功能化介孔SiO2改性水性丙烯酸树脂的制备与性能

以溶胶-凝胶-模板技术制备了小粒径介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs),进一步接枝甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备出乙烯基硅单体(Vs)。以丙烯酸酯类单体为原料与Vs共聚,制备了一系列Vs改性水性丙烯酸树脂。采用红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电镜(TEM)等手段对改性树脂及树脂膜材料进行了表征,并测试了胶乳的贮存稳定性及胶膜的硬度、附着力等性能。结果表明：介孔二氧化硅纳米粒子表面接枝率可达到19.2%;制备的Vs改性树脂乳液粒径均一,胶乳分散性好,经过6个月静态储存基本稳定。当Vs加入量达到1%时,改性丙烯酸树脂胶膜性能最佳,硬度达到3H,附着力1级,涂膜拉伸强度达到7.4MPa,水接触角91.7°。     

纳米金属/介孔TiO2复合体磁性

本文研究了不同纳米金属含量对溶胶-凝胶法制备的纳米Fe,Co,Ni/介孔TiO2复合体的饱和磁化强度、剩余磁化强度、矩形比和矫顽力的影响.通过振动样品磁强计对纳米复合分体磁学参量(-7.96×105 A·m-1＜H＜7.96×105 A·m-1)进行测定;结果表明:纳米金属含量对复合体的磁学参量有着复杂的影响.     

SiO2包覆膜对介孔Pd/SiO2催化蒽醌加氢制备双氧水的作用

本工作以2-戊基蒽醌生产过氧化氢的反应过程为研究背景,使用平均孔径为12 nm的介孔球形氧化硅载体,利用强静电吸附(SEA)法制备了Pd/SiO₂催化剂,并使用四乙氧基硅烷包覆催化剂所负载的Pd颗粒,制备出用于蒽醌加氢的Pd@SiO₂/SiO₂球形颗粒催化剂。相较于未经包覆修饰的Pd/SiO₂球形催化剂,Pd@SiO₂/SiO₂催化剂表现出较高的100%选择性,以及高加氢活性,时空产率高出16.4%;同时,利用物理吸附(BET)、粉末X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、H₂-TPR、XPS等手段对所制备的Pd@SiO₂/SiO₂及Pd/SiO₂催化剂进行表征,可观察到经包覆后,Pd颗粒表面有0.1 nm左右的SiO₂膜,催化剂的比表面积和孔容相较于载体有所增加,而孔径则减小;H₂-TPR及XPS表征结果则显示,在Pd@S...     

ZnS/ SiO2 介孔组装体系的发光性质

通过Sol-gel 法得到SiO₂ 介孔固体, 浸泡热分解后获得ZnS/ SiO₂ 介孔组装体。吸收光谱和荧光光谱表明: 随复合量增大, 蓝移量减小; 在氮气中退火后, 吸收边位置和荧光谱中的峰位随退火温度升高向长波方向移动且发光增强, 450 ℃以后减缓。经计算, 颗粒尺寸的理论值与其自由激子半径相当, 说明吸收边的移动起因于量子尺寸效应。      

有序介孔碳负载纳米金属颗粒及其SERS性能研究

为了提高待测物的表面增强拉曼散射光谱(SERS)的检测性能,采用超声技术在有序介孔碳(OMC)上负载Ag和Au纳米颗粒(NPs)制备出OMC/Ag@Au NPs复合材料并以其作为SERS检测基底.通过TEM、SEM和XRD等技术对材料进行结构表征,以罗丹明6G(R6G)为探针分子,对材料的SERS检测性能进行评价.研究结果表明,OMC/Ag@Au NPs复合材料的孔径为5.9 nm,比表面积高,为426.1 m2·g-1,对有机物分子表现出较强的吸附富集作用,R6G的检测限达到10-8 mol/L,拉曼位移在613 cm-1处峰值强度的相对标准偏差(RSD)为3.7％,且该复合材料在室温条件下储存45 d后仍能保持高SERS活性.由此可见,采用超声技术制备OMC/Ag@Au NPs复合材料的方法简便,复合材料的SERS检测灵敏度高、均一性和稳定性好.这是由于:一方面,Ag和Au NPs的表面等离子体共振效应(SPR)产生电磁增强作用;另一方面,OMC对R6G分子的吸附作用产生化学增强作用.该复合材料在有机物检测领域具有很大的应用潜力.     

