有序大孔二氧化硅微球的制备研究

采用乳液聚合法合成了单分散改性聚苯乙烯（PS）乳胶粒,利用PS乳胶粒自组装制得胶体晶体（“蛋白石”）微球,通过溶胶-凝胶模板法制备了有序大孔SiO2（“反蛋白石”）微球,通过SEM对改性PS乳胶粒、胶体晶体微球和有序大孔SiO2微球表面形貌进行了表征。结果表明,改性PS乳胶粒呈单分散性,粒径为317 nm;胶体晶体微球表面PS乳胶粒排列有序;有序大孔SiO2微球表面呈有序多孔,其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200 nm。     

层序空间多孔结构TiO2实现高效光催化CO2还原

以葡萄糖为原料，经一步水热法生成葡萄糖基碳球(GCs)，粒径约500nm，利用微乳液聚合法合成粒径约270nm的聚苯乙烯微球(PSs)。通过真空抽滤，制备了GCs和PSs层层组装的多级模板，TiCl₄完全浸润模板并经干燥和高温煅烧，获得了空间层序多级孔结构的TiO₂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N₂吸附-脱附等手段表征了所制备催化剂的形貌、组分和孔结构。在饱和CO₂气氛下加入H₂O，利用催化剂在模拟太阳光条件进行光催化还原试验。结果表明：经过7h的光催化测试，相较于商用P25和无空间结构的TiO₂，层序空间多孔TiO₂生成还原产物CO的产率均得到明显提高。其中，空间复合多级孔TiO₂在结构失配的情况下仍表现出较高的CO产率。结合实验结果和表征证实：纳米微球层所形成的层序空间多孔TiO₂具有较高的比表面积和丰富的孔结构，有利于形成大量表面活性位点。三维网状多孔结构暴露出...     

多孔碳材料为载体合成长链烷烃脱氢催化剂及其脱氢性能评价

采用少皂乳液聚合法制备聚苯乙烯微球,以该微球为大孔模板、嵌段共聚物自组装结构为介孔模板、酚醛树脂低聚物为碳源,合成了多孔碳材料。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和低温N2吸附-脱附实验对碳材料进行了表征。将Pt-Sn活性组分负载在多级孔碳材料载体上制得长链烷烃脱氢催化剂,在固定床反应装置上对合成的催化剂进行了活性评价。结果表明,合成的碳材料具有双孔分布,其比表面积和孔容分别为421 m2/g和0.3 cm3/g,以多孔碳为载体合成的催化剂脱氢稳定性较好。     

利用不同造孔剂制备Al2O3多孔陶瓷

以炭黑和自制的PS微球（聚苯乙烯微球）、PMMA微球（聚甲基丙稀酸甲酯微球）为造孔剂制备氧化铝多孔陶瓷,通过SEM和其他方法对其强度、密度、外观形貌进行比较。结果表明,用PS微球与PMMA微球为造孔剂的多孔陶瓷在强度、气孔率等这些方面对多孔陶瓷的影响相近,炭黑对多孔陶瓷的各方面影响最大,以炭黑为造孔剂的多孔陶瓷比以PS微球与PMMA微球为造孔剂的多孔陶瓷的强度大、但是气孔率的稳定性差且不易控制。     

葡萄糖水热碳化催化热处理制备石墨微球

以葡萄糖为碳源、聚丙烯酸钠为分散剂、硝酸镍为催化剂的前驱体,采用水热碳化法一步制备了负载有Ni O催化剂的碳微球,再在氩气气氛下催化热处理制备了平均粒径约2μm的石墨化程度高、球形度及分散性好的石墨微球。研究了催化剂用量、热处理温度以及保温时间对合成石墨微球的影响。结果表明:当催化剂Ni的加入量为1.5%(质量分数)、热处理温度为1 200℃、保温时间为3 h时,所得石墨微球的石墨化程度最高。继续升高热处理温度或延长保温时间,石墨微球的石墨化程度反而降低,其原因可能是过高的温度或者过长的保温时间导致了催化剂的团聚及失活。碳微球的催化石墨化过程由溶解–析出机理决定。此外,石墨微球具有与鳞片石墨几乎相当的抗氧化性能,且远高于碳微球。     

