优化设计氨基酸辅助制备SiO2纳米颗粒

采用田口玄一实验设计方法设计并优化了氨基酸辅助方法制备SiO2纳米颗粒的工艺参数。分析了正硅酸乙酯、水、L-赖氨酸的量和反应温度等因素对SiO2纳米颗粒粒径分布的影响,结果表明温度T是影响SiO2纳米颗粒粒径的最主要因素。根据优化的实验条件,采用氨基酸辅助法成功制备出了平均粒径约为8.75nm的SiO2纳米颗粒。     

反相微乳液制备纳米SiO2颗粒

微乳液法可以控制纳米颗粒的粒度,在AOT作为表面活性剂的微乳液体系中引入助表面活性剂正丁醇和戊醇,对生成的纳米颗粒起到保护作用,能够形成大小均一、分散良好的纳米SiO2颗粒。随着正丁醇含量的增加纳米SiO2球形颗粒的粒径变大,正丁醇加量0.5mL时粒径为18.7nm,正丁醇加量增加到3mL时粒径达109nm。随着时间的增加,微乳液法制备的纳米SiO2粒径基本保持稳定,而且颗粒变得更加均匀。     

纳米SiO2制备及改性

为了改善纳米SiO2的分散性,用溶胶-凝胶技术制备了纳米SiO2凝胶,并用不同改性剂对粉末进行了表面改性.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、粒度分析仪(PSA)、紫外-可见光分光光度计(UV-VS)等分析了纳米SiO2的粒径及分散性.结果表明,正硅酸乙酯的水解和缩合反应条件直接影响纳米SiO2粉体的粒径大小.KH-550硅烷偶联改性剂用量、改性时间等因素对改性效果有明显的影响.当改性剂用量为4.1%(质量分数),改性时间为2h时,可得到高分散性的纳米SiO2粉体.纳米SiO2粉末易发生团聚,只有对其进行表面改性,才能得到疏水性纳米SiO2粉末.     

SiO2纳米纤维的制备及其对亚甲基蓝染料的吸附性能

以溶胶-凝胶法为基础,通过静电纺丝方法制备PVP/SiO2复合纳米纤维膜,经600℃高温煅烧得到SiO2纳米纤维膜;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiO2纳米纤维膜的结构形貌;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了SiO2纳米纤维的形成;通过X射线衍射(XRD)对SiO2纳米纤维的晶型及晶粒大小进行了分析。通过对其亚甲基蓝染料的吸附,研究了SiO2纳米纤维膜的吸附性能。结果表明制备的SiO2纳米纤维形貌稳定,并对亚甲基蓝染料具有良好的吸附性能。     

吸附法原位制备Ag/ SiO2 纳米复合材料

以纳米SiO₂ 为载体, 以其富集水的表面吸附层作为纳米反应器制备了Ag 纳米粒子, 研究了水浓度对吸附和反应的影响。体系中NaOH 加入量一定的条件下, 硅胶表面NaOH 的平衡吸附量随着水浓度(0 、0105 %、0110 %、0125 %、0150 %、1. 00 %) 的增加而增加, 且存在两个突变区域(由0 增至0105 %和由0125 %增至0150 %) 。通过XRD、TEM 分析发现生成的银粒子(或氧化银) 团聚现象随水浓度的增加而逐渐减弱, 在硅胶表面分布越来越均匀, 晶粒粒径也逐渐减小。当水浓度约为0. 50 %时, 生成的Ag 或Ag₂O 粒子粒径多数在5 nm 以下, 且均匀分布在SiO₂ 表面。根据Ag + 的还原机理和吸附过程基本原理, 认为吸附水层的形成导致生成Ag 粒子的反应场所由硅胶表面转移到吸附水层中, 造成了Ag 粒子形貌的变化。      

改性纳米SiO2/硅橡胶复合材料的制备及性能

为提高纳米SiO₂在硅橡胶（SR）基体中的分散性及两相间的界面结合力,设计以羟基硅油（HSO）和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）为纳米SiO₂的表面封端改性剂,并将改性SiO₂与双组份加成型液体SR复合得到改性纳米SiO₂/SR复合材料。通过一系列表征手段对改性纳米SiO₂的形貌结构及其在乙醇中的分散性等进行分析,研究了改性纳米SiO₂对纳米SiO₂/SR复合材料的断面形貌、力学性能及热稳定性的影响。结果表明:KH570成功接枝到纳米SiO₂表面并与SR基体间形成化学键。当HSO协同KH570改性纳米SiO₂时,可有效改善纳米SiO₂在SR基体中的分散性能及纳米SiO₂与SR两相间的界面结合性能,并显著提高纳米SiO₂/SR复合材料的力学性能和热稳定性。将SiO₂∶HSO∶KH570以质量比为2.0∶0.2∶0.6处理的改性纳米SiO₂粒子,得到的改性纳米SiO₂/SR复合材料起始热分解温度提高了230℃。当SiO₂∶HSO∶KH570质量比为2.0∶0.2∶0.45时,改性纳米SiO₂/SR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了约1倍。      

