含镍的SiO2溶胶-凝胶的制备

以正硅酸乙酯 (TEOS)为原料、草酸 (C2 H2 O4)为催化剂 ,通过水解、缩聚反应制成了含镍的二氧化硅溶胶 -凝胶。探讨了温度及草酸、水、乙醇的用量对正硅酸乙酯水解过程的影响。结果表明 ,制备含镍的SiO2 溶胶 -凝胶的最佳工艺是 :n(TEOS)∶n(C2 H5OH)∶n(H2 O)∶n(C2 H2 O4) =1∶4∶8∶0 8× 10 -4～ 16×10 -4,n(H2 O) /n(TEOS) =4～ 18,n(C2 H5OH) /n(H2 O) =1～ 2 ;水解温度 30～ 4 0℃。     

溶胶-凝胶法制备乙烯基改性SiO_2杂化玻璃

采用溶胶-凝胶法以乙烯基三乙氧基硅烷(ETES)作为有机改性剂,与正硅酸乙酯(TEOS)制备了乙烯基改性S iO2杂化玻璃。研究了乙醇作溶剂的一步溶胶-凝胶法、二步溶胶-凝胶法及丙酮作溶剂的三种方法对产物性能的影响。结果表明:采用乙醇作为溶剂的一步溶胶-凝胶法得不到完整透明致密的杂化玻璃;采用乙醇作为溶剂的二次水解法,透光率随ETES/TEOS摩尔比的增大而增加,可制备ETES/TEOS摩尔比较大(3∶1~6∶1)的透明均质完整杂化玻璃,透光率可达92.8%;采用丙酮作为溶剂的一次水解法透光率随ETES/TEOS摩尔比的增大而减小,可制备ETES/TEOS摩尔比较小(1∶8~2∶1)的透明均质完整杂化玻璃,透光率可达90.3%。红外光谱表明,乙烯基通过S i─C键接枝到S iO2网络中。     

溶胶-凝胶法制备锆铁红色料Ⅰ

本文研究了用溶胶-凝胶法制备锆铁红色料的一系列工艺参数(着色剂的种类及用量、矿化剂种类及用量和Si/Zr比、TEOS预水解时的pH值、加水量和TEOS浓度)。通过正交试验得出:溶胶-凝胶法制备锆铁红色料的最佳着色剂为FeSO4·7H2O,最佳矿化剂为LiCl,理想Si/Zr摩尔比为1:1;并且通过两个单因素实验进一步确定了着色剂最佳用量(x=Fe3+/TEOS,摩尔比)为0.15,矿化剂用量(Li+/TEOS,摩尔比)为0.15。实验结果还表明:pH值为1、加水量(R=H2O/TEOS,摩尔比)为1、TEOS浓度为0.2mol/L时,色料呈色最优。     

有机–无机杂化超疏水涂层的制备

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体、硅丙树脂为成膜物质,制备了有机-无机杂化超疏水材料.在对用该材料获得超疏水涂层的研究中,考察了硅丙树脂的含量,比值n(MTES)/n(TEOS)、n(C_2H_5OH)/n(TEOS)和n(NH_3·H_2O)/n(TEOS)对涂层性能的影响.测试结果表明,当硅丙树脂加入量占总物料量的25%(质量分数),摩尔比n(TEOS)∶n(MTES)∶n(C_2H_5OH)∶n(NH_3·H_2O)为1∶4∶30∶10时,涂层具有良好的疏水性和均匀的外观结构,涂层静态水接触角可达156°.     

(1S)-(+)-10-樟脑磺吖嗪的合成

以(1S)-(+)-10-樟脑磺酸为原料,经酰氯、氨解、分子内环合、过氧化氢氧化,高收率地得到(1S)-(+)-10-樟脑磺吖嗪。最佳工艺条件:樟脑磺酸:SOCl2=1∶1.5(摩尔比)在甲苯中回流3h,将其滴加到氨水中;樟脑磺酰胺∶甲醇钠=1∶1.1(摩尔比),室温搅拌3h,再于60℃回流18h;最后使用4倍量H2O2在甲醇中氧化5h;总收率为80.4%。     

SiO_2气凝胶的常温法合成研究及表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,采用酸、碱两步催化的溶胶-凝胶法,通过L9（34）四因素三水平正交试验,研究了无水乙醇（ETOH）、草酸（H2C2O4）和氨水（NH3 H2O）之间的摩尔比以及酸碱间隔时间对气凝胶性能的影响,并对所得产品结构和性能进行了比表面（BET）、傅立叶转换、红外线光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）表征,从而首次实现了SiO2气凝胶的常温合成。实验结果表明：原料最佳摩尔比为TEOS∶ETOH∶H2C2O4∶NH3.H2O=1∶7∶3.5∶2.5,酸碱最佳间隔时间为18 h,SiO2气凝胶的平均粒径为6.58 nm,密度为100 kg/m3,孔径分布为2～30 nm,比表面达到938.17 m2/g,室温条件下合成的SiO2气凝胶,不亚于高温合成法的产品性能。     