CeO2-ZrO2介孔材料的制备与性能研究进展

概述了汽车尾气净化指标的各种要求,指出了CeO2-ZrO2(CZ)粉体在汽车尾气净化三效催化剂应用的原理、优点及最新研究成果。介绍了介孔材料的制备方法,详细分析了介孔CZ材料的判断依据。将近十几年来有关CZ介孔材料的研究历史和文献结果进行了仔细分析和对比,并将文献报道的产物划分为三大类,指出了CZ介孔材料较难合成的原因,分析了解决的途径和原理,介绍了本课题组提出的一种新的合成介孔CZ的思路。     

退火对CdS/SiO2介孔组装体系吸收边的影响

本文作者通过溶胶-凝胶法获得块材CdS纳米颗粒/介孔SiO₂组装体系(CdS/SiO₂)块体样品,室温下的拉曼谱中观察到CdS的两个特征峰;在氮气和空气气氛中退火处理后,发现吸收边位置随复合量和退火温度不同而移动。经计算,CdS颗粒粒径的理论值与其自由激子半径相当,说明吸收边的移动起因于量子限域效应。     

表面活性剂浓度对纳米介孔SiO2薄膜结构的影响

利用溶胶-凝胶技术,在酸性条件下,采用十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)为表面活性剂,正硅酸乙酯为硅源,以及二次去离子水,盐酸为催化剂等原料制备前驱体溶胶.利用表面活性剂与硅源水解后形成的聚集体相互作用,在溶液中形成分子自组装体,通过简单提拉迅速蒸发溶剂等方法制备二氧化硅-表面活性剂纳米介孔薄膜.分析了表面活性剂浓度对薄膜相结构的影响,发现表面活性剂浓度的变化,对薄膜的微结构和性能都有影响,通过调节表面活性剂的浓度可以对该纳米薄膜的微观结构和性能等进行控制,对样品进行了红外光谱,X射线衍射结构分析,原子力显微镜观察表面形貌.     

低介电常数的介孔SiO2/PMMA杂化材料的研究

为降低PMMA的介电常数,同时提高其力学性能和热性能,利用原位分散聚合法以二维六方孔结构SiO2(SBA-15)和蠕虫状孔结构SiO2(MSU-J)为填料制备了PMMA杂化材料.采用XRD、FT-IR、SEM、TEM和DSC等方法研究了杂化材料的微观形貌特征、介电常数、力学性能和热性能.结果表明:含质量分数7%有机化修饰的SBA-15或MSU-J的PMMA杂化材料介电常数由2.91分别降至2.68和2.56;且在较宽范围频率下杂化材料的介电常数稳定.这主要是由于介孔孔道储存空气(κ=1)、界面间隙及大的粒径带来的自由体积的引入降低了杂化材料的介电常数,同时也使杂化材料的力学性能和热性能得到显著提高.     

氰基功能化介孔二氧化硅的制备与表征

以2-氰乙基三乙氧基硅烷(CTES)和正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)为模板剂,采用共缩聚法在酸性条件下合成了氰基功能化的介孔二氧化硅.通过XRD、SEM、氮气吸附脱附、FT-IR和元素分析等技术对样品的结构、形貌、孔性质和官能团等进行了表征.研究结果表明,硅源的混合方式对氰基的引入量和分布有一定影响,其中以直接混合方式所得样品中基团含量最高,其分布也最均匀.另外,随着氰基引入量的增加,样品的形貌与孔结构略有变化.当CTES加入量超过20mol%时,材料的介孔由圆柱形的直孔道向瓶颈型的孔道结构发生转变.同时随着材料中氰基含量增大,样品的孔容由0.70 cm3/g降到0.22 cm3/g、表面积从666 m2/g降到312 m2/g,孔径由4.2 nm减小到2.7 nm,表明氰基分子占据了部分孔道空间.     

Ultrabright Fluorescent Mesoporous Silica Nanoparticles

The first successful approach to synthesizing ultrabright fluorescent mesoporous silica nanoparticles is reported. Fluorescent dye is physically entrapped inside nanochannels of a silica matrix created during templated sol–gel self‐assembly. The problem of dye leakage from open channels is solved by incorporation of hydrophobic groups in the silica matrix. This makes the approach compatible with virtually any dye that can withstand the synthesis. The method is demonstrated using the dye Rhodamine 6G. The obtained 40‐nm silica particles are about 30 times brighter than 30‐nm coated water‐soluble quantum dots. The particles are substantially more photostable than the encapsulated organic dye itself.     

采用不同钛源合成介孔钛硅催化材料的研究

利用聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)作为结构导向剂,用氯化钾调控材料的形貌,以1,3,5-三甲苯(TMB)为分子筛的扩孔剂,钛酸正丁酯和四氯化钛作为不同的钛源,原位一步法合成出Ti-SBA-15分子筛。在高温煅烧除去模板剂之后,利用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、扫描电镜以及N2吸附-脱附曲线对合成的介孔材料进行表征。结果表明:合成的介孔钛硅材料具有有序的孔道结构,钛在SBA-15的孔道内,钛在硅中的分散好。以钛酸丁酯为钛源合成的Ti-SBA-15呈规则的球形,平均直径为3.0μm;四氯化钛为钛源合成的Ti-SBA-15没有规则的形状,大小也不均一。     

