单分散彩色聚合物微球的制备及应用

本研究以苯乙烯为聚合单体,丙烯酸为羧基功能单体,通过无皂乳液聚合的方式合成单分散性良好的羧基聚苯乙烯种子微球,再通过一步溶胀的方式合成具有彩色泽度的微球.研究表明,在种子微球的制备中,通过调节聚合反应过程中的单体比例、引发剂用量、反应时间、反应温度可以获得粒径及表面羧基密度不同的微球.经SEM表征其粒径为200～400 nm,大小均一.通过化学偶联的方式将抗体与彩色羧基化微球表面的特异性结合,标记后彩色微球可以作为示踪粒子,在试纸条上通过毛细作用发生泳动,从而实现标记物的定性检测.     

TiO2/PS硬壳复合微球的制备及其电流变性能的研究

利用分散聚合法制备单分散的PS及交联PS微球,干燥后经CTAB重新分散制得PS微球分散液;无定型TiO2溶解于H2O2制得钛前驱体过氧钛酸(PTC),并将PTC缓慢滴加入PS微球分散液中,强烈搅拌加热制备得到了TiO2/PS复合微球。经扫描电镜观测,发现微球由于在过氧介质中反应表面发生了破裂;采用化学稳定性更好的交联PS微球,制得表面形貌完整的复合微球。经X射线衍射测定,证明复合微球中TiO2为锐钛矿型。因金红石TiO2介电常数强于锐钛矿型,其电流变性能较强。为了制备金红石TiO2/PS复合微球,向体系加酸以调节体系酸度,发现当加入0.5 ml浓硫酸时,制备得到了表面形貌完整,且表面TiO2晶型为金红石的复合微球,并且再加入少量PVP后,微球表面TiO2的量明显增多,经热重分析测定其含量为8%。将复合微球分散在氨基硅油中,测试其在不同电压下粘度与剪切应力随剪切速率的变化。结果表明使用复合微球作为电流变液固体相时沉降稳定性比纯提TiO2高了25倍;当分散体系两端电压为3000 V时,其屈服压力为525 Pa,最大粘度278.9 Pa.s。     

稀土磁性复合微球的制备及表征

以聚乙二醇磁性胶体粒子为种子 ,运用分散聚合法 ,同时掺入稀土离子 ,制备出表面配位有稀土离子的磁性聚苯乙烯微球 ,该微球粒径为 6 0～ 180 nm,考察了稀土磁性微球的形态和结构。并用电镜、原子吸收光谱、红外光谱对其性质进行了表征。     

分散剂对亚微米级球形SiO_2微粒制备的影响

采用溶胶-凝胶法,以氨水为催化剂、醇水混合物为溶剂、硅烷偶联剂为表面分散剂,通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩合制备单分散的亚微米级二氧化硅(SiO_2)微球。着重研究了硅烷偶联剂的用量及滴加顺序对SiO_2颗粒粒径的影响,通过扫描电镜(SEM)对颗粒的形貌进行表征。结果表明:在反应温度为室温(20℃),正硅酸乙酯浓度为0.2~0.3mol/L,静置反应后添加0.075~0.125mL分散剂的条件下可制备出300~600nm的SiO_2微球。在室温(20℃),正硅酸乙酯浓度为0.3mol/L,静置反应后添加0.075~0.125mL分散剂的条件下,更有利于SiO_2微球的长大,制备得颗粒粒径约600nm的亚微米级SiO_2微球。     

含淀粉反相乳液及交联淀粉微球制备

[目的]研究影响含淀粉反相乳液稳定性的因素,优化交联淀粉微球制备工艺.[方法]采用单因素法研究影响反相乳液稳定性的主要因素,用正交试验法确定了合成交联淀粉微球的最佳工艺.[结果]使用0.6%的Span60(HLB=4.70),油、水相体积比为3∶1,水相中淀粉浓度为16%时可形成稳定的W/O型含淀粉反相乳液;制备微球的最佳工艺条件为:油、水相体积比4∶1,淀粉乳浓度16%,交联剂用量3 ml,反应温度45℃,乳化剂用量0.3%;微球产品近似球状,球体表面粗糙,粒径分布均匀,平均粒径μm.[结论]经过优化的制备工艺能够合成粒径均匀的交联淀粉微球.     

