聚合物模板法制备单分散多孔二氧化硅微球

聚合物模板法是实现无机材料高效制备的有效途径.本研究采用交联聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物微球为模板,以有机硅源正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,通过将硅溶胶沉积到多孔聚合物中形成聚合物和二氧化硅的混合物,再经过高温煅烧将聚合物模板去除的方法,可以方便地制备形貌可控的单分散多孔二氧化硅微球.利用扫描电子显微镜(SEM),傅里叶红外光谱仪(FHR),热重分析仪(TGA),X射线衍射仪(XRD),比表面积孔径分布测定仪(BET)对聚合物模板以及制备的二氧化硅微球进行表征.另外,对单分散多孔二氧化硅微球形成机理进行探讨.     

膜乳化法制备单分散聚苯乙烯多孔微球

为了解决用传统方法制备微球粒径不均的缺点,实验使用自制的膜乳化装置,通过膜乳化法制备粒径在12～20μm、单分散系数小于20％的聚苯乙烯多孔微球．使用扫描电镜考察多孔微球的表面形貌及孔径．结果表明：膜孔径是影响微球粒径的决定性因素;适当的膜乳化压力、乳化剂和分散剂浓度是生产粒径均一微球的重要条件;在致孔剂DBP质量分数为20％时,微球的平均孔径为0．12μm．     

微流控法制备PLGA微球及其性能研究

利用自行设计和制造的微流控两相和三相装置实现对聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]微球的可控制备,并对其性能进行研究,调控微流控操作参数,制备PLGA微球,并以传统乳化/溶剂挥发法作对照同时制备PLGA微球,对所得微球的形貌及粒径进行分析。结果表明,乳化/溶剂挥发法得到的微球分散性差,大小不均一,离散系数(coefficient of variation,CV)为44.13%,而微流控法得到的微球分散性极好,大小均一,且CV仅为2.73%(两相)和1.93%(三相),说明微流控法能够制备单分散性很高的PLGA微球,有着乳化/溶剂挥发法无法比拟的优势。     

单分散多孔聚合物微球的制备及其反相色谱应用

用分散聚合的方法制得单分散微米级聚苯乙烯微球(PS),以此聚苯乙烯微球作为种子,以邻苯二甲酸二丁酯为溶胀剂,苯乙烯为单体,二乙烯基苯为交联剂,甲苯为致孔剂,采用种子溶胀聚合的方法制得粒径分布较窄的多孔高交联的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球(PS-DVB)。研究了交联剂与致孔剂的加入量对微球形貌、粒径及孔结构参数的影响。结果表明,所得多孔微球球形圆整,库尔特测得平均粒径为5.067~5.520μm,粒径分布窄,D90/D10为1.23~1.56,孔结构可控,并以此多孔微球作为反相色谱填料基质,理论塔板数每米可达6 000~15 000,可以用作高效液相色谱(HPLC)填料。     

种子溶胀法制备单分散多孔聚合物微球的溶胀动力学研究

以微米级聚苯乙烯为种球,进行了两步种子溶胀法制备多孔聚合物微球的溶胀动力学研究,用光学显微镜、马尔文粒度分析仪、扫描电镜(SEM)和比表面积孔径分布测定仪(BET)等手段,对微球的溶胀形貌和孔结构进行了表征,优选出较好的溶胀条件是:以邻苯二甲酸二丁酯为溶胀剂,用超声乳化方式制备乳液,单位质量种球所用溶胀剂量为1.5mL,在35℃下10h即可完成溶胀,得到粒径分布良好的活化微球。研究发现,超声乳化分散方式的引入,可将溶胀时间由传统的24h缩短至10h,这可能是由于超声波的空穴效应所产生的巨大磁场加速了溶胀平衡状态建立的缘故。     

PVA/ZR多孔微球的制备及其吸附性能研究

以玻璃毛细管微流控装置制备的油包水乳滴为模板,将其收集在碱性接收液中,乳滴内部通过络合、共沉淀及氢键的协同作用固化得到一种聚乙烯醇/锆多孔微球,研究微球对磷的吸附能力,并分析吸附动力学。结果表明,微球粒径偏差系数仅为4.7%,单分散性良好,多孔微球表面存在核桃状的褶皱结构,比表面积大,当pH=2时,吸附24 h, 0.5 g/L微球对50 mg/L磷酸盐溶液中的磷的去除率为86.5%,微球的吸附动力学符合准一级动力学模型。     

分散聚合法制备单分散聚苯乙烯微球

用分散聚合法,在乙醇/水介质中,以苯乙烯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂制备了聚苯乙烯(PS)微球。探讨了制备条件对微球形貌、粒径及粒径分布的影响。结果表明,在合适条件下,可以制备粒径在1μm左右,粒径分布在1.04~1.08,表面光滑且互不粘连的单分散PS微球。     