介孔氧化铁的制备与表征

以氢氧化钠和三氯化铁为原料,通过控制碱和铁盐的比例来制备铁的聚合物溶液,然后以十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂制备了介孔氧化铁. 通过X射线粉末衍射、热重分析、红外光谱、氮气吸附脱附方法对不同焙烧温度下样品的晶体结构和表面结构进行表征. 结果显示,OH^-/Fe³⁺摩尔比为2.0,焙烧温度为450℃时,样品完全转化为α-Fe₂O₃. 制备的介孔氧化铁有较大的表面积（146.5m²·g^-1）,BJH平均孔径为6.9nm,孔体积为0.27cm³·g^-1. 所制备的介孔氧化铁有较好的热稳定性,经550℃高温焙烧表面积仍有110.2 m²·g^-1.     

有序介孔材料的合成及表征方法

由于介孔材料在化学工业，信息通讯，生物技术，环境能源等领域具有种种潜在的用途，近年来倍受关注，总结了多种有序介孔材料合成与制备的研究，影响因素及常用的表征方法。     

介孔分子筛/线性酚醛树脂杂化材料的制备及表征

利用水热法合成介孔分子筛(SBA-15),选择KH560对其表面进行修饰后采用原位聚合的方法制备了介孔分子筛/线性酚醛树脂(SBA-15/PF)有机无机杂化材料。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、N2吸附和热失重分析(TGA)等表征手段对杂化材料的制备过程进行跟踪研究。结果表明,KH-560已嫁接到SBA-15的内外表面,线性酚醛树脂分布于介孔分子筛孔道内外,并与SBA-15存在键接作用,形成有机无机互穿网络结构;表面修饰过程对SBA-15有序结构影响较小,而原位聚合会破坏介孔分子筛部分有序结构。     

A General and Straightforward Route to Noble Metal‐Decorated Mesoporous Transition‐Metal Oxides with Enhanced Gas Sensing Performance

Controllable and efficient synthesis of noble metal/transition‐metal oxide (TMO) composites with tailored nanostructures and precise components is essential for their application. Herein, a general mercaptosilane‐assisted one‐pot coassembly approach is developed to synthesize ordered mesoporous TMOs with agglomerated‐free noble metal nanoparticles, including Au/WO₃, Au/TiO₂, Au/NbO_x, and Pt/WO₃. 3‐mercaptopropyl trimethoxysilane is applied as a bridge agent to cohydrolyze with metal oxide precursors by alkoxysilane moieties and interact with the noble metal source (e.g., HAuCl₄ and H₂PtCl₄) by mercapto (? SH) groups, resulting in coassembly with poly(ethylene oxide)‐b‐polystyrene. The noble metal decorated TMO materials exhibit highly ordered mesoporous structure, large pore size (≈14–20 nm), high specific surface area (61–138 m² g^?1), and highly dispersed noble metal (e.g., Au and Pt) nanoparticles. In the system of Au/WO₃, in situ generated SiO₂ incorporation not only enhances their thermal stability but also induces the formation of ε‐phase WO₃ promoting gas sensing performance. Owning to its specific compositions and structure, the gas sensor based on Au/WO₃ materials possess enhanced ethanol sensing performance with a good response (R_air/R_gas = 36–50 ppm of ethanol), high selectivity, and excellent low‐concentration detection capability (down to 50 ppb) at low working temperature (200 °C).     

Nanoarchitectured Structure and Surface Biofunctionality of Mesoporous Silica Nanoparticles

Mesoporous silica nanoparticles (MSNs), one of the important porous materials, have garnered interest owing to their highly attractive physicochemical features and advantageous morphological attributes. They are of particular importance for use in diverse fields including, but not limited to, adsorption, catalysis, and medicine. Despite their intrinsic stable siliceous frameworks, excellent mechanical strength, and optimal morphological attributes, pristine MSNs suffer from poor drug loading efficiency, as well as compatibility and degradability issues for therapeutic, diagnostic, and tissue engineering purposes. Collectively, the desirable and beneficial properties of MSNs have been harnessed by modifying the surface of the siliceous frameworks through incorporating supramolecular assemblies and various metal species, and through incorporating supramolecular assemblies and various metal species and their conjugates. Substantial advancements of these innovative colloidal inorganic nanocontainers drive researchers in promoting them toward innovative applications like stimuli (light/ultrasound/magnetic)-responsive delivery-associated therapies with exceptional performance in vivo. Here, a brief overview of the fabrication of siliceous frameworks, along with discussions on the significant advances in engineering of MSNs, is provided. The scope of the advancement in terms of structural and physicochemical attributes and their effects on biomedical applications with a particular focus on recent studies is emphasized. Finally, interesting perspectives are recapitulated, along with the scope toward clinical translation.