垂直沉积法组装二元聚苯乙烯胶粒晶体

采用垂直沉积法组装了二元聚苯乙烯胶粒晶体,研究了两种聚苯乙烯胶体微球的粒径比、质量比、温度和分散介质中乙二醇含量等因素对二元聚苯乙烯胶粒晶体组装花样的影响.粒径比>4.45、质量比≥74∶26是形成面心立方二元聚苯乙烯胶粒晶体的必要条件.组装温度为60℃,分散介质中乙二醇质量分数为6%时,可得到更高质量的二元聚苯乙烯胶体晶体.胶体微球二元垂直沉积机理研究表明：两种聚苯乙烯胶体微球是同时在基片的表面进行组装的;胶体微球在介质中的布朗运动、沉降速率及其在基片表面的组装速率三者之间匹配越好,所得二元聚苯乙烯胶粒晶体质量越高.     

电荷稳定分散聚合制备光活性聚苯乙烯微球

采用苯乙烯磺酸钠电荷稳定分散聚合体系,在甲醇/水混合溶剂中,通过后滴加功能单体4-烯丙氧基-2-羟基苯甲酮(BP-OH),制备出表面带有二苯甲酮光引发基团的聚苯乙烯(PS)微球.研究了功能单体BP-OH的补加时间及总反应时间对微球形貌及功能基团结合量的影响,并将所制备的功能性PS微球在紫外光辐照下引发荧光单体7-甲基丙烯酰氧乙基-4-甲基香豆素(MCMA)反应;并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IB)、紫外可见光谱(UV-Vis)及荧光显微镜(FM)对微球进行测试表征.结果表明,所制备的微球具有光引发活性.     

微米级二氧化硅空心微球的制备及表征

采用硬模板法与溶胶-凝胶法相结合的工艺,以自制的聚苯乙烯(PS)为模板,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为阳性表面活性剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源制备SiO₂空心微球。重点研究升温速率及CTAB、TEOS、氨水用量等工艺参数对SiO₂空心微球形貌的影响规律。采用XRD、TEM、SEM、TG、FTIR对微球的物相、微观形貌及介孔结构等进行表征。结果表明：SiO₂空心微球粒径为2～5μm、壁厚为117 nm;SiO₂空心微球壁会随着升温速率的增加而出现破损现象;随CTAB用量增加,纳米球数量增加且粒径减小;随TEOS用量增加,球壁变厚直至形成纳米球;氨水小于4 mL时,二氧化硅空心微球不能成形,氨水大于4 mL时,二氧化硅空心微球表面粗糙,有实心颗粒;当升温速率为0.5℃/min、CTAB用量为0.05 g、TEOS用量为0.3 mL、氨水用量为4 mL时,且经过抽滤清洗的SiO₂空心微球的形貌最佳。     

由大分子PMMA-DPE引发制备Poly(St-alt-MAn)微球

在1,1-二苯基乙烯(DPE)存在下,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为初始单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用本体聚合法制备出含有DPE片段的大分子引发剂PMMA-DPE;然后以PMMA-DPE为引发剂,以苯乙烯(St)和马来酸酐(MAn)为共聚单体,乙酸异戊酯为溶剂,采用自稳定沉淀聚合法制备了单分散的聚(苯乙烯-马来酸酐)(Poly(St-alt-MAn))的微球.研究了PMMA-DPE的用量对聚合物微球的形态、粒径大小及分布的影响.采用FT-IR,UV-Vis,1H-NMR和GPC对产物的结构进行了表征,并用SEM观察了聚合物微球的形貌.结果表明,PMMA-DPE能够引发St和MAn的共聚合,随着PMMA-DPE用量的增加,聚合反应的转化率呈增大趋势,聚合物微球的粒径呈下降趋势,而粒径分布系数略有增大.     

聚苯乙烯/聚吡咯复合微球催化剂性能

采用种子乳液聚合制备了聚苯乙烯/聚吡咯(PS/PPY)复合微球,以其为载体负载钼活性中心制备了PS/PPY复合微球负载钼系催化剂,系统研究了载体性质对负载型催化剂催化环辛烯环氧化反应的催化活性.结果表明:亲水性的负载型催化剂在以过氧化氢为氧源的催化体系中催化活性较高;聚合物的掺杂离子对催化剂的催化性能具有重要影响,以硝酸铁为氧化剂制备的负载型催化剂的催化活性最高,催化环辛烯环氧化的转化率可以达到90%.     