SiO2纳米颗粒在润滑领域中的研究与应用现状

据此,本综述主要介绍了SiO₂纳米颗粒的润滑机理与影响因素,详细论述了SiO₂纳米颗粒在液体润滑、固体润滑领域的相关研究与应用现状,包括其在实际应用时所采用的相关表面处理与改性等手段。重点介绍了SiO₂纳米颗粒在提高聚合物基复合自润滑材料中的作用和巨大应用潜力。最后,对现有SiO₂纳米颗粒在自润滑领域中的应用与发展进行了陈述和展望。     

马来酰壳聚糖/纳米SiO2纳米微球的制备及热性能

由甲壳素脱乙酰得到壳聚糖,然后以碳酸钠催化马来酸酐酰化,得到壳聚糖酰化物钠盐。纳米二氧化硅经高分子表面活性剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)处理,其与聚合物相容性得到提高,然后利用静电作用使其与马来酰壳聚糖钠盐复合。经红外光谱(IR)、扫描电镜、热重分析分析,结果表明得到了分布均一的球形包覆物,粒径处于1 nm~100nm范围内,说明得到了复合物纳米微球,且复合后产物的热性能较马来酰壳聚糖有了显著提高。     

环氧树脂/超支化聚酯/纳米SiO2复合材料的制备及性能

采用超支化聚酯与聚硅酸溶胶共混改性环氧树脂,制备了环氧树脂/超支化聚酯/纳米SiO2三元共混体系纳米复合材料。研究了超支化聚酯/聚硅酸溶胶增韧改性环氧树脂固化体系的力学性能及热性能,通过X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)及扫描电镜(SEM)等测试手段对材料的微观相态结构与性能进行了表征。结果表明,超支化聚酯/聚硅酸的加入使纳米复合材料的力学性能和热性能得到明显提高。当纳米SiO2的含量为1%(质量分数,下同)时冲击强度比纯环氧树脂提高了10.48kJ/m2,材料的起始热分解温度也提高了27℃。     

不同结晶性能聚合物/纳米SiO2复合材料的制备与阻隔性能

选取3种偶联剂(KH550、KH560和KH570),将纳米SiO2进行改性,并采用熔融共混法分别与4种结晶性能不同的聚合物(HDPE、PP、PVC和PC)共混制备了一系列纳米复合材料(0～5%(质量分数)SiO2),并吹塑成薄膜。采用红外光谱(IR)、差示扫描量热仪(DSC)及扫描电镜(SEM)对纳米SiO2和复合材料的结构进行了表征,并对复合材料的力学性能、阻隔性能等进行了表征。结果表明,纳米SiO2与偶联剂均形成化学键合,改性后的纳米SiO2在各聚合物中分散较好,且在聚合物中起到异相成核的作用。在相同纳米SiO2含量下,SiO2对结晶性能不同的聚合物的结晶改善情况有差异,且纳米SiO2的异相成核作用在结晶性聚合物中更为明显,能使复合材料的结晶更为完善,结晶性能的改变与复合材料的阻隔性能能够形成一定关系。     

新型壳聚糖/DNS杂化材料的制备及对重金属Pb2+的吸附性能研究

在乙醚介质中,通过丁二酸酐与γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性后的纳米SiO2(即可分散的纳米SiO2,简称DNS)反应,合成了羧基化的DNS,经过壳聚糖与羧基化的DNS脱水生成酰胺的过程,制备了壳聚糖/DNS杂化材料.通过红外光谱、扫描电镜和热重分析对杂化材料进行表征.研究了壳聚糖及杂化材料微粒吸附Pb2+时pH值、时间、用...     

SiO2/凹凸棒石纳米复合材料的制备及在硅橡胶中的应用

以硅酸钠为硅源,采用化学沉淀法在凹凸棒石表面原位生成纳米SiO2,制备SiO2/凹凸棒石纳米复合粉体。利用FTIR,TG-DTG,TEM,氮气吸附脱附曲线等方法对复合材料进行表征。以它为补强剂,采用机械共混法对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)进行填充,制备了具有优异力学性能的纳米AT/MVQ复合材料。结果表明,在凹凸棒石表面存在无晶型的SiO2粒子的同时,凹凸棒石分散体之间也存在SiO2的聚集体,粒径大约在6～8nm,复合材料应用在硅橡胶中具有补强效果。     

氨基功能化大尺寸SiO2大孔材料的制备及其吸附性能

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位水解和高温烧结制备出大尺寸SiO2大孔材料。在溶剂热条件下,用3-氨丙基三乙氧基硅烷对SiO2大孔材料进行表面修饰,得到氨基功能化SiO2大孔材料(H2N-SiO2)。用SEM和FT-IR对制备的大孔材料进行了表征。以Cu2+和Pb2+为模拟污染物,研究了H2N-SiO2的吸附性能。结果表明,室温下,在pH值为6.5时能有效吸附Cu2+和Pb2+;吸附为放热自发过程;吸附过程符合准二级动力学方程;吸附等温线用Freundlich方程拟合的结果优于Langmuir方程,H2N-SiO2对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附量分别为76.0和143mg/g;H2N-SiO2对50mg/L水溶液中Pb2+的去除率可达99.4%,重复使用3次后对Pb2+的去除率保持在87.8%。     

