掺杂无机纳米粒子PVA复合改性香精微胶囊壁性能研究

采用原位聚合法, 以掺杂了金属Fe3+、Zr4+、Ce4+的二氧化钛（TiO2）纳米粒子及TiO2纳米粒子填充聚乙烯醇（PVA）改性三聚氰胺甲醛树脂（MF）为微胶囊复合壁材,橙花精油为芯材,制备了掺杂TiO2纳米粒子填充PVA改性囊壁的相变微胶囊。采用傅里叶变换红外光谱仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了掺杂TiO2纳米粒子对微胶囊力学性能、热性能及表面形态的影响。结果表明,当囊壁中均匀地加入掺杂纳米TiO2后,芯材释放速率减小;当壁材中Fe3+掺杂纳米TiO2含量为0.5 %（质量分数,下同）时,微胶囊的破损率为18.1 %,芯材的10 d释放速率为4.5 %。     

毒死蜱/乙基纤维素微胶囊的制备及其缓释性能

以乙基纤维素为壁材、毒死蜱为模型药物,采用乳化-溶剂挥发法制备毒死蜱/乙基纤维素微胶囊。利用FTIR、SEM和DSC表征了微胶囊的结构和形貌以及毒死蜱的分布形态,运用单因素法考察芯材比、聚乙烯醇(PVA)质量分数、PVA与十二烷基硫酸钠(SDS)质量比和搅拌速度对微胶囊的载药量和包封率的影响,并探究芯材比和PVA质量分数对微胶囊的药物释放性能的影响。结果表明,毒死蜱/乙基纤维素微胶囊具有较为致密的球形结构,而毒死蜱以结晶态分布于微胶囊中。当芯材比为2∶3、PVA质量分数为1.5%、PVA与SDS质量比为3∶2和转速为1500r/min,其载药量和包封率相对较好,分别为44.41%和82.42%。该载药微胶囊具有良好的缓释性能,其释药行为可用Korsmeyer-Peppas动力学模型来描述,且药物释放受Fickian扩散控制。     

纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的制备及性能

利用原位聚合法制备了以纳米SiO_2改性脲醛树脂为壁材、十二醇为芯材的相变微胶囊。考察了芯壁质量比、固化终点pH和纳米SiO_2质量分数对微胶囊包封率和芯材质量分数、渗透率的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)等分别对微胶囊相变材料的表面形貌、粒径和热性能进行了表征。研究结果表明,纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的最佳制备条件为:芯壁质量比为1∶2、固化终点p H=1.5~2、纳米SiO_2质量分数为3%。制备的微胶囊为表面光滑的球形,粒径大小为1.85~5μm,包封率和芯材质量分数分别为62.5%和79.3%,相变潜热为148.4 J/g。     

脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的制备及性能研究

制备了脲醛树脂包覆环氧树脂(EP-UF)微胶囊,探讨了芯材与壁材的质量比、工艺条件对微胶囊的性能影响,以及微胶囊对EP基体的修复过程与修复能力。结果表明,当脲甲醛预聚体的合成温度为70℃、EP和苯甲醇的质量比为10:3、芯材与壁材的质量比为0.8、乳化剂用量为5%-7%、分散搅拌速度为500r/min、pH=3时,所制得的EP-UF微胶囊的平均粒径约为55μm,囊壁的密闭性好、强度高,芯材的包覆率高、流动性好,微胶囊填充EP基体材料的拉伸强度、修复率较高。     

路面材料自修复微胶囊制备工艺研究

以环氧树脂为囊芯,明胶和阿拉伯胶为囊壁,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂合成自修复微胶囊。考察了囊材和芯材的比例、反应时间、体系的pH、乳化剂的用量等因素对自修复微胶囊包覆率影响。确定了制备自修复微胶囊的最佳工艺:即囊材和芯材的质量比为10∶9,加入15 mL质量分数为4%的SDS为乳化剂,在pH低于4.0时持续反应3 h合成包覆率为69.9%的自修复微胶囊。     