水基Sn-In2O3纳米浆体的制备及其分散稳定研究

纳米Sn-In2O3颗粒经表面处理制得稳定分散的水基Sn-In2O3浆体.谢乐公式计算出晶粒的平均粒径为33.7 nm,HRTEM谱图观察晶粒粒径约为30～50 nm,与谢乐公式计算结果相一致,经粒度分布仪测得浆体中纳米粉体按体积计算的平均粒径为192.5 nm,分布宽度为22.5 nm.将这些测试结果相比可得制得的浆体中纳米Sn-In2O3基本上以几十个晶粒左右的团聚体分散于水溶液中,Sn-In2O3复合微粒间无明显团聚发生.试验研究了溶液pH值、分散处理时间和分散剂用量等因素对浆体稳定性的影响,由FT-IR分析结果表明,较佳的工艺条件下制得的浆体溶液中,分散剂SDBS对Sn-In2O3颗粒的吸附方式由物理吸附趋于化学吸附,并以多层吸附的形式通过静电作用和空间位阻作用有效防止纳米粒子团聚,制得了稳定分散的水基纳米Sn-In2O3浆体.     

表面修饰纳米CeO2的摩擦学研究

研究了表面修饰的纳米CeO2的摩擦学性能。以溶胶-凝胶法制得纳米CeO2,并使用本实验室制得的苯并三氮唑乙酸对其进行表面修饰。采用多种测试技术对表面修饰的CeO2颗粒进行表征,并在MRS-10A四球极压抗磨损试验机上测试了其抗磨性能。结果表明,表面修饰的纳米CeO2颗粒可很好地分散于菜籽油中,作为添加剂,具有较好的抗磨效果,在392 N载荷下磨斑直径减小了11.1%,较高载荷摩擦环境更适合其抗磨性能的发挥,具有重要的推广应用前景。     

具有核/壳结构的明胶/海藻酸钠缓释微球的制备及释药性能

以液体石蜡作为油相,Span-80为乳化剂,戊二醛为交联剂,采用乳化交联法制备载硫酸庆大霉素的明胶缓释微球,将载药明胶缓释微球和海藻酸钠以一定的质量比加入异辛烷中,用Ca Cl2交联海藻酸钠,制备具有核/壳结构的载硫酸庆大霉素的明胶/海藻酸钠缓释微球,分别考察微球的形态和粒径,测定其包封率、载药量和体外释放曲线。结果表明:明胶/海藻酸钠缓释微球呈圆球形,表面光滑无皱、形态规整,粒径约为109?m,硫酸庆大霉素的载药量为29.32μg/mg,包封率为58.64%,在磷酸盐缓冲液(PBS)中14 d的累积释放量为60.69%,表明核/壳结构的明胶/海藻酸钠缓释微球有显著的缓释性能,具有良好的潜在应用前景。     

聚苯乙烯载体浮选微细粒白钨矿研究

微细粒百钨矿质量小,表面能大,在常规浮选过程中流失严重。文章研究了基于聚苯乙烯为载体粒子,对-19μm的白钨矿载体浮选行为及作用机理。结果表明:聚苯乙烯可显著提高微细粒白钨矿的浮选富集效果。在碱性溶液环境下,使用油酸钠作为捕收剂,粒径为-100μm+50μm的聚苯乙烯粒子在强搅拌条件下可实现对难回收的-19μm的白钨矿最大限度地回收;聚苯乙烯载体浮选工艺能从白钨矿-石英人工混合矿中有效分离白钨和石英;通过扫描电子显微镜观察,可发现微细粒白钨矿在聚苯乙烯表面发生单层及多层疏水性黏附,并通过白钨矿与载体的界面相互作用势能EDLVO理论计算证明了该白钨矿矿粒与载体之间存在巨大的疏水力作用。     

二氧化锰微纳米球和微米棒的制备工艺优化及性能

采用一种简便、快速和低温的水热法制备了超级电容器用MnO₂微纳米球和微米棒粉体颗粒,并用正交试验和单因素实验对其制备工艺进行了优化。通过X射线衍射、扫描电镜和电化学测试,研究了所得材料的晶体结构、表面形貌和超电容性能.最佳合成工艺条件为:反应温度150℃,KMnO₄/MnCl₂摩尔比2.5:1.0,反应时间3h,填充率40%。该工艺下所制的样品为α-MnO₂,且呈现出空心、表面多孔的微纳米球和微米棒形貌.微纳米球的直径约为0.2-0.8μm,微米棒的直径约为30nm、长约为5μm.在此条件下,所得样品在100、150、200、250和300mA·g^-1电流密度下,第5次的放电比电容分别为255、170、133、105和88F·g^-1,其等效串联电阻和电荷转移电阻分别为0.37和0.40Ω.     