微乳液法制备条件对纳米SiO_2粒子形貌和粒径分布的影响

研究TritonX - 10 0 /正辛醇 /环己烷 /水 (或氨水 )微乳液稳定相行为与制备条件的关系 ,发现K〔m(TritonX - 10 0 )∶m(正辛醇 )〕 =1 5 ,而水相是氨水时微乳液系统有较宽单相W/O型微乳区 ,是正硅酸乙酯 (TEOS)水解制备纳米SiO2 粒子的适宜介质系统。在h〔n(H2 O)∶n(TEOS)〕 =4 ,R〔n(H2 O)∶n(TritonX - 10 0 )〕 =6 5和K =1 5的条件下 ,TEOS受控水解制得疏松球形无定形晶态SiO2 粒子 ,粒度分析表明 99 7%粒径为 4 0～ 5 0nm     

莫来石纤维增强SiO_2气凝胶隔热材料的制备工艺研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氢氟酸(HF)为催化剂,采用溶胶-凝胶法及超临界干燥技术制备了莫来石纤维增强S iO2气凝胶隔热材料,研究了HF催化剂、溶剂等制备因素对溶胶-凝胶过程的影响。结果表明,加入HF可以大大加快凝胶化过程,使凝胶时间从几小时缩短至几分钟;溶剂EtOH对凝胶化过程有明显的抑制作用,凝胶时间随其用量的增加而增加;H2O对凝胶化过程的影响比较复杂,凝胶时间随其用量的增加先减后增,转折点处水硅摩尔比为5∶1;气凝胶制备过程中加入甲酰胺可以调节凝胶内部网络结构,防止干燥时由于应力不均而开裂或破裂;适宜的原料配比(摩尔比)为:TEOS∶H2O∶HF∶EtOH∶甲酰胺=1∶(4~6)∶(0.05~0.1)∶(3~6)∶(0.3~0.5)。     

溶胶-凝胶法制备SiO_2薄膜工艺研究

以正硅酸乙酯为前驱体,以溶胶-凝胶法制备SiO2溶胶并且采用提拉法在玻璃基片上制备二氧化硅薄膜。研究了反应过程中反应温度、反应时间、催化剂、乙醇和水的加入量对溶胶性质和成膜性能的影响,研究了提拉速度和焙烧温度对二氧化硅薄膜润湿性能的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:反应物的摩尔比TEOS∶EtOH∶H2O=1∶1.5∶1.0,反应温度70℃,pH=3,反应时间1h,薄膜适宜的焙烧温度为450℃。所制备出的二氧化硅薄膜均匀透明,润湿性能良好。     

5-(3,5-二硝基苯-1-基)-四唑的合成与表征

以3,5-二硝基苯甲酰胺为起始原料,经氨化、脱水及环化反应合成了未见文献报道的化合物5-(3,5-二硝基苯-1-基)-四唑,收率66.1%,经IR,NMR,MS及元素分析确认了其结构。探讨了锌盐催化的四唑环合成机理,并确定了适宜的反应条件:反应时间4 h,ZnCl2.2H2O为催化剂,ZnCl2.2H2O∶DNBT=0.5∶1(摩尔比)。采用DSC法研究了DNBT的热行为,DNBT熔点为175.1℃,分解点为250.1℃。结果表明,DNBT有较好的耐热性。     

甲基三乙氧基硅烷对多孔二氧化硅反射膜结构和性能的影响

以TEOS(硅酸乙酯)为前驱体,MTES(甲基三乙氧基硅烷)为有机改性剂,Triton(R)X-100为模板剂,用酸催化溶胶-凝胶法制备了多孔二氧化硅增透膜.探讨了不同量的MTES对薄膜结构和性能的影响.结果表明:随着MTES用量的增加,减反射膜的疏水性增大,接触角由11°增加到93°,当MTES含量较低时(MTES与TEOS摩尔比0∶1),减反膜中孔结构的孔径大部分在20～30 nm,当MTES与TEOS摩尔比为1∶2时,20～30 nm孔径的孔结构比例增加,并出现孔径为30～40 nm的孔结构分布峰,当MTES含量进一步增加(MTES与TEOS摩尔比2∶1时),20～30 nm孔径的孔结构进一步增加,30～40 nm孔径的孔结构含量下降.减反膜抗凝聚性能先增强后减弱,MTES与TEOS的摩尔比从0增加到1∶2时,透过率变化量由2.1％减小0.12％,当MTES进一步增加(MTES/TEOS比=2∶1)时,减反膜透过率变化量又增加到0.34％.与涂层表面的疏水性相比,MTES的含量引起的涂层内部的孔结构大小变化对减反射涂层的抗冷凝性能影响更大,当MTES与TEOS的摩尔比为1∶2时,涂层达到最佳性能:透过率为5.58％,耐磨性能为0.25％,抗冷凝性能为0.12％.     

