介孔二氧化硅氨基改性及其CO_2吸附性能的研究进展

综述了介孔二氧化硅氨基改性及其CO2吸附性能的研究进展,主要介绍了MCM-41、SBA-15氨基改性的研究情况。同时对浸渍法和嫁接法在介孔二氧化硅氨基改性过程中的优缺点进行了讨论。最后,提出了介孔二氧化硅氨基改性在CO2吸附方面的研究方向。     

纳米介孔二氧化硅的制备和修饰研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用化学沉淀法制备纳米介孔二氧化硅;通过氨基硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂(1∶1)的共同作用,在无水体系中制备氨基和巯基共同修饰的纳米介孔二氧化硅,并通过扫描电镜、X-射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱仪对修饰前后的纳米介孔二氧化硅进行表征。结果表明,纳米介孔二氧化硅粒子形态均一,平均粒径在100nm左右,分散性良好;修饰后的纳米介孔二氧化硅粒子形貌及分散性依然良好,平均粒径在150nm左右。该研究为纳米介孔二氧化硅载药体系的研究提供了新思路和实验基础。     

介孔二氧化硅-壳聚糖复合粒子的合成

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解获得二氧化硅粒子,通过冻干、灼烧,制得介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs);以巯丙基三甲氧基硅烷为巯基化的硅烷化试剂,制得巯基化的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-SH);弱酸性条件下,以N-(3-二甲氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)为缩合剂,将巯基乙酸与壳聚糖结构中的氨基缩合,获得巯基化的壳聚糖(CS-SH);最后通过MSNs-SH与CS-SH巯基连接制得纳米介孔二氧化硅-壳聚糖复合粒子(MSNs-SS-CS),并实现了对阿霉素(DOX)、布地奈德2种药物的包载。实验通过FTIR、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、马尔文激光粒度仪等对粒子的结构、粒径、Zeta电位、载药等性能进行表征。     

单分散纳米二氧化硅的制备与分散性研究

为得到单分散纳米二氧化硅颗粒,同时提高纳米二氧化硅颗粒在有机溶剂中的分散性。先采用改进工艺条件的溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅颗粒,研究了R\[R=c(H₂O)/c(TEOS）\]、氨水浓度、TEOS（正硅酸乙酯）浓度、温度对纳米二氧化硅颗粒粒径的影响,采用TEM对颗粒形貌、粒径进行了表征。结果表明,随着R、氨水浓度和TEOS浓度的增大,二氧化硅粒径增大;随着反应温度的增加,二氧化硅粒径减小。用聚乙二醇和癸二酸缩聚得到的两亲性聚酯对自制的二氧化硅颗粒进行表面吸附改性。并用FT-IR、TG、TEM对改性前后的纳米二氧化硅的结构、分散性进行了表征。结果表明,改性后的纳米二氧化硅在甲苯中具有良好的分散性。     

组装法制备巯基改性磁性SBA-15

采用热分解法制备了单分散、平均粒径约15nm的锰铁氧体磁性纳米粒子。通过正硅酸乙酯与磁性纳米粒子表面油酸盐的配体交换将磁性纳米粒子锚定在SBA-15表面。并且将负载过程与巯基改性过程耦合制备了巯基改性的磁性SBA-15。考察了合成SBA-15过程中干燥方式对其结构和性质的影响,研究了负载磁性纳米粒子和巯基改性顺序对巯基改性磁性SBA-15的结构和性能的影响。结果表明,喷雾干燥法合成的SBA-15介孔孔壁较薄,但具有更大的比表面积、孔体积和平均孔径。以其为载体时磁性纳米粒子负载量更大,所得磁性SBA-15的饱和磁强度更高。当将巯基改性和负载磁性纳米粒子分为前后两步时,巯基改性SBA-15的表面疏水环境有利于吸附疏水磁性纳米粒子,所得磁性SBA-15负载磁性纳米粒子量更大,饱和磁强度更高。磁性纳米粒子粒径大于SBA-15孔径,其主要负载于SBA-15外表面,有利于得到介孔孔道通畅的磁性SBA-15。巯基改性的磁性SBA-15的孔体积介于0.56~0.6cm³/g,比表面积介于353~432m²/g,饱和磁强度最高达到0.91emu/g,可作为一种大容量的吸附材料用于吸附分离、药物缓释等领域。     

3DOM SH-SiO2材料的制备及对Pb(Ⅱ)离子的吸附性能研究

以正硅酸乙酯为硅源,聚苯乙烯(Ps)胶晶为模板,MPTMS为功能化试剂制备出巯基改性3DOM二氧化硅.用SEM、TEM、FTIR和EDS等手段对其结构性质进行了表征,并对巯基改性3DOM SiO2进行了Pb2+吸附研究,实验结果:功能化材料为三维有序大孔结构,孔径为160 nm,材料中含硫4.17％.吸附剂用量、吸附时...     