贯通有序大孔SnO2气敏材料的制备及气敏性能

以聚苯乙烯（PS）微球为模板,氧化锡（SnO₂）纳米晶为骨架,采用颗粒模板法成功制备了贯通有序大孔SnO₂气敏材料。改变PS微球的粒径,可以调节大孔SnO₂气敏材料的大孔孔径,本文以平均粒径约284nm和356nm的PS微球制备了大孔孔径分别约为200nm和260nm的贯通有序大孔SnO₂气敏材料。对制备的样品进行了热重、X射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附脱附分析。结果表明：大孔排列高度有序,孔道贯通,孔壁由SnO₂纳米晶构成。制备的大孔SnO₂气敏材料不仅具备大孔-介孔-微孔结构,而且具有大的比表面积,具备优异的气敏性能。气敏测试结果表明孔径为200nm和260nm的贯通有序大孔SnO₂在280℃的工作温度下对300mL/L的乙醇气体的灵敏度为145、245,分别是无大孔SnO₂纳米晶的2.2倍、3.7倍。     

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。     

无皂乳液聚合法制备亚微米级单分散聚苯乙烯微球

采用无皂乳液聚合法制备了亚微米级聚苯乙烯(PS)微球,考察了苯乙烯(St)单体浓度、引发剂过硫酸钾(K2S2O8)浓度、离子强度(氯化钠浓度)与PS微球粒径及其分布的关系。然后通过加入微量乳化剂或β-环糊精对无皂乳液聚合法进行改进,研究了改进效果。结果表明,PS微球的粒径随St单体浓度和氯化钠浓度的增加而增加、随K2S2O8浓度的增加而减小,通过调节这3种原料的浓度,可制得粒径在450~1000 nm且单分散系数小于0.08的PS微球,但产品收率较低,仅为30%左右。在相同的合成条件下,加入微量乳化剂可制得粒径在100~350 nm且单分散系数小于0.05的PS微球,产品收率提高到75%左右;加入微量β-环糊精可制得粒径在300 nm左右且单分散系数小于0.08的PS微球,产品收率可达80%且反应时间大幅缩短,由原来的12 h缩减到5 h。     

烧结法和烧失法制备镁质多孔原料

为了制备高性能镁质保温隔热材料,以高纯镁砂为主要原料,分别采用添加Al2O3空心球(高纯镁砂与Al2O3空心球的质量比为4∶1)成球-烧结法和Mg O包覆聚苯乙烯球(高纯镁砂与聚苯乙烯球的体积比为1∶1)-烧失法制备了2种镁质球形多孔骨料;还以乙酸镁和自制的碳微球为主要原料,采用碳微球浸渍乙酸镁-烧失法制备了镁质多孔粉体材料。对3种镁质多孔材料的结构和性能进行了分析。结果表明:1)采用添加Al2O3空心球成球-烧结法制备的镁质多孔骨料为多孔球结构,球粒直径为3~5 mm,球粒内部有多个直径为200μm的氧化铝空心球形成的封闭气孔;1 550℃保温3 h后,球形多孔骨料的显气孔率为47.2%,体积密度为1.79g·cm-3,由方镁石和尖晶石组成。2)采用Mg O包覆聚苯乙烯球-烧失法制备的镁质多孔骨料为中空球结构,球粒直径约为2 mm,内孔直径为1 mm,中空球壁厚约为500μm;1 550℃保温3 h后,球形多孔骨料的显气孔率为53.5%,体积密度为1.74 g·cm-3,由方镁石组成。3)采用碳微球浸渍乙酸镁-烧失法制备的多孔材料是由表面多孔的纳米级(80~100 nm)中空氧化镁微球集聚而成的粉体,由方镁石组成。     

种子溶胀聚合制备苯乙烯-二乙烯苯多孔交联微球

以苯乙烯分散聚合制备单分散种子微球(PS),再用超声分散改进的二步种子溶胀聚合制备了聚苯乙烯-二乙烯苯(PSt-DVB)多孔微球。用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和比表面积孔径分布测定仪(BET)等对种子微球和多孔微球的表面形貌及孔结构进行了表征。结果表明,随分散介质极性的增大,所得PS种子微球的粒径变小,相对分子质量增大;固定种子微球用量,随着DBP和DVB用量的增加,交联微球比表面积上升、孔径下降。以乙醇为介质制备种子微球,当DBP体积为1.0 mL,DVB体积为8~10 mL时,能够得到4~7μm单分散性良好的多孔PSt-DVB微球。     

