聚甲基丙烯酸十八烷基酯/十八醇复合相变材料的制备及性能研究

通过原位聚合工艺制备了聚甲基丙烯酸十八烷基酯(PSMA)/十八醇(C18)复合相变储能材料。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析法(DSC)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)等研究了复合相变材料的储能性、热稳定性及相变行为。结果表明,复合相变材料具有良好的储热能力,随十八醇含量的增加从89J/g增大到241J/g。复合相变材料的侧链可结晶碳原子数、结晶度以及十八醇在整个烷基链中所占的比例随着十八醇含量的增加而增大。复合相变材料的热稳定性得到明显提升,是一种具有很好应用前景的储能材料。     

纳米PSMA-AM/SiO_2复合材料的制备及在稠油降凝降黏中的应用

通过溶液聚合的方法,制备了纳米PSMA-AM/SiO2复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试等对其结构和性质进行表征,并将其应用于大庆高蜡稠油,进行降凝和降黏性能测试。结果表明:纳米PSMA-AM/SiO2复合材料接枝率为39.52%,疏水性能优异,在有机介质中能均匀稳定分散,能使稠油凝点降低6℃,黏度降低72.1%(40℃),降凝降黏效果优异。     

纳米PbS/SiO_2气凝胶介孔组装体的制备及光学特性

对用自行研制的ＳＣＤ－Ｉ型高压釜制备的ＳｉＯ２气凝胶与用胶体化学方法制备的ＰｂＳ纳米粒子的组装体系的光学性质进行了研究．用透射电镜观察了其形貌,用光吸收谱仪及荧光光谱仪测定其光吸收谱及荧光谱．发现样品的光吸收边随退火温度升高由可见逐渐移到红外波段．样品的光致发光强度随退火温度上升先增强直至５７３Ｋ,而后随退火温度上升而减弱．我们认为光吸收边红移是由量子限域效应引起的,而荧光强度变化与ＰｂＳ表面缺陷及激子的复合几率变化有关．     

SiO_2/聚丙烯酰胺核壳复合材料的制备研究

首先使用KH-550对纳米SiO_2进行表面改性,通过测试其亲油化度(HD)值以及控制相关影响因素得到的最佳改性条件为:KH-550占单体质量分数的6%,反应温度为30℃,反应时间为1.5h。然后通过Schulman法配制含有改性纳米SiO_2和单体丙烯酰胺的微乳液,通过其表观透明度以及稳定性优选出的微乳液配方为:V(油)∶V(水)=3∶2,ω(乳化剂)=25%(占油相),ω(助乳化剂)=25%(占油相),ω(单体)=50%(占水相)。最后通过反相微乳液聚合制备出核壳结构的SiO_2/聚丙烯酰胺复合材料,对其进行了红外光谱分析和透射电镜分析表征。     

TiO_2纳米管/介孔SiO_2复合膜的制备及生物活性研究

以表面构筑了TiO2纳米管阵列的金属钛为基底,采用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆介孔SiO2薄膜,构建了TiO2纳米管/介孔SiO2复合膜。利用SAXRD、FTIR、HRTEM和FESEM等表征样品的结构和微观形貌。研究表明,在高度有序、规整排列的TiO2纳米管阵列基底上,利用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆有六方相介孔SiO2薄膜的复合膜具有良好的生物活性。     

纳米SiO_2/聚甲基丙烯酸甲酯透明复合材料的制备及透光率

首先利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)对纳米SiO_2进行表面改性(SiO_2-MPS),再通过原位聚合法在SiO_2-MPS表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。采用熔融共混法将未改性和改性SiO_2与PMMA共混制成预分散母料,再分别与PMMA熔融共混制备纳米SiO_2/PMMA透明复合材料。用FTIR、TG和SEM对不同表面处理的纳米SiO_2和纳米SiO_2/PMMA复合材料的结构进行表征,并对其冲击强度、接触角和透光率进行表征。结果表明:SiO_2-MPS/PMMA复合材料中纳米SiO_2与MPS、MPS与PMMA间形成化学键,接枝率分别达到10.01%和22.95%,SiO_2-MPS-PMMA在PMMA中分散性最好,团聚现象明显减少,与纯PMMA相比,SiO_2/PMMA、SiO_2-MPS/PMMA和SiO_2-MPS-PMMA/PMMA复合材料的冲击强度、与水接触角均略有提升,透光率达到90%左右,最高可达94.2%。     

有序介孔SiO_2分子筛的制备研究

介孔分子筛材料以其优异的物理化学性能被广泛应用于吸附分离、精细化工、化学催化、石油化工等领域。采用正交实验方法研究有序介孔SiO2的制备工艺,在CTAB与Si比值为0.14,晶化时间48h,晶化温度100℃,焙烧温度600℃条件下最终制得平均孔径为3.80nm,平均比表面积为962.78m2/g,总孔容为0.92cm3/g的有序介孔SiO2。该方法工艺简单、设备要求低、生产周期短,可应用于大规模的工业生产。     