合成条件及添加三乙醇胺对水热法合成TS-1分子筛及其性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸丁酯(TBOT)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)分别作硅源、钛源及模板剂水热合成了TS-1分子筛.考察了TEOS水解时的水硅比、TEOS水解温度、TPAOH用量及添加三乙醇胺(TEA)对TS-1分子筛合成及其性能的影响.采用XRD、SEM、N2吸附等手段对试样进行表征,同时以环己酮氨肟化反应考察试样的催化活性.结果表明,TEOS水解过程中,n(H2O)/n(S iO2)在20~40的范围内对TS-1的合成及性能影响不大.水解温度较高(60℃)时,加入少量TPAOH(n(TPAOH)/n(S iO2)=0.125)即可得到性能较好的TS-1,而在水解过程中添加适量TEA则能进一步改善TS-1分子筛的性能.在水解温度为60℃、n(S iO2)∶n(TPAOH)∶n(TEA)∶n(H2O)为1∶0.125∶0.065∶20时合成出的TS-1用于环己酮氨肟化反应,环己酮转化率达到90.7%,环己酮肟选择性达到92.4%,催化活性与高TPAOH用量合成的TS-1接近,而TPAOH的用量大大降低.     

1,4-丁二醇气相脱氢制备γ-丁内酯研究

通过研究1,4-丁二醇脱氢催化剂,发现催化剂的活性组分在Cu O/Zn O/Al2O3组分的基础上,引入复合稀土锆、铈等稀有金属改善催化性能,可有效提高催化剂的活性及选择性,制备筛选出CuO/ZnO/Al_2O_3/Mx(w(Zr O2)=2.5%,n Cu∶:n M∶n Ce=1∶0.2∶0.15)催化剂。并在该催化剂条件下,考察了1,4-丁二醇气相脱氢制备γ-丁内酯的工艺条件,优化了操作指标,研究结果表明,该催化剂在温度210～220℃,压力～0.1 MPa,n(氢气)∶n(1,4-丁二醇)摩尔比13～25∶1,空速～0.5 h~(-1)条件下,1,4-丁二醇转化率保持在99.6%以上,γ-丁内酯选择性保持在99.5%以上。     

单分散性Fe_3O_4/CoO/SiO_2复合纳米粒子的制备与表征

采用溶剂热法,在160℃下,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备Fe3O4/CoO复合纳米粒子;然后采用St觟ber法,在35℃下,以氨水催化正硅酸乙酯(TEOS),制备Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子。考察反应物配比、氨水浓度、醇水比对Fe3O4/CoO/SiO2复合粒子磁学性能的影响。对复合纳米粒子采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、交流梯度磁强计(VSM)、差热分析(DTA)等手段进行表征分析。结果表明:Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子晶形生长良好,粒径在20nm左右。利用CoO进行表面修饰后,提高了纳米Fe3O4粒子的饱和磁化强度,通过包覆SiO2进行表面改性后,提高了纳米Fe3O4粒子的分散性和稳定性。实验确定了Fe3O4/CoO复合粒子与TEOS的摩尔比1∶2、TEOS与氨水的摩尔比1∶3、无水乙醇与蒸馏水的体积比2∶1为最佳反应物配比。     

四元聚合降失水剂AMPF的合成及性能评价

以对氨基苯磺酸(C6H7NO3S)、对甲基苯磺酸(C7H8O3S)、苯酚(C6H6O)及甲醛(CH2O)为原料,四元共聚合成了降滤失剂AMPF。通过单因素实验法得到最佳合成条件为:pH=9、n(C6H7NO3S)∶n(C7H8O3S)∶n(C6H6O)∶n(CH2O)=1∶4∶6∶13.2,反应温度为75℃。红外光谱图及核磁共振波谱图确证了该降滤失剂的结构;热重分析表征,该四元聚合物具有较好的热稳定性。性能评价表明,合成的四元聚合物具有较好的抗温能力(170℃)和抗盐能力,与其他钻井液常用的处理剂配伍性良好。     