有序大孔HPW/SiO2催化剂制备及其对燃油深度脱硫性能研究

利用单分散聚苯乙烯微球(PS)、TEOS和HPW,制备出HPW负载量为20%(质量分数)的有序大孔HPW/SiO₂催化剂。该催化剂大孔规整,排列有序,孔径约340 nm,比表面积约288.1 m²·g^-1,并存在一定量烧结介孔,孔径平均为8 nm。在60℃、O/S为12、加入量为0.5 g条件下,该催化剂对模拟燃油中的有机硫表现出优异的催化氧化特性,2 h内对DBT脱硫转化率达99.3%,重复使用7次脱硫转化率仅下降3.9%。该催化剂对燃油中另外两种主要的有机硫BT、4,6-DMDBT的催化氧化效率分别为90.6%、84.4%。     

反相悬浮体系制备高纯多孔二氧化硅微球

本文以有机硅源聚硅酸乙酯(TEOS-40)为原料,经酸催化水解将油溶性TEOS-40水解为水溶性水解产物后通过反相悬浮体系制备得到高纯多孔微米级二氧化硅微球.考察了催化剂盐酸浓度,搅拌速度及成球过程氨水的加入等对微球粒径及孔结构的影响.结果表明,此方法所制备二氧化硅微球球形圆整,比表面积在23.8～637.2 m2/g范围内可调,平均孔径3.65～13.11 nm,为制备高纯微米级二氧化硅微球提供了一种新方法.     

多孔碳酸钙微粒的简易制备及其形貌控制

以Na2CO3和Ca(NO3)2为反应物,聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为表面活性剂,在室温水溶液中制备了多孔碳酸钙微粒。用FE-SEM对其微观形貌进行观察,发现通过改变PSS用量以及反应物浓度,可以控制微粒的粒径及形貌。在PSS用量为0.5 g?L?1、反应物浓度为0.025 mol?L?1时,合成的Ca CO3为多孔微球,且粒径均一,约为1.2μm。相应的XRD和BET测试显示,多孔Ca CO3微球为球霰石和方解石型的混合晶体。多孔Ca CO3微球表面的纳米孔孔径随反应物浓度增加而减小,比表面积则随之增大。     

以大孔二氧化硅为载体的Cs／SiO2催化剂的制备及表征

提出一种以大孔SiO2为载体,负载碱金属的催化材料的制备方法。用无乳化剂乳液聚合法合成聚苯乙烯（PS）微球为模板剂,对SiO2进行扩孔,制备大孔SiO2载体,用微波负载法负载碱金属Cs,并对催化剂进行相关表征。结果表明,粒径为200～250nm左右的PS为较佳模板剂,扩孔后负载碱金属Cs量为13．28％,制得的Cs／SiO2催化剂孔径约为250nm,比表面积为2．965×10^2m^2·g^-1,总孔容积为1．806cc·g^-1,且在催化合成丙烯酸甲酯的反应中有较高的活性,酯收率在50％以上。     

多孔聚合物微球载体催化剂催化乙烯聚合研究

采用两步种子溶胀聚合制备了含有氰基官能团的多孔聚合物微球载体,经化学法修饰后再负载四氯化钛,制备了聚合物微球载体负载的Ziegler-Natta催化剂,研究了多孔聚合物微球载体催化剂催化乙烯聚合。结果表明:多孔聚合物微球载体颗粒规整、均一,催化剂形态良好,复制了载体的形貌;多孔聚合物微球载体催化剂催化乙烯聚合最高活性为45.0kg,聚合产物颗粒形态较规整,堆积密度可达0.33g/cm3,得到的聚乙烯为超高分子量聚乙烯,相对分子质量最高为4.8×106。     