Eu(Ⅲ)-PNVA-co-PSt纳米微球的光学性能研究

由无皂种子乳液聚合法合成了以疏水性聚苯乙烯(PSt)为核、亲水性聚N-乙烯基乙酰胺(PNVA)为壳的PNVA-co-PSt共聚物纳米级微球,进而将一定量的Eu3+与微球中的PNVA配位,得到了Eu(Ⅲ)-PNVA-co-PSt微球配合物.用透射电子显微镜(TEM)、Zeta-电位、红外光谱、紫外光谱以及荧光光谱分别对微球及其配合物的相关性质进行了表征.TEM观察发现,微球在与Eu3+配位前后保持规则的球形结构,有较好的单分散性;红外、紫外光谱测定表明,在Eu(Ⅲ)-PNVA-co-PSt微球配合物中Eu3+与PNVA链上的氧原子和氮原子发生配位作用;荧光光谱显示,Eu(Ⅲ)-PNVA-co-PSt配合物受到260nm波长的紫外光激发后,在584nm和612nm处产生增强的Eu3+的特征发射峰,说明在Eu3+与PNVA-co-PSt微球之间能够发生有效的F(o)rster能量传递,这为拓宽稀土的应用提供了新的途径.     

超细镍粉的制备及添加剂分散作用研究

以1,2-丙二醇和NiSO4·6H2O为原料采用液相还原法制备超细镍粉.探讨了反应温度、pH值、还原剂与NiSO4·6H2O的摩尔比及不同添加剂对镍粉粒度、形貌及分散性的影响.利用SEM、XRD、激光粒度分析仪对镍粉进行了表征.结果表明:添加剂非离子型表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(吐温80)能有效地阻止镍粉颗粒团聚和长大,并能对镍粉进行分散,其在制备过程中的作用优于离子型表面活性剂;在反应温度为184℃左右、pH值为10、1,2-丙二醇与NiSO4·6H2O的摩尔比为1∶0.02、以聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯为添加剂时制得的镍粉为球形,以面心立方晶体为主,镍粉粒度分布较窄,平均粒径小于90nm.     

荧光磁性微球Fe_3O_4@PHEMA-Eu的制备、表征及其载药性研究

在亲水性Fe3O4磁流体中,以甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用光化学方法在水溶液体系中首先合成磁性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(PHEMA)微球,进而在60℃下PHEMA与Eu离子反应合成具有荧光特性的磁性微球(FMPMs),同时用丝裂霉素C(MMC)考查了其载药性。运用VSM、PCS、FTIR、TGA、SEM、FS、HPLC等技术对微球的性能进行了表征。结果表明,荧光磁性高分子微球有超顺磁性,荧光性,呈很好的球形,载药率和包裹率较高。     

替米考星β-环糊精聚合物微球的制备与表征

[目的]优化替米考星β-环糊精聚合物(β-CDP)微球的制备工艺.[方法]采用共沉淀法制备替米考星β-CDP微球,以包封率和产率的回归分析综合得分为指标,通过L9(34)正交试验设计对制备工艺进行优化;采用扫描电镜、激光粒度分布仪、红外光谱仪和综合热分析仪对替米考星β-CDP微球进行表征.[结果]最佳工艺条件为:β-CDP微球3 g、替米考星 0.25 g、反应温度50 ℃、反应时间1 h、搅拌速度600 r/min;在最佳工艺条件下:产率为83.32%,包封率为67.61%.以优化工艺制备的载药微球形态良好,平均粒径为 161.35 μm;替米考星进入到β-CDP微球中的内部,且以无定形的状态分散在聚合物载体中,具有较好的热稳定性.[结论]替米考星β-CDP微球制备方法合理可行.     

以三聚氰胺-甲醛微球为模板制备均一氧化钇空心球

利用三聚氰胺和甲醛在水溶液中缩聚交联生成的单分散三聚氰胺-甲醛(MF)微球为模板,尿素为沉淀剂,通过均相沉淀法制备出核壳结构前驱体,煅烧除去模板,得到氧化钇(Y_2O_3)空心球。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线能谱仪(XPS)、热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)对Y_2O_3空心球的形貌与结构组成进行表征。结果表明,经煅烧后,MF模板可被有效去除,无定形的前驱体转变成结晶的Y_2O_3,生成粒径约1.7μm、壳层厚度为100 nm的Y_2O_3空心球。