介孔硅基有机无机杂化材料的研究进展

介孔硅基有机无机杂化材料(PMOs)是一种分子水平上有机组分与无机组分在孔壁中杂化的材料, 这类材料有着许多独特的性质：有机官能团均匀分布在孔壁中且不堵塞孔道, 有利于客体分子的引入和扩散; 骨架中的有机官能团可以在一定程度上调节材料的物化性质, 如机械性能, 亲/疏水性; 可以同时实现对孔道和孔壁功能性的调变. 正因如此, PMOs已成为当今材料科学领域的一个研究热点. 本文综述了PMOs 的最新研究进展, 包括其合成方法、表征及其在催化、吸附、分离、光电等领域的应用. 最后展望了该类材料的发展前景.     

有机-无机杂化介孔薄膜的研究进展

有机-无机杂化介孔薄膜能实现有机和无机组分的功能互补,具有良好的综合性能,成为近年来功能材料研究领域的熟点之一.综述了近年来有机-无机杂化介孔薄膜的制备方法、介孔的形成机理及控制和介孔薄膜的应用研究,指出了当前研究中存在的问题,展望了今后的发展趋势.     

有机-无机杂化复合材料的合成、表征和热学性质

丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、及丙烯酸丁酯(BA)分别和含烷氧基硅烷单体甲基丙烯酰氧基三甲氧丙基硅烷以一定比例通过自由基共聚反应制得共聚物前驱体,将TEOS在HCl催化剂作用下水解、缩合形成SiO2,然后由共聚物和SiO2通过溶胶-凝胶法合成杂化复合材料,制得的复合材料膜有较好的光学透明性,其透光率在79%以上.利用傅立红外光谱分析了杂化材料的化学结构.溶胶抽取结果表明,在杂化材料中凝胶的含量较高,对它们的形貌特性和研究结果表明:在聚合物基体中SiO2具有较好的分散性,有机-无机相相互贯穿.     

有机-无机杂化材料的制备方法

作为一个新兴的多学科交叉领域,有机-无机杂化材料由于其特殊的结构、优异的性能,将会在材料科学领域中发挥极为重要的作用.从有机-无机杂化材料的制备原理和方法等,介绍了近年来有机-无机杂化材料的研究与发展.     

有机-无机杂化介孔材料包埋南极假丝酵母脂肪酶的研究

以四甲氧基硅烷(TMOS)和一定比例的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)、三甲基甲氧基硅烷(TMMS)为硅源,采用酸催化的溶胶-凝胶法包埋南极假丝酵母脂肪酶。比较了有机-无机杂化介孔材料和纯硅基介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶的酶活力和保留活力,同时还比较了有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶和游离南极假丝酵母脂肪酶的pH、温度以及储存稳定性。结果表明,有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶具有比纯硅基介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶更高的酶活力和保留活力。其中三取代的有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶的酶活力最高,其保留活力可达到84.9%。此外与游离的南极假丝酵母脂肪酶相比,有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶具有更好的pH、温度和储存稳定性,以及更宽的pH值和温度的酶活力范围。     

块状PMMA/TiO2有机-无机杂化材料的制备与表征

以钛酸丁酯为前驱体,在亚化学计量的水中水解,以硅烷偶联剂(MPMS)和丙烯酸为改性剂,采用溶胶-凝胶法制得均一、稳定的淡黄色二氧化钛溶胶,透射电镜分析粒径约20～30nm;在溶胶中加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)和偶氮二异丁腈(AIBN),采用热固化方法制得淡黄色透明的PMMA/TiO2块体材料;通过TEM、FT-IR、DSC和TG表征杂化材料的微观结构和热性能.研究表明,杂化材料中PMMA和TiO2是以共价键连接的,TiO2均匀分散在PMMA中,两相之间没有明显的相分离现象;当w(TiO2)=20%时,杂化材料的玻璃化转变温度为175℃,比纯PMMA提高了约70℃,分解温度为300℃,比纯PMMA提高了120℃.     

有机-无机杂化材料研究进展

综述了有机－无机杂化材料的制备方法及影响材料结构和性能的因素,并对有机－无机碳化材料在力学,光学,电学等领域的应用进行了简要的评述。这类性能优异的新材料在未来的高科技领域必须有广阔的应用前景。     

新型低含量羟基有机-无机杂化材料的合成

采用二苯基二羟基硅烷分别和两种不同的硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷作为先驱体,用无水溶胶-凝胶法合成出有机-无机杂化材料,将其旋涂在硅基片和石英玻璃片上得到杂化光学薄膜.用Fourier红外光谱仪和Raman光谱仪测试了薄膜的红外吸收光谱和Raman散射光谱,用Abbe折...     

有机-无机杂化材料在骨修复中的应用

已经应用于临床的骨修复材料主要是生物活性陶瓷和金属如钛及其合金制成的生物材料,它们能与生物骨结合但与人体松质骨相比弹性模量高且柔韧性较低.需要研究1种具有与天然生物骨相类似力学性能的生物活性材料.目前制备这种材料的方法有溶胶-凝胶法、共混法、插层复合法.已分别用明胶、PDMS、PTMO及MPS与无机系统合成了生物活性的有机-无机杂化材料.其今后主要发展方向在于有机成分的引入以达到最佳的柔韧性和力学强度以及作用机理的研究以提高生物活性.     

