三维有序大孔间规聚苯乙烯的制备及其功能化

利用通过种子乳液的方法制备的粒径为1100nm的二氧化硅胶体晶为模板,采用配位聚合方式制备了孔径为1000nm的三维有序大孔间规聚苯乙烯材料,进而对其进行了氯甲基孔壁功能化.利用核磁共振、红外光谱、扫描电镜对产物进行了表征分析,结果表明间规结构的聚苯乙烯骨架结构表面引入了氯甲基基团,并且氯甲基化以后依然保持了原有大孔材料孔径均一、结构有序的特点.采用热重-滴定分析测定了相对氯含量为2.3mmol/g.     

载邻菲罗林配体的三维有序大孔聚苯乙烯材料的制备及表征

采用胶体晶模板法合成了结构规整的三维有序聚合物材料,并在孔壁上引入了氯甲基。以氯甲基化的孔材料为基础进一步将含双齿N的邻菲罗林配体引到孔壁上,实现了聚合物孔材料的功能化,并通过扫描电镜(SEM),红外光谱(FT-IR)及热失重对各步所得产物进行表征。结果表明,成功将邻菲罗林配体负载到孔内,功能化后的孔材料很好地保持了三维有序大孔材料的结构特征,且孔材料在200℃左右呈现较好的耐热性。     

三维有序大孔材料的制备及应用

主要介绍了胶晶模板法制备三维有序大孔材料(3DOM),详细阐述了单分散微球的合成、胶晶模板的排列、前驱物的填充以及胶晶模板的去除,同时还归纳了3DOM材料在催化剂载体、过滤及分离材料、光子晶体和光学传感器等方面的应用,并指出了目前急需要解决的问题.     

三维有序大孔SnO2及SnO2/SiO2材料的制备及结构特征

以SnCl2-2H2O和正硅酸乙酯为原料，用微球直径为585nm的聚苯乙烯胶晶为模板，制备了三维有序大孔SnO2和SnO2／SiO2材料，SEM观察表明，直接用SnCl2的乙醇溶液为前驱物溶液，难以形成有序的大孔结构，加入正硅酸乙酯或将SnCl2溶液转变为氧化物溶胶，则得到的大孔材料孔结构三维有序排列相当好，孔径为453～500nm，孔与孔之间通过小孔相连，XRD分析表明，大孔材料孔壁由晶粒直径约为17nmSnO2粒子构成。     

三维有序大孔ZrO2的制备与表征

以自然沉积的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶体晶体为模板,用一定浓度的氧氯化锆乙醇溶液为前驱体进行填充,最后通过煅烧除去模板得到了三维有序大孔(3DOM)ZrO2材料.从SEM照片观察到,3DOM ZrO2可以看成是PMMA模板的逆复制,孔径大小均匀,排列整齐,整体上呈面心立方结构.孔径在260 nm左右,收缩率约为28%,孔壁填充完全.XRD结果表明,制备的3DOM ZrO2孔壁为单斜晶型,晶粒大小为26 nm.     

基于模板法制备三维有序大孔材料及其应用进展

讨论了基于模板法构筑三维有序大孔材料的制备方法和最新研究进展,并详细分析了溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、纳米晶体填充法和电场沉积法的差别。同时,还归纳了三维有序大孔材料在光学、催化、吸附、生物医学以及磁学方面的应用现状,并着重讨论了光子晶体材料作为硅薄膜太阳能电池的吸收层、背反射层和中间反射层以及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究现状。     

胶晶模板法合成三维有序大孔金属氧化物材料

以自然沉积组装的聚苯乙烯(PS)微球为胶体模板,分别以浓度为50%的钛酸四丁酯醇溶液和锆酸四丁酯醇溶液为前驱体对模板进行填充,最后通过煅烧除去模板得到了三维有序大孔(3DOM)TiO2、ZrO2材料。从SEM照片可观察到,3DOMTiO2、ZrO2材料可以看成是PS模板的逆复制,孔径大小均匀,与PS模板相比具有一定的收缩。进一步通过TEM照片观察,3DOM材料整体上呈面心立方结构,孔壁完整致密。XRD显示,制备的3DOM的TiO2和ZrO2孔壁分别为锐钛矿型和单斜晶型。     

高交联聚苯乙烯微球的氯甲基化反应研究

本文研究高效联聚苯乙烯微球的非氯甲醚氯甲基化反应。用多聚甲醛与ＨＣｌ或氯甲基丁醚作氯甲基化剂，代替了具有致癌性的氯甲醚试剂。探讨了反应温度、时间、物料配比等因素与交换容量的关系。对改进低交换溶量阴离子树脂的合成有着重要价值。     

模板辅助电化学沉积三维有序大孔Fe-Ni合金膜

三维有序大孔磁性材料在光子晶体和新功能磁性材料方面具有潜在优势.采用电化学沉积方法制备三维有序大孔Fe-Ni合金,将聚苯乙烯(PS)微球在ITO导电玻璃上自组装高度有序的胶体晶体阵列作为模板,向模板空隙中电沉积Fe-Ni合金,去除PS模板后获得六方密排多孔结构的Fe-Ni合金薄膜.采用金相显微镜和扫描电子显微镜对多孔薄膜的微观结构进行表征,结果表明,多孔薄膜孔径的大小由模板聚苯乙烯微粒的粒径决定,不同孔径的薄膜由于布拉格衍射呈现出不同的颜色.通过调整沉积时间和沉积温度可以控制有序大孔材料的结构和厚度.     