球形介孔SiO_2/TiO_2复合材料的制备及光催化性能研究

研究了采用溶胶-凝胶法制备SiO_2/TiO_2复合材料,利用XRD、FT-IR、SEM及比表面分析法等对复合材料的形貌、晶型等进行了表征。结果表明:SiO_2/TiO_2为球形介孔材料且有Si—O—Ti键的形成;一定量的SiO_2掺杂和材料的介孔结构,大大提高了复合材料的比表面积;所制备SiO_2/TiO_2复合光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解实验结果表明,SiO_2/TiO_2复合材料具有优异的吸附及光催化降解性能。     

Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/SiO_2纳米复合材料

为了避免传统乳化剂在丙烯酸酯乳胶膜中残留导致产品光泽性和耐水性变差以及对环境污染的弊端,利用六甲基二硅胺烷(HMDS)对亲水性纳米SiO_2进行改性,使其亲水亲油性相当,从而代替聚丙烯酸酯合成过程中所使用的传统乳化剂,通过Pickering乳液聚合法制备了聚丙烯酸酯/Nano-SiO_2杂化的高分子纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR),粒径和Zeta电位测试,力学性能、吸水性测试,TEM、XRD以及热重分析对复合乳液及乳胶膜的结构与性能进行了表征。结果表明:疏水改性后的纳米SiO_2能够取代传统乳化剂稳定乳液,且随着SiO_2含量从0增加至2.0%,乳化能力不断增强,复合乳液平均粒径由526.5 nm降低至352.7 nm;复合材料的起始分解温度从331.7℃增加到343.6℃,拉伸强度从8.39 MPa增加至21.68 MPa,断裂伸长率从103.12%降低至50.54%,吸水率从16.884%下降至9.017%;复合材料的热稳定性、力学性能和耐水性等综合性能得到一定提高。     

Al_2O_3/SiO_2/介孔SiO_2包覆型复合磨料的制备及表征研究

先以纳米Al_2O_3为核,Na_2SiO_3和柠檬酸为原料,采用非均匀成核法制备出Al_2O_3/SiO_2包覆型复合纳米粉体;再以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为介孔模板剂,通过自组装法制得Al_2O_3/SiO_2/介孔SiO_2包覆型复合磨料;并借助X射线衍射、红外光谱、透射电镜、能谱和N_2吸附-脱附等手段对样品进行表征。结果表明:SiO_2和介孔SiO_2依次包覆在Al_2O_3表面形成了Al_2O_3/SiO_2/介孔SiO_2包覆型复合磨料,其具有MCM-48型介孔孔道结构,平均孔径为2.3nm,比表面积为454m~2/g,孔体积为0.43cm~3/g。     

纳米分子筛/聚丙烯酰胺复合材料的制备

采用溶液共混法制备纳米分子筛/聚丙烯酰胺复合材料,做了条件实验(如:温度,pH值,配比,浓度,合成时间,添加偶联剂等),测试了纳米分子筛/聚丙烯酰胺复合材料的吸水性,吸油性.结果表明,随着分子筛含量增加,纳米分子筛/聚丙烯酰胺复合材料吸水率和吸油率都有很大的增加,随着共混温度升高复合材料吸水率和吸油率增大,确定了复合材料最佳吸水率和吸油率制备条件.     

抗冻pH敏感水凝胶聚α-甲基丙烯酸/丙烯酰胺的制备及性能研究

pH敏感水凝胶具有高含水、低摩擦、环境敏感等优良性能,在生物医药,环保等领域广为运用,但传统水凝胶因为低温易凝固限制了其应用范围。本实验以CaCl_2为增强剂,通过原位自由基聚合制备耐低温的水凝胶聚α-甲基丙烯酸/丙烯酰胺[P(AM/MAA)]。考察时间和pH对水凝胶P(AM/MAA)溶胀行为的影响,并重点探讨了低温对P(AM/MAA)凝固的影响。结果表明:添加了CaCl_2的P(AM/MAA)抗冻性能优越,pH敏感性能突出。     

介孔SiO_2纳米微球的生物相容性研究进展

介孔SiO2纳米微球(MSNs)具有良好的理化性能,在疾病诊治方面具有广阔的应用前景,但若要成功应用于人体,需要完善其生物相容性研究。MSNs对于细胞的毒性与MSNs能否被摄取进入细胞,以及进入细胞的量有关,并取决于细胞的类型和MSNs本身的性状。通过一系列物理和化学方法的改进,可以明显改善MSNs的血液相容性,降低溶血作用。介孔SiO2纳米微球经静脉注射后分布于动物的肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肠胃、肌肉和肺脏,其毒性作用与浓度有关;MSNs作为一种异物进入体内后可能会诱发机体产生一定程度的超敏反应。介孔SiO2纳米微球具有较好的生物相容性,但其采用何种方式应用仍需进一步研究。     