有机/无机杂化钙钛矿(C4H9NH3)2ZnCl4的制备与表征

合成了新型的有机/无机杂化钙钛矿（C4H9NH3）2ZnCl4,采用元素分析、红外光谱和X射线衍射对其结构进行了表征,结果表明这种材料具有规则的层状结构,有序性高,热分析结果表明（C4H9NH3）2ZnCl4在170℃的高温处存在一个固-固相转变。     

正硅酸乙酯改性的GPMS有机-无机材料研究

为了考察正硅酸乙酯(TEOS)对材料性能的影响，采用溶胶-凝胶法制备了TEOS改性的γ-环氧丙基醚丙基三甲氧基硅烷(GPMs)有机-无机杂化材料，并用浸渍法使其在玻璃基体上成膜，利用红外光谱、核磁共振谱和原子力显微镜对GPMS-TEOS杂化材料的结构进行了表征，采用差热分析仪、纳米硬度测试仪和扫描分光光度计等对其物化性能进行了测试．结果表明，制得的材料具有纳米级倍半硅氧烷结构，TEOS的含量对杂化体系性能有较大影响；当TEOS质量分数为15％～20％时，杂化体系的热稳定性、硬度和模量等性能最佳，并且具有良好的透光性。     

介孔硫化锌的合成与表征

以表面活性剂十二胺( Dodecylamine,DDA)为模板剂, 在中性条件下合成了ZnS颗粒的介孔(mesoporous)结构, 结合N2 吸附脱附曲线、透射电子显微分析(TEM)和X射线衍射(XRD)对所得样品进行了表征。结果表明,采用溶剂萃取的方法除去模板剂后得到了高纯度、立方相的ZnS 介孔结构颗粒,产品具有较高比表面积(223m2/g)和较窄孔径分布(4.9nm)。此外,借助傅立叶红外分析(FTIR)和热失重分析(TGA),讨论了有机模板剂在不同样品中的存在和作用。     

Generic synthesis and versatile applications of molecularly organic-inorganic hybrid mesoporous organosilica nanoparticles with asymmetric Janus topologies and structures

Precise control over the morphology,nanostructure,composition,and particle size of molecularly organic-inorganic hybrid mesoporous organosilica nanoparticles (MONs) still remains a major challenge,which severely restricts their broad applications.In this work an efficient bridged organic group-determined growth strategy has been proposed for the facile synthesis of highly dispersed and uniform MONs with multifarious Janus morphologies,nanostructures,organic-inorganic hybrid compositions,and particle sizes,which can be easily controlled simply by varying the bridged organic groups and the concentration of bis-silylated organosilica precursors used in the synthesis.In addition,the formation mechanism of Janus MONs determined by the bridged organic group has been discussed.Based on the specific structures,compositions,and asymmetric morphologies,all the synthesized Janus MONs with hollow structures (JHMONs) demonstrate excellent performances in nanomedicine as desirable drug carriers with high drug-loading efficiencies/capacities,pH-responsive drug releasing,and enhanced therapeutic efficiencies,as attractive contrastenhanced contrast agents for ultrasound imaging,and as excellent bilirubin adsorbents with noticeably high adsorption capacities and high blood compatibilities.The developed versatile synthetic strategy and the obtained JHMONs are extremely important in the development and applications of MONs,particularly in the areas of nanoscience and nanotechnology.     

环氧树脂/二氧化硅杂化材料的制备与性能表征

溶胶-凝胶法制备环氧树脂/SiO2杂化材料,利用FTIR、SEM和综合热分析仪对杂化材料的结构、显微形态及热性能进行了表征.结果表明,杂化材料中SiO2与环氧树脂两相间存在氢键作用;SiO2质量分数＜7%时SiO2与环氧树脂之间无明显相界面,可获得有机聚合物链段与无机网络互穿的有机/无机杂化材料;SiO2质量分数为11%时材料具有最佳耐热性能.     

有机/纳米二氧化钛杂化材料的合成与表征

采用溶胶 -凝胶聚合法 ,制备了稳定的纳米二氧化钛 /有机聚合物改性的杂化材料。研究了不同的反应方法对该杂化材料的粒子形状、溶液稳定性和光折射率的影响。红外光谱和透射电镜分析表明 :该材料是由内部的Si -O -Ti键和表面有机聚合物组成的 ,并且有纳米尺寸的结构。该杂化材料在甲苯 /丁醇组成的混合溶剂中具有良好的稳定性     

低收缩块状PMMA/SiO_2杂化材料制备及性能表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、正硅酸乙酯(TEOS)和硅烷偶联剂(MPMS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出低收缩、具有良好光学性能的PMMA/SiO2杂化材料。通过透射电子显微镜、差热分析、红外吸收光谱和紫外光-可见分光光度计表征了杂化材料的微观形貌、热性能和透明性。结果表明材料的网络结构相对比较均匀,在可见光波长范围内材料均一性好;有机相和无机相之间是通过共价键相互连接的,没有出现有机相、无机相分离现象;杂化材料的透光率约90%。     

基于复合纳米颗粒的有机-无机杂化膜制备与性能表征

采用共混杂化的方法,利用Al2O3/TiO2复合纳米颗粒对疏水性强、易污染的聚偏氟乙烯膜进行改性,以增强其在水相溶液中的应用能力。通过测定纯水通量、截留率和膜表面接触角分别考察膜的透过、分离性能及亲疏水性能。用扫描电镜观察杂化膜的表面形态及断面结构。用傅立叶红外光谱分析杂化膜的化学结构,用X射线衍射分析杂化膜的结晶状态。膜的抗污染性能由料液通量试验考察。改性前后膜的测试结果表明,纳米颗粒的加入改善了聚偏氟乙烯膜的通量、亲水性能和抗污染性能。