星形硅烷大分子偶联剂的合成及其对聚苯乙烯复合材料的影响

以季戊四醇和α-溴代异丁酰溴反应产物为星形引发剂,通过原子转移自由基聚合方法引发苯乙烯(St)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)反应,制备了星形大分子偶联剂。通过红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对大分子偶联剂的结构和组成进行了表征。对比研究了星形大分子偶联剂相对分子质量对聚苯乙烯/二氧化硅(PS/Si O2)复合材料性能的影响。结果表明,包含星形大分子偶联剂的复合材料的相容性及力学性能得到显著改善,随着星形大分子偶联剂相对分子质量的增加,PS/Si O2复合材料的玻璃化转变温度逐渐升高,冲击强度比未经偶联剂处理过的复合材料提高了近50%。     

铝酸酯偶联剂表面改性微晶白云母/PVC复合材料的制备及力学性能

以中国川西地区发现的一种新型矿物资源微晶白云母为原料,以铝酸酯偶联剂F-1为改性剂,对微晶白云母进行改性研究,并将表面改性后的微晶白云母加入聚氯乙烯(PVC)中制得微晶白云母/PVC复合材料。测试了改性粉体与石蜡体系的黏度及复合材料的力学性能,并采用扫描电子显微镜表征了其微观结构。结果表明,铝酸酯偶联剂F-1能有效改善微晶白云母表面与有机物质的界面结合,并且将经铝酸酯偶联剂F-1改性的微晶白云母加入PVC基体中能提高微晶白云母/PVC复合材料的力学性能,当铝酸酯偶联剂的用量为1.0%(质量分数,下同)、微晶白云母用量为15%时,微晶白云母/PVC复合材料的力学性能最好。     

含柔性链大分子偶联剂对SF/PP木塑复合材料结构和性能的影响

合成含柔性链段的大分子偶联剂,以此作为剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)木塑复合材料的界面相容剂,研究其对复合材料力学性能、热性能、晶态结构和微观结构的影响,提出复合材料界面增容的机理。实验结果表明,经含柔性链段大分子偶联剂表面处理SF后,复合材料的界面相容性得到显著改善,冲击强度可达22.08kJ/m2,比未经偶联剂处理的复合材料提高了49.4%;热稳定性和PP相的结晶速率及结晶度有所提高,晶态结构无变化,仍是典型的α晶型。     

嵌段大分子偶联剂的合成及其对三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备嵌段形大分子偶联剂。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1 H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对大分子偶联剂的结构和组成进行表征。对比研究不同分子量的大分子偶联剂对三元乙丙橡胶(EPDM)/二氧化硅(SiO2)复合材料性能的影响。结果表明:经大分子偶联剂处理SiO2后,复合材料的界面相容性得到改善,拉伸强度为4.76MPa,比未添加偶联剂的复合材料提高了68.20%。     

大分子偶联剂的合成及其对SiO_2/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

为改善SiO2在三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料中的分散性并获得良好界面性能,通过传统自由基聚合法合成了一系列不同接枝率的大分子偶联剂,即EPDM、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的三元共聚物。采用不同接枝率的大分子偶联剂对SiO2/EPDM复合材料进行改性。通过FTIR、1 H-NMR、TGA、DMA和SEM对三元共聚物的结构和SiO2/EPDM复合材料的性能进行研究。结果表明:添加了大分子偶联剂的SiO2/EPDM复合材料的相容性得到了显著改善,拉伸强度和撕裂强度比未经偶联剂处理的SiO2/EPDM复合材料分别提高了109.4%和44.0%;SiO2表面改性后的SiO2/EPDM复合材料的储能模量和玻璃化转变温度有所升高。     

一种大分子偶联剂对云母的表面处理

通过原子自由基转移聚合的方法合成了一种大分子偶联剂，即苯乙烯、丙烯酸丁旨和γ－甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷的共聚物，其分子结构和分子量可控。这种大分子偶联剂用于云母的表面处理，能显著提高云母填充聚丙烯的力学性能，电镜观察表明大分子偶联剂有效地改善了云母与基体之间的界面结合。可以通过对大分子偶联剂分子结构的调节，实现对云母与基体界面结构和性能的控制，在一定程度上调节云母填充聚丙烯的力学性能。     