Preparation, characterization and adsorption properties of chitosan nanoparticles for eosin Y as a model anionic dye

The present study dealt with the adsorption of eosin Y, as a model anionic dye, from aqueous solution using chitosan nanoparticles prepared by the ionic gelation between chitosan and tripolyphosphate. The nanoparticles were characterized by atomic force microscopy (AFM), size and zeta potential analysis. A batch system was applied to study the adsorption of eosin Y from aqueous solution by chitosan nanoparticles. The results showed that the adsorption of eosin Y on chitosan nanoparticles was affected by contact time, eosin Y concentration, pH and temperature. Experimental data followed Langmuir isotherm model and the adsorption capacity was found to be 3.333 g/g. The adsorption process was endothermic in nature with an enthalpy change (DeltaH) of 16.7 kJ/mol at 20-50 degrees C. The optimum pH value for eosin Y removal was found to be 2-6. The dye was desorbed from the chitosan nanoparticles by increasing the pH of the solution.     

SiO2f/SiO2-BN复合材料的制备及其性能

以石英纤维预制件和硅溶胶为原料,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2f/SiO2复合材料,在此基础上用尿素法制备了SiO2f/SiO2-BN复合材料,并对其力学性能和介电性能进行了测试.结果表明,随着工艺循环次数的不断增加,复合材料的密度随之提高,但增长速度逐渐减慢.三次循环后,SiO2f/SiO2-BN复合材料密度达1.8...     

Adsorption of phenol on a novel adsorption material PEI/SiO2

In this paper, functional macromolecule polyethyleneimine (PEI) was grafted onto the surfaces of silica gel particles via the coupling effect of gamma-chloropropyl trimethoxysilane (CP), and the novel adsorption material PEI/SiO2 with strong adsorption ability for phenol was prepared. The adsorption properties of PEI/SiO2 for phenol were researched by both static and dynamic methods. The experimental results show that PEI/SiO2 possesses very strong adsorption ability for phenol, and the saturated adsorption amount could reach to 160 mg g(-1). The empirical Freundlich isotherm was found to describe well the equilibrium adsorption data. pH and grafting amount of PEI have great influence on the adsorption amount. Diluted sodium hydroxide solution is used as eluent, and the adsorbed phenol is eluted easily from PEI/SiO2.     

新型烷基化壳聚糖微球的制备及其吸附性能

制备N-烷基化改性壳聚糖微球,研究了溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度,温度和氯化钠含量等因素对其吸附性能的影响.结果表明,庚醛改性壳聚糖微球具有较好的抗酸碱性能;溶液的pH值对庚醛改性壳聚糖微球吸附性能的影响较大,pH值为3.6,吸附时间为1 h时,对2,4-二硝基酚的吸附量最大(达到400 mg·g-1);2,4-二硝基酚浓度对吸附的影响符合Freundlich等温方程;改性壳聚糖微球对2,4-二硝基酚的吸附性能明显优于未改性的壳聚糖,对浓度为15 mg·L-1的2,4-二硝基酚溶液的吸附量分别为3.0 mg·g-1和1.45 mg·g-1.     

壳聚糖修饰银纳米颗粒的制备及抗菌性能研究

采用液相化学还原法,以壳聚糖为修饰剂,硼氢化钠为还原剂,制备了壳聚糖修饰银纳米颗粒(chitosan-Ag NPs)。通过X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪等对所制备样品的结构和形貌进行了表征。结果表明,所制备纳米颗粒具有面心立方Ag的晶型结构,壳聚糖通过氨基和羟基中的N、O原子与Ag+的化学键合作用修饰在纳米颗粒表面,起到了限制颗粒粒径长大和防止其团聚的作用。采用肉汤连续稀释法检测了样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌杀菌性能,结果表明chitosan-Ag NPs具有优异的抗菌性,抗菌性能受到粒径大小的影响。     

Preparation and properties of a novel bone repair composite: nano-hydroxyapatite/chitosan/carboxymethyl cellulose

Nano-hydroxyapatite/chitosan/carboxymethyl cellulose (n-HA/CS/CMC) composites with weight ratios of 70/10/20, 70/15/15 and 70/20/10 were prepared through a co-solution method. The properties of the composites were characterized by means of burn-out test, IR, XRD, TEM and universal material testing machine. The degradation and bioactivity were also investigated by in vitro test in a simulated body fluid (SBF) for 8 weeks. The results showed that n-HA particles were dispersed uniformly in organic phase, and strong chemical interactions formed among the three phases. Moreover, the composites were similar to natural bone in morphology and size. In addition, the compressive strength was improved compared with n-HA/CS composite. The biodegradation rate was controllable by altering weight ratio of the CS/CMC. Meanwhile, the composites could induce apatite particles to deposit in SBF. All the above results indicate that the novel composites of n-HA/CS/CMC have a promising prospect used for bone repair materials in view of the good mechanical property, adjustable biodegradation rate and bioactivity in SBF. Additionally, the study would provide a good guide to exploit clinical application of natural cellulose.