木质素改性多孔酚醛树脂微球的制备研究

本文以苯酚和甲醛为反应单体,采用聚乙烯醇(PVA1788)作分散剂,三乙胺(TEA)作碱催化剂,六次甲基四胺(HMTA)作交联剂,利用水相悬浮缩聚法制备了球形酚醛树脂。在稳定悬浮缩聚体系引入致孔剂,制备多孔的酚醛树脂微球,并对木质素部分替代苯酚制备多孔酚醛树脂微球进行初步探讨。通过实验确定了水相悬浮缩聚法制备酚醛树脂珠体基本合成工艺:先将苯酚、甲醛、三乙胺加入到一定浓度的PVA水溶液,在95～97℃反应40 min后,加入HMTA,继续反应4 h,再用1 mol/L的盐酸溶液调节pH值至2,固化反应1 h,可得到形态规整的珠体;并发现PVA浓度对酚醛树脂珠体粒度影响很大,粒度分布较宽。甲苯致孔得到多孔球形酚醛树脂微球,粒径分布较无致孔剂时窄,孔径在2μ以上;甲苯用量5 g,PVA浓度为0.375%时,得到的粒径在20～80目间的粒子数量达90%;提高甲苯量能增大多孔球形酚醛树脂微球比表面积,但加宽粒径分布;且高甲苯添加量时,PVA浓度对缩聚产物形态影响非常显著,低PVA浓度下易结块,高PVA浓度下得细粉(粒径小于200目)。邻苯二甲酸二丁酯致孔得到外表面光滑内表面多孔的酚醛树脂中空微球,粒径分布也窄,粒径在20～80目间粒子数量占80%以上。木质素替代苯酚制备多孔球形酚醛树脂,木质素能参与反应成球,但球形度稍差,孔径也更小。     

负载玫瑰香精多孔微球的制备及缓释性能研究

以分散聚合合成的单分散聚苯乙烯微球作为种子微球,采用两步种子溶胀法制备多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球,并吸附玫瑰香精制备了香精多孔微球。利用马尔文激光粒度仪、比表面积孔径分布测定仪(BET)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)对种子微球和多孔微球的粒径、比表面积和孔结构、缓释性能、表观形貌进行了分析表征。结果表明:种球的粒径随着分散介质中无水乙醇体积分数的增大而增加;随着溶胀剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)用量的增加,多孔微球的平均粒径变大,分布变宽;随着交联单体二乙烯苯(DVB)用量增加,多孔微球平均粒径减小,分布变窄;以甲苯为致孔剂制备的多孔微球单分散性最好。当V(DBP):m(种球)=3:1,V(DVB):V(苯乙烯)=4:0时,制备的多孔微球的平均粒径约为4μm。以此多孔微球负载玫瑰香精,可以减缓香精的释放速率,提高起始分解温度,实现对香精的缓释。     

多孔壳聚糖微球/钯催化剂应用于水相Heck反应

以与壳聚糖具有一定相容性的水溶性高分子(聚乙二醇)为致孔剂,通过相转变法制得了多孔壳聚糖微球负载钯催化剂.利用扫描电镜、ICP-AES等对催化剂进行了表征.结果表明,所制备的壳聚糖基多孔微球具有高度开放的多孔结构,钯可有效的进入高分子微球的孔道中实现有效负载.该负载型催化剂能较好地催化丙烯酸丁酯与芳基碘系物的水相Hec...     

聚苯乙烯微球粒度标准物质的研制和定值

采用无皂乳液聚合法制备了标称粒径为80nm和500nm两种单分散聚苯乙烯(PS)微球.采用透射电子显微镜(TEM)绝对测量法、用国际上具有权威性的美国国家标准技术研究院(NIST)的粒度标准物质校正其放大倍数、辅以马尔文动态光散射粒度仪(DLS)测量结果作为旁证对两种微球进行定值,定值结果分别为(79.4±3)nm和(5164±11)nm.制备的PS微球的形貌和单分散性良好,其定值过程和均匀性、稳定性都符合国家一级粒度标准物质的要求.     

Ag_3PO_4/BiOBr光催化剂的制备与可见光活性研究

先采用水热法制备具有分等级结构的BiOBr微球,然后采用沉积-沉淀法将Ag3PO4负载于BiOBr微球表面。采用扫描电子显微镜、X-射线粉末衍射仪、N2吸脱附等温线和紫外-可见漫反射光谱对所制备的样品进行了测试表征;将Ag3PO4/BiOBr微球用于可见光催化分解甲基橙溶液,考察了Ag3PO4的负载量及重复使用对可见光(420nm)催化活性影响的研究。结果表明:Ag3PO4/BiOBr微球具有分等级介孔-大孔结构,Ag3PO4与载体BiOBr间结合紧密。单纯BiOBr微球几乎没有可见光催化活性,负载Ag3PO4后表现出较好的可见光催化活性,其中以Ag3PO4(50%)/BiOBr样品的催化效果最佳,30min内将近90%的甲基橙被降解,该催化剂样品在重复实验中表现出较好光催化稳定性。