竹纤维增强聚氯乙烯发泡复合材料的制备与性能

以竹纤维和聚氯乙烯为原料,加入冲击改性剂、偶联剂、发泡剂等生产助剂,通过熔融混炼挤出,最后注塑成型为复合材料试样.研究了竹粉含量、冲击改性剂含量、偶联剂和发泡剂种类对该复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜分析了发泡复合材料的微观结构.结果表明：竹粉在一定添加量范围内对聚氯乙烯塑料基体的力学性能具有一定的增强效果,当竹粉添加质量分数超过20％后,复合材料的力学性能开始降低;抗冲击改性剂CPE的加入,可以在聚氯乙烯/竹粉复合材料体系中形成橡胶态过渡结构,组成不均匀相,进而提高复合材料的韧性;选用的几种偶联剂中,硅烷偶联剂对复合材料力学性能的作用效果最好,马来酸酐接枝聚丙烯次之,随后是改性EVA、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂;组合发泡剂对聚氯乙烯/竹粉复合材料的发泡效果优于单一发泡剂,当AC＋尿素的添加质量分数为1.0％,且两者的质量比为1∶1时,其作用效果最优,泡孔数量多且均匀.     

聚乳酸接枝硅烷偶联剂的制备及对聚乳酸/木粉复合材料的影响

通过反应挤出制备了聚乳酸接枝γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅(PLA-g-MPS),研究其在聚乳酸/木粉(PLA/WF)复合材料中的偶联作用。核磁共振氢谱证实MPS已接枝到PLA上。使用溶剂洗脱复合材料粒子中的PLA相从而得到WF相,对其红外光谱的分析表明PLA-g-MPS可与WF发生共价键偶联作用。力学性能测试表明,在大分子偶联剂用量仅为3%时,相比未添加的复合材料,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高17.5%,12.4%和88.4%。对复合材料的动态力学分析表明,添加大分子偶联剂会提升PLA与WF间相互作用力从而使材料在玻璃态下的储能模量升高。     

木粉表面改性对聚氯乙烯/木粉复合材料性能的影响

选用不同偶联剂对木粉(WF)进行表面改性。对聚氯乙烯/木粉(PVC/WF)复合材料力学性能测试结果表明,异氰酸酯偶联剂更适合对WF的表面改性。WF经异氰酸酯偶联剂处理后疏水性得到明显改善。随WF填充量增加,PVC/WF复合材料冲击强度和线性热膨胀系数下降,吸水率和维卡软化温度上升,并且异氰酸酯偶联剂处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-1)各种性能都较未处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-2)好。填充30份时,PVC/WF-1复合材料的拉伸强度比纯PVC提高约10%,吸水率小于0.6%,维卡软化温度比PVC提高2.9℃,线性热膨胀系数从PVC的8.55×10-5℃-1降低到6.01×10-5℃-1。扫描电镜观察结果证明异氰酸酯偶联剂处理WF有利于提高WF与PVC基体的界面相互作用。     

稻壳灰/天然橡胶胶乳复合材料结构与性能研究

采用稀土偶联剂和硅烷偶联剂改性稻壳灰(RHA)填充天然胶乳(NRL)制备稻壳灰/天然橡胶胶乳复合材料,用扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG-DTG)以及力学性能测试等技术研究了稻壳灰在复合材料中的结构、形态分布和热氧稳定性及力学性能。结果表明,采用偶联剂对RHA进行改性处理,能显著改善RHA在橡胶相的分散程度,增强RHA粒子与橡胶基体之间作用力,从而提高RHA/NRL复合材料的力学性能和抗氧老化性能,并且稀土偶联剂RHA/NR复合材料力学性能和抗氧老化性能的改进更加明显。     