铁钇掺杂TiO_2纳米棒薄膜的制备和光学行为

以Ti(OC4H9)4为钛源,冰乙酸和无水乙醇为溶剂,采用旋涂法在掺F-SnO_2玻璃基板上制备一层TiO_2薄膜籽晶层。再采用水热法,以盐酸和蒸馏水为溶剂,Fe(NO3)·9H2O和Y(NO3)·6H2O为掺杂剂,制备了掺杂TiO_2纳米棒薄膜。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外可见分光光度计对样品的晶型结构、微观形貌和光学行为等进行表征。结果表明:制得的TiO_2薄膜由Rutile相和Anatase相TiO_2纳米棒阵列组成,Fe~(3+)掺杂量为1.5%时,纳米棒直径最大,垂直生长性最好,分散均匀,结晶度高,比表面积大,有适宜的孔隙率。共掺时Rutile相的衍射峰强度减弱,相对于未掺杂TiO_2薄膜,Fe~(3+)、Y~(3+)共掺后TiO_2薄膜的吸光度有了明显的增强,紫外吸收边带红移最大,1.5%Fe~(3+)和1.5%Y~(3+)共掺时TiO_2纳米棒薄膜的禁带宽度最小为2.95 eV。     

氨基磺酸乙基纤维素微胶囊的制备及缓释性能

以氨基磺酸(SA)为芯材、乙基纤维素(EC)为壁材,采用油相相分离法制备了EC/SA微胶囊。研究了EC黏度、芯壁质量比及搅拌速率等因素对微胶囊包封率的影响。利用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对所得微胶囊进行表征,并测试其在不同温度下的缓释性。最佳工艺条件为:EC黏度为180～220 m Pa·s、芯壁比为10∶3、搅拌速率为500 r/min。红外光谱和扫描电镜结果表明,氨基磺酸被成功包覆于乙基纤维素内。释放实验结果表明,在80℃时释放率为78. 13%;随着释放环境温度的升高,微胶囊释放速率和累积释放率均增加,缓释时间可达80 min,满足现场施工需求,可实现地层深部酸化;对微胶囊释放效果进行数学拟合,结果表明,释放模型符合一级动力学模型,释放行为主要受囊芯从囊壁中延缓扩散控制。     

掺铁TiO_2的制备及其光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了掺杂Fe~(3+)改性的TiO_2粉体,以活性艳红X-3B为对象进行光催化降解试验,考察掺杂量、催化剂加入量、溶液初始浓度、太阳光等因素对X-3B降解率的影响。结果表明,适量的铁离子掺杂可显著提高TiO_2的活性,改性使TiO_2对太阳光的利用效率有了较大的提高。     

PBS包覆阿维菌素微胶囊的制备及稳定性

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为壁材,阿维菌素原药(B1a)为芯材,通过溶剂挥发法制备了包覆阿维菌素原药的微胶囊。研究了室温下芯材和PBS的不同比例、乳化剂的种类,以及搅拌速率对微胶囊表面形态的影响;微胶囊在不同pH、不同温度下的稳定性。研究结果表明:以2%的聚乙烯醇(PVA)做乳化剂,芯材/PBS为5∶1,转速为600 r/min时制备的微胶囊粒径均一,结构稳定,微胶囊的负载率为68.76%;阿维菌素在偏酸、偏碱性条件下的释放速度较慢,纯净水中释放速度最快,不耐高温水煮。     

制备工艺条件对固化剂微胶囊性能的影响

以改性胺1618固化剂为囊芯、以脲醛树脂为壁材单体,采用界面聚合技术,成功制备了一种新型聚脲改性胺微胶囊固化剂。考察了芯壁质量比、反应体系p H及搅拌速率对微胶囊包覆率、分散性及分布情况的影响,确定最佳制备工艺条件。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜及热重分析仪对微胶囊的化学结构及性能进行表征。结果表明,当芯壁质量比为0.8、反应体系p H为2~3、搅拌速率为0.5 kr/min,该条件下制备的微胶囊包覆率为66.7%,分散性及表面致密性好,其热稳定温度达到216℃。     