磺酸基化多孔酵母碳微球制备及其吸附性能研究

以酵母和羟乙基磺酸水溶液为原料,在200℃下一步水热合成了磺酸基化多孔酵母碳微球。以SEM、EDS、XRD、FTIR、BET、Zeta电位分析等为表征手段。SEM和XRD结果表明,改性酵母微球为荔枝状结构,同时改性前后,无定形碳的结构没有发生变化。Zeta电位和FTIR图谱分析表明,酵母碳表面成功负载了磺酸基团。采用中和滴定的方法测得产物表面磺酸基团的含量,该材料具有优异的吸附性能。以亚甲基蓝为吸附对象,通过研究不同浓度的亚甲基蓝、pH对吸附过程的影响,该吸附过程遵循二阶动力学方程,粒内扩散是整个吸附过程的速率控制步骤。     

磺酸基化多孔酵母碳微球制备及其吸附性能研究

以酵母和羟乙基磺酸水溶液为原料,在200℃下一步水热合成了磺酸基化多孔酵母碳微球。以SEM、EDS、XRD、FTIR、BET、Zeta电位分析等为表征手段。SEM和XRD结果表明,改性酵母微球为荔枝状结构,同时改性前后,无定形碳的结构没有发生变化。Zeta电位和FTIR图谱分析表明,酵母碳表面成功负载了磺酸基团。采用中和滴定的方法测得产物表面磺酸基团的含量,该材料具有优异的吸附性能。以亚甲基蓝为吸附对象,通过研究不同浓度的亚甲基蓝、pH对吸附过程的影响,该吸附过程遵循二阶动力学方程,粒内扩散是整个吸附过程的速率控制步骤。     

微流控法可控制备放射性壳聚糖栓塞微球

以壳聚糖(CS)为基材原料,京尼平为交联剂,采用液滴微流控法制备了粒径在20～90μm范围内精确可调的可用于内放射介入治疗的栓塞微球。首先,通过在CS微球上接枝螯合剂1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)进行改性,制备DOTA-CS微球,使微球具有稳定的负载放射性核素镥-177(¹⁷⁷Lu)的能力。然后,通过DOTA与¹⁷⁷Lu稳定的螯合作用,制备了DOTA-CS-¹⁷⁷Lu微球。探究了制备过程中乳液模板和CS微球之间大小变化的规律,实现了对微球尺寸的精确预测和调控。所制备CS微球的直径变异系数均低于5%,尺寸均一,单分散性好,具有良好的溶胀性能与弹性。通过分析傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)结果,得出1∶1(质量比)为DOTA与微球的最佳改性比例。扫描电子显微镜(SEM)结果表明DOTA改性对微球的形貌与结构无影响。血液相容性实验与细胞毒性实验的评价结果表明,DOTA改性前后的CS微球均表现出良好的生物相容性。模拟体...     

单分散多孔聚MMA/HEMA微球的制备

采用液滴微流控法,制备了单分散性良好的水包油(O/W)乳液,以此乳液为模板,通过紫外光引发聚合得到单分散多孔聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)/甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)多孔微球。研究了油相中表面活性剂聚蓖麻酸甘油酯(PGPR)含量对微球表观密度孔隙率及对乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)的吸附能力的影响。结果表明:增加PGPR含量可改变微球的多孔结构并增大其吸附能力,在油污废水处理领域具有潜在的应用价值。     

单分散多孔聚MMA/HEMA微球的制备

采用液滴微流控法,制备了单分散性良好的水包油(O/W)乳液,以此乳液为模板,通过紫外光引发聚合得到单分散多孔聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)/甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)多孔微球。研究了油相中表面活性剂聚蓖麻酸甘油酯(PGPR)含量对微球表观密度孔隙率及对乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)的吸附能力的影响。结果表明:增加PGPR含量可改变微球的多孔结构并增大其吸附能力,在油污废水处理领域具有潜在的应用价值。     

聚氨酯多孔微球的制备及其性能研究

以多亚甲基多苯基异氰酸酯、聚醚多元醇为原料,利用反相悬浮聚合法制备了聚氨酯多孔微球。通过控制变量法研究添加不同成核剂,不同的黑白料配比对其性能的影响。结果表明:多孔微球结构由脲和缩二脲组成;其表面具有不规则微孔结构,加入成核剂的颗粒表面较为有序,平坦;溶胀率随所用的有机溶剂的极性增大而增大;多孔微球的热稳定温度范围在200～450℃之间。加入不同成核剂,采用不同的黑白料配比微球的热稳定性影响不大。     

微流控法以单乳为模板制备单分散中空微囊的研究

单分散中空微囊在化工、医药、生物技术等领域有着广阔的应用前景。本文采用微流控技术制备了含甲基丙烯酸β羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯两种单体的单分散水包油（O／W）乳液,并以此为模板,在致孔剂的作用下,光引发聚合成功制备了单分散聚甲基丙烯酸β羟乙酯-甲基丙烯酸甲酯的中空微囊。用光学显微镜和扫描电子显微镜对微囊进行系统的表征,结果表明,微囊的粒径在40μm左右,尺寸分布较窄,具有良好的单分散性,微囊外表面光滑,内表面粗糙,囊壁较薄,为中空结构。本研究中提出的方法为单分散中空微囊的制备提供了一条新的途径。     