不同铁源制备磁性中空介孔硅铁复合微球及应用

采用一锅溶胶-凝胶法,以酚醛树脂为软模板、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为制孔剂、四乙氧基硅烷(TEOS)为硅源,通过改变铁源制备了不同形貌的磁性中空介孔硅铁复合微球(Fe_xO_y/HMS),并考察了铁源在复合微球形成中的调控作用。利用 XRD、SEM、TEM以及振动样品磁强计(VSM)分别对其晶型结构、形貌和磁性进行了表征和分析。结果表明,乙酰丙酮铁(Fe(acac)₃)有助于复合微球壳层的形成,合成的复合微球更加光滑规整。对以Fe(acac)₃为铁源合成的Fe_xO_y/HMS复合微球磁性化后进行接枝聚丙烯腈(PAN),并经聚偕胺肟(PAO)化制得Fe_xO_y/HMS接枝聚偕胺肟(Fe_xO_y/HMS-g-PAO)复合材料,其比饱和磁化强度达8.6 emu/g,可用于水中Cr(Ⅵ)的吸附与快速分离。以浓度为100 mg/L的K₂Cr₂O₇溶液为目标溶液,pH = 2时平衡吸附量达123.75 mg/g。      

Preparation and characterization of LiNiVO4 powder and non-stoichiometric LiNixVyOz films

Inverse spinel type structured oxide, LiNiVO₄, was synthesized by using solid-state method and the crystalline powder was characterized by Rietveld refinement and X-ray photoelectron spectroscopy. Non-stoichiometric lithium nickel vanadate thin films were prepared by physical vapour deposition technique. The amorphous films were characterized by Rutherford back-scattering spectroscopy (RBS), nuclear reaction analysis (NRA), Auger electron spectroscopy (AES), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analytical methods. Films crystal growth at various temperatures was also studied by XRD and SEM. The HRTEM analysis of sputtered film shows nanocrystalline domains of NiO and LiNiVO₄ phases with characteristic lattice parameters of the host compound and the results correlate well with the XRD data. Electrochemical properties of the films were discussed.     

水热合成的MoS2/石墨烯/N-TiO2复合材料的可见光催化性能

以氧化石墨烯(GO)、钼酸、硫脲和TiN为原料,成功制备了MoS_2/石墨烯/N-TiO_2(MGNT)复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段测试分析了样品的物相组成、形貌、成分和光吸收性能。紫外-可见漫反射测试结果表明,MoS_2、石墨烯共同修饰及氮掺杂使得TiO_2的吸收带边发生红移,且其可见光吸收性能明显提高。可见光照射下降解亚甲基蓝溶液的实验结果表明,MoS_2/石墨烯共同修饰的氮掺杂TiO_2的光催化降解性能分别是氮掺杂TiO_2(NT)和石墨烯修饰氮掺杂TiO_2(GNT)的1.82倍和1.59倍,其吸附性分别为氮掺杂TiO_2、石墨烯修饰氮掺杂TiO_2的11.14倍和4.77倍。     

静置水溶液聚合法合成AA/AM/AMPS高吸水性树脂

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)和聚乙烯醇(PVA)为复合交联剂,通过静置水溶液聚合法制备了丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚高吸水性树脂.探讨了反应条件对树脂吸水性能的影响,并通过FT-IR、SEM等技术对树脂的分子结构及表面形态进行了表征分析.实验结果表明:优化条件下所合成的树脂最高吸蒸馏水倍率为1641倍.以NMBA和PVA为复合交联剂,可以优化树脂的交联网络结构,且PVA在树脂中具有双重作用.     

碳纳米管修饰LaFeO3/TiO2复合材料的光催化性能与机理

采用超声辅助溶胶凝胶法制备了LaFeO₃颗粒,进一步以碳纳米管(CNTs)为基底和钛酸丁酯为前体,通过一步水热法煅烧合成CNTs/TiO₂/LaFeO₃(CTF)三元异质结光催化复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、氮气吸附-解吸等温线(BET)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)等表征手段对材料的形貌与特征结构、比表面积和孔径结构以及光学特征进行了分析,并在紫外光下通过降解活性黑五(RB5)测试样品的光催化性能。结果表明,以CNTs作为载体,能够有效提升LaFeO₃/TiO₂复合材料的光催化性能。当CNTs在复合材料中的质量占比为5%时,150 W汞灯照射下RB5的50 min去除率可达99.5%。CNTs一方面通过增加复合材料的比较面积为催化反应的进行提供了更多的活性位点,更为重要的是,CNTs作为光生载流子传输的通道加快了电荷分离效率,提升了复合材料的降解能力和催化反应动力学进程。     