溶剂蒸发法制备磁性微胶囊及其相关性能

将共沉淀法所得纳米OA-Fe3O4(油酸改性Fe3O4)分散于不同介质中形成磁流体作为芯材,以PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)作为壁材,采用溶剂蒸发法制备磁性微胶囊。对不同芯材及乳化剂进行筛选;考察乳化剂用量、m(芯材)∶m(壁材)及乳化转速对微胶囊制备的影响。通过XRD、FTIR、TEM、SEM、光学显微镜、VSM(振动样品磁强计)对纳米OA-Fe3O4和磁性微胶囊的有效成分、形貌、热性能、磁性能进行分析表征。结果表明,共沉淀法制备的纳米颗粒有效成分为Fe3O4,且可形成稳定磁流体。OA-Fe3O4粒径在3～15 nm,比饱和磁化强度为43.3 emu/g,具有顺磁性。以分散在n-C16H34的OA-Fe3O4磁流体为芯材,w〔SDS(十二烷基硫酸钠)〕=2%的水溶液为乳化剂,m(芯材)∶m(壁材)=5∶1,乳化转速800 r/min条件下可制得外形规整,壁厚1～2μm,且粒径集中于(10±2)μm的磁性微胶囊。该胶囊比饱和磁化强度为36.9 emu/g,具有良好的磁响应性。     

Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃的制备及其光催化降解甲基橙性能

以溶胶-凝胶法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2胶体,并通过浸渍提拉法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃。以光催化能力(即对5 mg/L甲基橙溶液的降解率)和透光率为指标,通过正交试验考察了制备工艺对其性能的影响。增加镀膜次数可以增强薄膜玻璃的光催化性能,但是透光性降低。最优工艺为:镀膜5次、烘烤温度100℃、煅烧温度550℃、烘烤时间25 min、煅烧时间0.5 h。所得薄膜玻璃对甲基橙的光催化降解率和透光率分别达到81.8%和78.7%。对比相同条件下制备的TiO_2薄膜玻璃,Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃具有更好的光催化能力和更小的水接触角,意味着亲水性更好。     

溶剂蒸发法制备改性胺固化剂微胶囊的研究

以改性胺固化剂(1618)为囊芯、聚醚酰亚胺(PEI)为囊壁,采用溶剂蒸发法制备了EP(环氧树脂)固化用PEI包覆1618微胶囊。研究结果表明:固化剂芯材已被微胶囊PEI壁材成功包覆,其热稳定温度为130℃;以明胶作为分散剂时,制得的固化剂微胶囊表面光滑,分散性较好;随着芯壁比的增加,固化剂微胶囊的表面变得光滑、致密,并且其平均粒径减小(当芯壁比从1.0∶2.0增至1.5∶1.0时,平均粒径由45.8μm减至24.7μm)。     

MWCNTs改性PSF/润滑油微胶囊的制备及环氧树脂复合材料摩擦学性能研究

以MWCNTs改性的聚砜为壁材,润滑油基础油为芯材,采用溶剂挥发法制备了润滑油微胶囊。制备的微胶囊具有光滑的外表面及球形结构,直径为(100±28)μm,壁厚约为12μm,微胶囊芯材包覆率为56.84(wt.)%。制备了微胶囊/环氧树脂自润滑复合材料,当微胶囊壁材中MWCNTs添加量为5(wt.)%,复合材料中微胶囊含量为10(wt.)%时,复合材料的摩擦系数和磨损率分别比纯环氧树脂降低57.4%和92.2%,同时揭示了复合材料的自润滑机理。     

纳米复合膜相变微胶囊的制备及性质

相变微胶囊作为储能材料逐渐引起人们广泛的关注,提高相变微胶囊的强度和密封性以期延长使用寿命是一个重要的课题.本文以正十四烷为芯材,采用原位聚合法,制备出了TiO2纳米粒子填充壁膜相变微胶囊,用ICP,IR,SEM等方法对其进行了表征.试验结果表明微胶囊壁膜里加入纳米粒子后微胶囊机械强度和密封性都得到了改善.     