交联聚甲基丙烯酸月桂酯/正十八烷相变微胶囊的制备与性能研究

采用悬浮聚合法制备以聚甲基丙烯酸月桂酯(PLMA)为囊壁,正十八烷为芯材的相变微胶囊(MicroPCMs),并引入1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)和双季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)对其进行交联改性。采用扫描电子显微镜,差示扫描量热分析,热重分析及冷热循环实验等方法研究了MicroPCMs的表面形貌、储热性能以及热稳定性。结果表明,BDDA交联和DPHA交联的MicroPCMs均具有较高的相变焓,分别为103.9J/g和123.3J/g,耐热温度均比正十八烷提高了50℃;多官能度单体DPHA交联的MicroPCMs表面更光滑致密,储热可靠性更好。     

介孔SiO_2接枝改性及应用研究进展

介孔SiO2(MSN)在药物输送、酶固定和催化等领域有广泛的应用。由于MSN极易团聚,使其应用受到限制。接枝改性能有效地改善这一缺点,接枝改性包括小分子改性和聚合物改性。主要介绍了原子转移自由基聚合方法(ATRP)对MSN的接枝改性,ATRP方法可以控制聚合物链的长度。详细介绍了接枝改性后的MSN在作为催化剂载体、作模板制备纳米粒子、药物控释和废水处理等方面应用的现状。     

氟烷基官能化介孔氧化硅纳米颗粒及涂层的制备

以正硅酸乙酯和氟代烷基硅氧烷为硅源,十六烷基三甲基氯化铵为表面活性剂,三乙醇胺为催化剂在弱碱性条件下制备了氟烷基官能化的纳米介孔氧化硅颗粒。并采用动态光散射、FT-IR、SEM、TEM、氮气吸附-脱附以及UV-Vis光谱对产物进行了表征。结果表明:反应在45min后能得到粒径不再变化的30nm左右尺寸均一、高分散、高孔率的氟烷基官能化介孔氧化硅纳米颗粒。纳米颗粒涂层对光学玻璃具有良好的增透性能,是一种性能优良的光学涂层材料。     

高强度温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺/SiO_2纳米复合水凝胶的制备表征及形状记忆行为

使用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对Si O2纳米粒子(SNPs)进行表面改性,获得带有双键的功能化Si O2纳米粒子(F-SNPs),然后将N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)在F-SNPs分散液中原位自由基聚合,获得了高强度的PNIPA/Si O2纳米复合水凝胶(FS-NC gel)。力学性能测试与溶胀实验结果表明,与使用有机交联剂和未功能化的Si O2纳米粒子交联的水凝胶相比,FS-NC gel的力学性质明显提高,其拉伸强度和压缩强度最高可达205 k Pa和7.8 MPa,同时保持了PNIPA纳米复合水凝胶的快速响应性和温度敏感性。此外,水凝胶还表现出水驱动的形状记忆行为。     

双功能性离子液体溶胶-凝胶法制备介孔SiO_2

首先合成了一种新型双功能性离子液体1-甲基-3-(3'-磺酸丙基)咪唑十二烷基磺酸盐([PMIM(SO3H)][C12SO3]),并采用FT-IR、1H NMR和13C NMR对其结构进行了表征;进一步以该离子液体为模板剂和酸源,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶-凝胶法制备出介孔SiO2,利用TGA和FT-IR研究了介孔材料的形成过程,采用SAXRD、SEM、TEM和氮气等温吸附-脱附等手段对介孔材料的结构形貌进行了表征,并研究了其对Pb2+的吸附性能。结果显示,以[PMIM(SO3H)][C12SO3]为模板剂和酸源制备的介孔SiO2其比表面积、孔容、平均孔径大小分别为1 010m2/g、0.95 cm3/g、3.25 nm,其对重金属Pb2+有很好的吸附性能。     

RAFT聚合调控的聚甲基丙烯酸β-羟乙酯/纳米二氧化硅杂化材料的制备及性能

首先将偶氮类引发剂引到纳米二氧化硅的表面,然后以此为引发剂,以甲基丙烯酸叔丁酯基二硫代萘甲酸酯(TNPBE)为链转移剂(CTA),进行甲基丙烯酸β-羟乙酯的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,制备了甲基丙烯酸β-羟乙酯/纳米二氧化硅(PHEMA/nano-SiO2)有机/无机杂化材料,并用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热失重(TG)等方法对其结构和性能进行了表征与测试。研究结果表明,聚合物已经接枝到了纳米二氧化硅的表面,整个非均相体系中的聚合反应都是在链转移剂的作用下进行的,TG分析说明了此杂化材料的热稳定性良好。     

聚左旋乳酸/介孔硅复合纳米纤维支架的制备及表征

采用热致相分离技术(TIPS)制备了聚左旋乳酸(PLLA)/介孔硅(MSNs)复合纳米纤维支架。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了支架的微观形貌;用X射线衍射仪(XRD)分析了支架的结晶情况;用热重分析仪(TGA)分析了支架的热力学性能;采用了接触角测试仪测量了支架的亲疏水性。结果表明:当MSNs含量小于5%时,其在复合支架内能均匀分散,且不影响支架的纳米纤维结构。低含量MSNs的引入,对支架的结晶性能、亲疏水性能均无明显影响,但是降低了其热学稳定性。总之,MSNs的加入对纳米纤维支架的性能没有明显的影响,但是赋予了支架一个药物分子或者生长因子的控释载体。