巯基化二氧化钛对水体中汞的去除性能

用3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)对纳米二氧化钛进行巯基化改性,对巯基化纳米二氧化钛进行结构表征并且考察其对水体中汞离子的吸附性能。利用静态批式吸附试验研究不同pH、汞离子浓度、吸附剂用量对吸附效果的影响,并且研究其吸附过程的热力学、动力学特征。XRD、SEM及FT-IR结果表明,MPTMS已经成功接入纳米二氧化钛表面。25℃下最佳吸附条件为pH为9、吸附剂用量0.01 g、汞离子浓度100 ppm、反应时间2.5 h,吸附量可达350 mg·g-1。巯基化纳米二氧化钛对汞的吸附最符合Langmuir吸附等温线,表明吸附过程为单分子吸附;pseudo-second order准二级动力学模型更符合该吸附过程,表明该吸附过程发生了化学反应。热力学分析表明,巯基化纳米二氧化钛对汞的吸附是一个自发、吸热熵增的过程。该材料对水质中汞离子具有较好的富集能力,有着良好的应用前景。     

纳米二氧化硅表面改性及其补强天然胶乳研究

简述了纳米二氧化硅的表面结构、表面改性机理及方法。介绍国内外对纳米二氧化硅表面化学改性及纳米二氧化硅改性天然橡胶复合材料的制备工艺进行详述,最后对纳米二氧化硅改性天然胶乳存在的问题和发展方向进行了展望。     

纳米二氧化硅与SBR复合改性乳化沥青的性能研究

用差示扫描量热法（DSC）对纳米二氧化硅与SBR复合改性乳化沥青蒸发残留物的热性能进行研究。结果表明，加入SBR乳液、纳米二氧化硅后样品的温度稳定性和耐高温性能均得到提高；其中SBR（质量分数0．03）加纳米二氧化硅（质量分数0．0005）复合改性效果最佳。纳米二氧化硅与SBR形成网状结构以及SBR在体系中吸附油分后的溶胀作用是沥青性能改善的主要原因。     

鞣酸改性纳米二氧化硅对UV固化涂料性能的影响

通过在纳米二氧化硅-乙醇悬浮液中加入一定量鞣酸的方法,在纳米二氧化硅表面引入羟基等活性基团对纳米二氧化硅进行表面改性,并用SEM、FTIR和TG等手段对鞣酸表面改性纳米二氧化硅的改性机理进行研究。利用交流阻抗图谱(EIS)研究包覆后二氧化硅对UV固化涂料的防腐蚀性能。结果表明:鞣酸是以化学键合的方式接枝到纳米二氧化硅表面,改性后的纳米二氧化硅分散良好,鞣酸改性纳米SiO2能极大提高UV固化涂层防腐蚀效果。     

纳米白炭黑的复合改性及性能表征

为使纳米白炭黑具有强疏水性,在传统硅烷偶联剂改性工艺基础上,引入了硬脂酸进行复合改性,制备出了具有高疏水性能的纳米白炭黑。采用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测试和沉降实验等研究了改性后试样的结构和性能,并讨论分析了复合改性的机理。结果表明:通过硅烷偶联剂改性,白炭黑表面接枝了氨基(—NH2)基团;硬脂酸改性后,—NH2基团与硬脂酸的羧基基团(—COOH)形成酰胺键(—CONH—),白炭黑最终表面形成了疏水性能优异的—(CH2)3COHN—(CH2)16CH3基团。复合改性后的纳米白炭黑表面通过化学键接枝了硬脂酸分子,与水的接触角达到了140°,具有优异的疏水性能。     

改性纳米二氧化硅制备及FTIR分析初探

以正硅酸乙酯为硅源,乙醇为溶剂．氨水为催化剂,Stober溶胶．凝胶法合成纳米二氧化硅。KH－550硅烷偶联荆改性纳米二氧化硅。改性轴米二氧化硅的宏观形貌呈白色粉末状。傅里叶交换红外（FTlR）分析结果表明改性纳米二氧化硅并未政变纳米二氧化硅的体相成分和晶体结构,只是使其表面的部分羟基与硅烷偶联剂作用生成Si－0键,疏水性增强。     

纳米SiO2对环氧丙烯酸树脂的改性研究

以丙烯酸树脂合成单体为原料,加入纳米SiO2,制备了纳米氧化硅改性的丙烯酸树脂预聚体.与环氧树脂继续共聚,得到纳米氧化硅改性的环氧丙烯酸树脂.通过扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、热失重(TG)及涂膜性能测试,对产物进行了一系列研究与表征.结果表明:纳米SiO2均匀分布在共聚物中,说明纳米SiO2中的羟基参与...     

