温度80℃;反应时间4h,此条件下苯甲酸的收率可达到80%。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

报道了以固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2为多相催化剂,通过丁酮和1,2-丙二醇反应合成了丁酮1,2-丙二醇缩酮,探讨了TiSiW12O40/TiO2对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:TiSiW12O40/TiO2是合成丁酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(酮)∶n(醇)=1∶2.0,催化剂用量为反应物料总质量的0.3%,反应温度为82～110°C,环己烷为带水剂,反应时间2.0h的优化条件下,丁酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达91.3%。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成丙酸异丁酯

以TiSiW12O40/TiO2为催化剂,对以丙酸和异丁醇为原料合成丙酸异丁酯的反应条件进行了研究。实验表明:TiSiW12O40/TiO2是合成丙酸异丁酯的良好催化剂,适宜的反应条件为:醇∶酸(摩尔比)=1.2∶1,催化剂用量为反应物料总质量的2.0%,反应时间1.0h,反应温度106～125℃。上述条件下,丙酸异丁酯的收率可达79.1%。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的工艺研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛。通过对溶胶-凝胶法中各个主要影响因素的考察,得到制备纳米二氧化钛材料的优化工艺条件为:配制无水乙醇与水的混合液,并调节pH=2～3,缓慢加料;钛醇盐与水的摩尔比为2～4,乙醇与钛醇盐摩尔比为6～8,溶胶体系pH=2～3,水解成胶化温度为25℃～30℃。     

直接合成Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯

用直接合成法制备Nb-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、BET、FT-IR和DTA测试手段对其进行分析。结果表明,Nb-SBA-15仍保留高度有序的介孔结构。以质量分数30%的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,对Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯反应进行了研究,试验得到较适宜工艺条件为:反应温度为70℃,反应时间为10 h,催化剂用量为原料质量的10.0%,n(苯乙烯)∶n(H2O2)∶n(丙酮)=1∶2∶2,苯乙烯的转化率可达43.21%,苯甲醛的选择性为94.32%。     

钛系催化剂对聚酯缩聚反应速度和热稳定性影响的研究

研究了K2TiF6、(C4H9O)4Ti、Sb2O33种催化剂的缩聚反应速度,并对3种催化剂合成的切片进行了热稳定性比较(Δ[η]、TG)。结果表明:钛系催化剂的催化活性明显高于常规Sb2O3,其中以(C4H9O)4Ti的催化活性最高;(C4H9O)4Ti的动力学曲线具有阶段性,其高催化活性体现在缩聚反应的中后期;对3种催化体系制得的PET切片进行热稳定性测试的结果表明:采用(C4H9O)4Ti作为催化剂配合稳定剂SI与Co2+可制得色相良好,热稳定性高的聚酯切片。     

Bi - MSU -4介孔分子筛催化过氧化氢氧化苯乙烯

采用Tween - 40为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铋为铋源,在常温、常压条件下合成Bi - MSU -4介孔分子筛,并用于苯乙烯催化氧化反应.热力学计算表明,苯乙烯催化氧化反应为不可逆反应.在半间歇反应釜进行单因素及正交实验,结果表明,反应最佳温度(80 ～90)℃,过氧化氢与苯乙烯物质的量比为3.37:1,甲醇...