三维规则排列的大孔钛硅混合氧化物的制备与表征

以聚苯乙烯微球离心后形成的三维规则排列的胶晶作模板,用钛酸丁酯和正硅酸乙酯分别和水、乙醇等配制成的混合溶胶填充微球之间的间隙,然后原位形成凝胶,最后通过焙烧(<5℃/min;300℃,5h;570℃,5～10h,空气流速1L/min)除去微球得到三维规则排列的大孔钛硅混合氧化物.样品表面可观察到五颜六色的彩光.样品的SEM图表明,球形孔大小均匀,排列整齐,孔壁填充完全.孔径在500nm左右,孔的排列呈面心立方结构,孔与孔之间由小孔窗相互交连.较高的溶胶浓度有利于溶胶的填充,容易形成孔壁较厚的坚固的三维骨架.低浓度得到的样品孔壁薄,缺陷多,易脆裂.样品的EDS表明Si/Ti的摩尔比为2.7,XRD研究表明孔壁具有无定形的结构.     

溶胶-凝胶模板法制备有序大孔TiO_2微球

以无皂乳液聚合方法自制的单分散聚苯乙烯(PS)微球乳液为原料,利用PS自组装制备了有序胶体晶体模板("蛋白石"),采用溶胶-凝胶模板法制备了有序大孔TiO2微球("反蛋白石"),其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200nm。运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其形貌特征及晶型进行了表征,结果表明,采用表面含有羧基的单分散聚苯乙烯微球及高的硅油黏度制得的模板有序度高;通过控制煅烧温度可以改变有序大孔TiO2微球的晶型,当煅烧温度为500℃时,其晶型为锐钛型,当煅烧温度为700℃时,其晶型则为金红石型。     

用半连续法制备高交联度三维有序聚苯乙烯微球

建立了一种合成高交联度单分散聚苯乙烯的力方法半连续无皂乳液聚合法,用此法合成的聚苯乙烯交联度可达到50%以上。调整交联剂的加入时间可有效地控制聚苯乙烯粒子的粒度,制备出高质量高交联度三维有序亚微米级聚苯乙烯微球。揭示了半连续无皂乳液聚合法中合成聚苯乙烯的聚合机理。聚合反应动力学表明：聚合反应开始后加入交联剂,可以使聚苯...     

纳米SiO_2/交联聚苯乙烯复合材料的合成及性能

以气相纳米二氧化硅为填料,交联聚苯乙烯(CLPS)为基体,采用原位本体聚合法制备了不同二氧化硅含量的SiO_2/CLPS复合材料,并利用透射电镜、红外光谱、差示扫描量热分析、热重分析和动态力学分析等技术对材料微观结构、热性能和介电性能进行了研究。结果表明,SiO_2质量分数不超过2%时,SiO_2颗粒以5~7 nm的粒径均匀地分散于交联聚苯乙烯基体中,聚合物基体与SiO_2产生较强的界面作用,形成了介电性能优异的纳米复合材料,介电常数和介电损耗分别保持在2.48~2.50和(4~8)×10-4之间;随着SiO_2含量进一步增加,材料的介电损耗显著增大,复合材料动态储能模量和玻璃化转变温度随SiO_2含量增加呈先上升后下降的趋势,在SiO_2质量分数为2%时达到最高,复合材料的玻璃化转变温度较纯CLPS有明显提高。     

整体型环氧树脂大孔聚合物的制备与表征

用三亚乙基四胺(TETA)作为固化剂,通过双酚A环氧树脂在聚乙二醇(PEG)介质中的聚合反应诱导相分离制备具有三维骨架结构的整体型环氧树脂大孔聚合物。固定PEG1000与PEG2000的质量比为6∶1,分别研究了环氧树脂与PEG的比例关系和TETA的用量对整体型大孔聚合物孔结构的影响,用FT-IR、SEM、BET和MIP对整体型大孔聚合物进行表征并将其用于重金属离子的吸附。结果表明,改变环氧树脂与PEG的比例关系或者TETA的用量都可以调控大孔聚合物的孔结构,其孔径为0.1~1μm。孔径最小的整体型大孔聚合物比表面积最大,约84.4m~2/g,但孔径较大的整体型大孔聚合物对重金属离子(Cu~(2+))的吸附性能更好,吸附量高达113.1mg/g。