纳米SiO2对天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体的改性

在双辊电热式塑炼机上采用动态硫化法制备了天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体(NR/PP TPV)。考察了纳米S iO2的加入顺序及其用量对NR/PP TPV力学性能的影响,研究了纳米S iO2填充改性TPV的耐溶剂性能和耐热变形性能,并用扫描电镜(SEM)观察了其两相结构和断面形貌。结果表明,纳米S iO2先与NR混炼均匀,再加入小料和硫黄所得的NR母炼胶与PP制备的TPV力学性能较好,且最佳的纳米S iO2加入量为3份;纳米S iO2改性的NR/PP TPV具有良好的耐溶剂性能和耐热变形性能;纳米S iO2提高了NR与PP相间结合强度。     

纳米二氧化硅的疏水改性及其对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体粒子对乳液的稳定作用,采用L-赖氨酸作为催化剂合成纳米SiO2粒子,并用六甲基二硅胺烷(HMDS)对纳米SiO2粒子进行表面疏水改性,将经过HMDS改性后的纳米SiO2粒子作为稳定剂制备出Pickering乳液。通过粒径分析仪、场发射透射电子显微镜、FTIR、TG-DSC、接触角测量仪、光学显微镜、电导率仪分别对纳米SiO2的制备、表面改性和Pickering乳液的性能进行了表征。结果表明,成功合成出粒径小且形貌均一的硅球,具有疏水性的三甲基硅基成功接枝到纳米SiO2的表面;不同纳米SiO2浓度制备的Pickering乳液,发现随着SiO2浓度的增大,乳液的稳定性逐渐增强,乳液液滴直径呈现减小的趋势;不同油水比制备的Pickering乳液,发现随着油相体积的增大,乳液的稳定性呈现增大的趋势。     

液相沉淀法制备超疏水纳米白炭黑

以水玻璃为原料,采用硫酸制备纳米白炭黑,并利用硅烷偶联剂S i-75对纳米白炭黑进行疏水改性。通过X射线衍射、透射电镜、红外光谱和热重分析对纳米白炭黑进行表征。粉末X射线衍射（XRD）分析结果显示,纳米白炭黑为非晶态二氧化硅;通过透射电镜（TEM）分析可知,改性后的纳米白炭黑分散性更好,团聚降低,白炭黑一次粒径在20 nm-40 nm,粒子之间相互连接形成链枝结构附聚体;红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）显示,硅烷偶联剂S i-75成功地接枝到纳米白炭黑。活化指数（99.6%）的测定表明,合成的纳米白炭黑具有超疏水性。     

纳米SiO2对动态硫化EPDM／PP热塑性弹性体性能的影响

在开炼机上采用动态硫化的方法制备纳米SiO2改性三元乙丙橡胶（EPDM）／聚丙烯（PP）共混型热塑性弹性体（TPV）,研究了纳米SiO2的加料顺序和用量对热塑性弹性体的力学性能、维卡软化温度的影响．并对改性后的TPV进行返炼．研究其热塑性能。结果表明：将纳米SiO2先与EPDM混炼均匀．然后加入其它助剂．制得EPDM母炼胶,再与PP共混制备得到的TPV力学性能较好,且纳米SiO2用量为4份时TPV的综合性能最佳;随着纳米SiO2用量的增加,TPV的维卡软化温度升高;返炼后的改性TPV力学性能稍有下降,但具有良好的热塑性。     

纳米SiO_2对酚醛环氧树脂改性研究

以双酚A及甲醛为基本原料,加入纳米SiO2制备了纳米氧化硅改性酚醛树脂预聚体,其与环氧树脂继续共聚得到纳米氧化硅改性酚醛环氧树脂。通过红外光谱、粒径分布仪、X射线衍射、扫描电镜分析及涂膜性能测试对产物进行了研究和表征。结果表明,纳米氧化硅均匀分布在共聚物中,说明纳米氧化硅中的羟基参与了酚醛的共聚;纳米SiO2的加入对酚醛环氧树脂的结构无太大影响。与未改性醛醛环氧树脂比较,纳米SiO2的加入可有效提高涂层的耐水煮、黄变、硬度、吸水率及耐盐水腐蚀性。     

气相法改性纳米二氧化硅表面

采用硅烷偶联剂A-151处理的纳米二氧化硅粒子，具有良好的疏水性，并且反应副产物没有腐蚀性，有利于保护设备和环境保护。分别用表面羟基数、亲油化度等性能来表征改性纳米二氧化硅的效果。红外光谱分析表明A-151确实已经和纳米二氧化硅表明的羟基发生了化学反应，通过透射电镜研究发现改性后纳米二氧化硅在乙醇中达到纳米级的分散。