锶磁性固体酸S2O82-/ZrO2SrFe12O19催化剂的制备和表征

以具有优异磁学特性的锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)粒子为磁性基体, 负载固体酸制备锶磁性固体酸催化剂S₂O₈^2-/ZrO₂-SrFe₁₂O₁₉。利用XRD、 比表面积测试(BET)、 振动样品磁强计(VSM)、 IR等表征手段, 研究了磁性催化剂的表面性质和催化性能。结果表明: SrFe₁₂O₁₉的掺入提高了介稳的四方晶型t-ZrO₂的热稳定性; 固体酸的磁性能较好, 饱和磁化强度(M_s)在30.0 emu·g^-1左右, 矫顽力(H_c)大于3900 G, 有利于磁分离和重复使用; BET表面积为16.0 m²·g^-1, 平均孔径为8.16 nm, 属于介孔磁性材料; 以乌桕油与甲醇的酯交换为探针反应的研究表明, 该固体酸能在较短时间内有效发挥催化作用。     

纳米铜/PMMA-b-PS的超声合成及有序组装

在超声辐射作用下,以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,通过原子转移自由基聚合(A-TRP)制备了分子链末端含有一个α-溴原子的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-Br)。以此为大分子引发剂引发苯乙烯单体进行ATRP反应,制得聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚苯乙烯(PMMA-b-PS)共聚物。通过硼氢化钠还原聚合物体系中的溴化亚铜,从而得到纳米铜/PMMA-b-PS复合粒子。红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征嵌段共聚物的结构;凝胶渗透色谱(GPC)测定了共聚物的相对分子量和多分散系数;X射线光电子能谱(XPS)证明纳米铜和PMMA-b-PS嵌段共聚物中PMMA之间存在一定的相互作用;通过高分辨透射电子显微镜(HTEM)观察到纳米铜具有诱导聚合物组装的现象。     

V2O5/CNFs/蜂窝状堇青石催化剂的结构控制及其烟气脱硝性能

采用化学气相沉积法,在涂层Al2O3的蜂窝状堇青石表面生长纳米碳纤维(CNFs),通过负载V2O5催化剂,制成低温蜂窝状脱硝催化剂.采用SEM、TEM、XRD和XPS等分析方法,对所制催化剂的物化性质及其脱硝性能进行了分析.研究结果表明,当CNFs在堇青石表面的生长厚度为0.74μm时,所制CNFs/堇青石载体的压缩强度达34.46 MPa;在150~250℃范围内,V2O5/CNFs/蜂窝状堇青石催化剂表现出较高的低温脱除NO活性,其中当CNFs的生长量为12.5%、V2O5担载量为1%时,在250℃下NO的转化率达95%左右.     

Rapid preparation and characterization of Dy2Zr2O7 nanocrystals

Ultrafine fluorite type Dy₂Zr₂O₇ nanocrystals with cubic structure were fabricated at relatively low temperature by stearic acid method (SAM) using zirconium(IV) butoxide and dysprosium nitrate as raw materials, stearic acid as solvent and dispersant. The fabrication process was monitored by thermogravimetric analysis and differential thermal analysis (TG-DTA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The obtained products were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and UV-vis absorption spectroscopy. A single phase of Dy₂Zr₂O₇ with high crystallinity was formed at 800 °C. The interplanar distances measured from the HRTEM image were 0.284 and 0.256 nm, respectively, coinciding with the theoretical values.     

rGO/PANI/MnO2三元复合材料的制备和电化学性能

用水热合成法和冻干操作制备石墨烯/聚苯胺/二氧化锰三元复合材料(rGO/PANI/MnO₂),使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。结果表明,用这种简单高效的方法制备的复合材料,具有相互交联的网络状结构和自支撑特性。在反应过程中MnO₂与聚苯胺形成不规则的块状结构,共沉积在石墨烯自组装形成的网络片层上。这种复合材料具有良好的电容性能,比电容为388 F·g-1(0.5 A·g^-1),优于单纯的石墨烯(rGO,234 F·g-1)和聚苯胺电极(PANI,176 F·g-1)。使用这种复合材料作为正极、rGO作为负极组装的一种不对称超级电容器,能在0～1.6 V范围内可逆循环,功率密度为17.48 W·kg^-1时最大能量密度为13.5 Wh·kg^-1。