超声氧化聚合法制备H_(n+3)PMo_(12-n)V_nO_(40)/PANI复合电容材料

采用超声氧化聚合法,以自制的不同钒取代的磷钼杂多酸Hn+3PMo12-nVnO40(n=1、2、3)配合过硫酸铵(APS),合成三种聚苯胺基复合电容材料H4PMo11VO40/PANI、H5PMo10V2O40/PANI、H6PMo9V3O40/PANI,并通过元素分析、红外(IR)光谱、X-射线衍射图谱(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的成分、结构及表面形貌进行了表征。以复合材料在0.5 mol/L H2SO4电解液,-0.1~0.7 V电位范围下的循环伏安曲线所包围面积的大小为指标,重点研究了杂多酸与APS在氧化聚合苯胺过程中氧化作用的相对强弱,及二者配比对复合材料电学性能的影响。结果表明,按照原始反应物物质的量比,PMo11V∶APS∶An=1/2∶7/10∶1,PMo10V2∶APS∶An=1/3∶9/10∶1,PMo9V3∶APS∶An=1/2∶9/10∶1条件合成的复合材料电容特性较好,且APS为主要氧化剂,PMo12-nVn起辅助氧化的作用。     

4-氨基-4″-硝基-[3,3′,4′,3″]-三呋咱(ANTF)的合成及工艺研究

以3,4-双(3′-氨基呋咱基-4′-)氧化呋咱(BAFF)为原料,经SnCl2·2H2O/CH3OH体系还原,得到中间体3,4-双(3′-氨基呋咱基-4′-)呋咱(BAFF-1),再通过Caro′s acid氧化制得4-氨基-4″-硝基-[3,3′,4′,3″]-三呋咱(ANTF),用IR、NMR、MS和元素分析对其结构进行了表征。考察了BAFF-1与H2O2摩尔比、反应时间、反应温度和过氧化氢含量对收率的影响,得到最佳合成工艺条件为n(BAFF-1)∶n(35%H2O2)∶n(浓H2SO4)为1∶8∶40,反应时间为4h,反应温度为30℃,收率为45.6%。用Kamlet公式计算密度为1.782g/cm3时ANTF的爆速、爆压分别为8.20km/s、29.64GPa,有望成为一种可替代TNT的新型熔铸炸药。     

N-甲基-7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉的合成

研究了一种N-甲基-7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉的合成新工艺,该法以1,2,3,4-四氢喹啉为原料,在离子液体催化下用碳酸二甲酯进行烷基化,然后用Cu(NO3)2.3H2O/醋酸进行硝化反应得到目标产物。通过对影响反应的多种因素研究得到比较合理的工艺条件,烷基化反应:1,2,3,4-四氢喹啉∶DMC=1∶4(mol比,下同),90～95℃反应5h;硝化反应:Cu(NO3)2.3H2O∶N-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉=1.5∶1,40℃反应3h;在此条件下,两步总收率74.7%。产品结构经1 H NMR表征确认。     

以阳离子Gemini表面活性剂为模板合成介孔氧化硅

以阳离子Gemini表面活性剂——双十六烷基三甲基溴化铵[C16H33N+(CH3)2(CH2)2N+(CH3)2C16H33].2Br-(G16-2-16)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,在n(SiO2)∶n(G16-2-16)∶n(NH3)∶n(H2O)=1∶0.1∶9∶110的条件下,在弱碱性环境中用水热法合成了平均孔径3.1 nm、比表面积906.71 m2/g、孔容0.93 cm3/g、具有二维六角结构且高度有序的介孔氧化硅MCM-41。采用小角XRD、高分辨透射电镜(HRTEM)、N2吸附-脱附分析和热重-微分热重法(TG-DTG)对其结构进行了考察,分析了不同模板剂浓度对材料结构有序度的影响。结果表明,n(G16-2-16)/n(TEOS)=0.1时,合成的材料有序度最高。     

Cu/Zn比对CuO/ZnO/ZrO_2催化CO_2加氢合成甲醇性能的影响

研究了不同Cu/Zn摩尔比对CO2加氢合成甲醇催化性能的影响。采用草酸凝胶共沉淀法制备了一系列不同Cu/Zn摩尔比的Cu O/Zn O/Zr O2催化剂,考察不同温度及Cu/Zn摩尔比对催化性能的影响,并结合X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、程序升温还原(H2-TPR)和程序升温脱附(H2/CO2-TPD)技术对催化剂的结构和性质进行表征。结果表明:适宜的Cu/Zn摩尔比可以提高催化剂的反应性能。在513 K,2.0 MPa,n(H2)/n(CO2)=3/1和GHSV=4 800 h-1反应条件下,当R(Cu/Zn)=4时,Cu O/Zn O/Zr O2催化剂反应性能最好,CO2转化率高达17.8%,甲醇选择性高达67.8%。