聚苯乙烯多孔吸附微球的制备

通过悬浮聚合和超交联两步法合成了具有介孔结构的改性聚苯乙烯微球用作血液净化材料。首先采用悬浮聚合法制备了亲水改性的苯乙烯马来酸酐共聚微球（MPPS）,然后将MPPS微球以二氯甲烷为溶剂、无水氯化铝为催化剂进行后交联处理,制备了含有介孔结构的、具有较高比表面积的聚苯乙烯(HCLPS)多孔微球。采用比表面积测试、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱等仪器分析表征了微球的结构和形貌,并测试了HCLPS微球的吸水性和戊巴比妥钠吸附性能。结果表明,超交联反应可以显著提高微球的比表面积,并且随着马来酸酐(MAH)含量增加,微球的吸水性和戊巴比妥钠吸附性能提高;当MAH含量为20 %（质量分数,下同）时HCLPS微球的戊巴比妥钠吸附率为91.90 %。     

超声水解法制备单分散二氧化硅微球

在10℃下以5g／min的加料速度，通过超声水解法，以氨催化水解醇介质中的正硅酸乙酯（TEOS）制备得到了300nm的单分散二氧化硅光滑圆球。通过红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）分别对样品的结构及形貌尺寸进行了表征和分析。结果表明：不同的超声水解时间得到不同粒径、不同粒度分布、不同分散程度和不同水解程度的无定形二氧化硅微球；随着时间的增加，二氧化硅微球的粒径先减小后增大，分散情况逐渐改善，形貌呈球形一非球形一球形变化；超声水解4h制备的单分散微球质量最好。     

单分散聚苯乙烯微球的制备

以苯乙烯单体为原料,过硫酸钾为引发剂,采用了无皂乳液聚合法制备单分散性较好的聚苯乙烯微球。为了使制备方法更加完善,主要研究了离子强度,引发剂浓度,聚合单体的浓度,乳化剂添加量等各因素对得到的聚苯乙烯微球粒径、分散度的影响,同时对得到的聚苯乙烯微球用扫描电镜(SEM),激光粒度仪进行表征,结果表明合成的聚苯乙烯微球表面光滑,单分散性好,球形度好,平均粒径约100nm。     

氢氧化镧交联壳聚糖微球的微流控制备及其除磷性能

基于微流控技术制备了氢氧化镧[La(OH)₃]交联壳聚糖（CS）微球（La-CS-M）,并对其组成和结构进行表征,探究了微球吸附去除水中磷酸盐的性能和机理。结果表明,La-CS-M成功负载了La（OH）₃,与传统滴落法制备的氢氧化镧交联壳聚糖球（La-CS）相比,其表面和内部具有疏松多孔结构,其体积平均粒径为415.8 μm,孔隙率为89.22%,平均孔径为960.0 nm,pH_pzc约为6.5。La-CS-M在宽pH范围内（3.0~10.0）均保持较高吸附量,\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}-}对La-CS-M吸附性能影响较Cl^-、\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}、\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}以及腐殖酸（HA）明显。吸附动力学数据符合准二级动力学模型,等温吸附数据符合Langmuir模型且在pH=6.0时最大吸附量为56.48 mg/g。结合XPS表征和吸附数据推测La-CS-M的吸附机理涉及静电吸附和形成内层配合物（通过配位交换或Lewis酸碱作用）。吸附磷酸盐后La-CS-M可通过2.5 mol/L NaOH溶液实现脱附,具有良好的再生性和吸附稳定性。     

氢氧化镧交联壳聚糖微球的微流控制备及其除磷性能

基于微流控技术制备了氢氧化镧[La(OH)₃]交联壳聚糖（CS）微球（La-CS-M）,并对其组成和结构进行表征,探究了微球吸附去除水中磷酸盐的性能和机理。结果表明,La-CS-M成功负载了La（OH）₃,与传统滴落法制备的氢氧化镧交联壳聚糖球（La-CS）相比,其表面和内部具有疏松多孔结构,其体积平均粒径为415.8 μm,孔隙率为89.22%,平均孔径为960.0 nm,pH_pzc约为6.5。La-CS-M在宽pH范围内（3.0~10.0）均保持较高吸附量,\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}-}对La-CS-M吸附性能影响较Cl^-、\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}、\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}以及腐殖酸（HA）明显。吸附动力学数据符合准二级动力学模型,等温吸附数据符合Langmuir模型且在pH=6.0时最大吸附量为56.48 mg/g。结合XPS表征和吸附数据推测La-CS-M的吸附机理涉及静电吸附和形成内层配合物（通过配位交换或Lewis酸碱作用）。吸附磷酸盐后La-CS-M可通过2.5 mol/L NaOH溶液实现脱附,具有良好的再生性和吸附稳定性。