溶剂蒸发法制备辛酰溴苯腈微胶囊及其性能研究

为开发出辛酰溴苯腈新剂型,提高其防治效果,降低施用量,本研究以聚羟基丁酸酯(PHB)为壁材,辛酰溴苯腈为芯材,三氯甲烷为溶剂,聚乙烯醇(PVA)为乳化剂,采用溶剂蒸发法制备微胶囊,通过单因素及L₉(3⁴)正交设计试验确定其最佳制备工艺,测定其载药量、包封率、粒径及分布、缓释性能和除草活性。试验结果表明,辛酰溴苯腈微胶囊最佳制备工艺条件为芯壁材质量比为1∶5,油水体积比为1∶5,PVA质量分数为2%,剪切速率为12 000 r/min,其制备的微胶囊中位粒径D₅₀值为24.82μm,分散均匀,载药量为18.38%,包封率达91.90%。该微胶囊释放性能良好,148 h累积释放率达83%;辛酰溴苯腈微胶囊有效成分360 g/hm²药后7 d对藜的株防效为95.83%,与商用乳油制剂有效成分450 g/hm²的株防效无显著差异。制备的辛酰溴苯腈微胶囊能有效减少辛酰溴苯腈使用量。     

碳纳米管和纳米铝改性相变微胶囊的制备及特性

采用原位聚合法制备了以石蜡为芯材、三聚氰胺-甲醛-尿素树脂为壁材、复合纳米铝及羧基化短多壁碳纳米管(CNT)的改性相变微胶囊,测试了无添加剂、只复合纳米铝以及同时复合纳米铝和CNT的相变微胶囊的外观、粒径、过冷度、导热系数以及悬浮液物理稳定性。结果表明,改性微胶囊外观圆润,粒径有所增大,悬浮液48 h不分层;同时复合两种物质使过冷度从12. 7℃降低到5. 3℃,仅比芯材本身过冷度高0. 9℃,基本消除了低温放热峰,使热量几乎全在高温放热峰快速释放,其导热系数提高到0. 87 W/mK,提高了295. 45%。     

碳纳米管和纳米铝改性相变微胶囊的制备及特性

采用原位聚合法制备了以石蜡为芯材、三聚氰胺-甲醛-尿素树脂为壁材、复合纳米铝及羧基化短多壁碳纳米管(CNT)的改性相变微胶囊,测试了无添加剂、只复合纳米铝以及同时复合纳米铝和CNT的相变微胶囊的外观、粒径、过冷度、导热系数以及悬浮液物理稳定性。结果表明,改性微胶囊外观圆润,粒径有所增大,悬浮液48 h不分层;同时复合两种物质使过冷度从12. 7℃降低到5. 3℃,仅比芯材本身过冷度高0. 9℃,基本消除了低温放热峰,使热量几乎全在高温放热峰快速释放,其导热系数提高到0. 87 W/mK,提高了295. 45%。     

碳纳米管对液体石蜡微胶囊性能影响的探究

以液体石蜡为囊芯,三聚氰胺-甲醛树脂作壳材,碳纳米管为改性剂,采用原位聚合法制备碳纳米管/石蜡相变储能微胶囊。研究了碳纳米管对于微胶囊相变储能材料的粒径分布、包覆率、机械强度、密封性的影响。结果表明,随着碳纳米管量增加,囊芯所占比例逐渐减小,包覆率逐渐降低;当添加MNCNTs-OH量为0.0,1.7%,3.3%,6.7%时,破损率分别为22.3%,15.9%,14.7%,17.6%,且比未添加MNCNTs-OH的相变微胶囊重量释放速率慢,说明MNCNTs-OH不仅能够降低胶囊破损率,改善了胶囊壁材的韧性与强度,而且提高相变微胶囊的密封性。     

碳纳米管对液体石蜡微胶囊性能影响的探究

以液体石蜡为囊芯,三聚氰胺-甲醛树脂作壳材,碳纳米管为改性剂,采用原位聚合法制备碳纳米管/石蜡相变储能微胶囊。研究了碳纳米管对于微胶囊相变储能材料的粒径分布、包覆率、机械强度、密封性的影响。结果表明,随着碳纳米管量增加,囊芯所占比例逐渐减小,包覆率逐渐降低;当添加MNCNTs-OH量为0.0,1.7%,3.3%,6.7%时,破损率分别为22.3%,15.9%,14.7%,17.6%,且比未添加MNCNTs-OH的相变微胶囊重量释放速率慢,说明MNCNTs-OH不仅能够降低胶囊破损率,改善了胶囊壁材的韧性与强度,而且提高相变微胶囊的密封性。