超细铁红颜料的表面改性作用机理研究

超细铁红颜料经表面改性后在水中的分散稳定性能及其他性能得到显著提高。通过红外光谱、热分析、表面Zeta电位测试分析研究其改性作用,结果表明：改性剂通过物理吸附和化学吸附作用于超细铁红粒子表面;在化学吸附层中改性剂分子不仅与铁红粒子表面羟基产生作用,而且还与铁红粒子晶格中Fe-O键作用;改性后超细铁红粒子分散于水中时,表面Zeta电位由改性前带正电荷变为带负电荷,Zeta电位绝对值也从13mV提高到50mV左右(悬浮液pH值为7时),显著提高了超细铁红粒子间的静电排斥作用。     

用于微杯显示的黑白电子墨水的制备研究

采用炭黑、TiO2作为黑白电泳颗粒,通过表面改性改善其电泳性能及在有机介质中的分散能力。用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜与激光粒度仪对粒子进行了表征;采用静态沉降法探讨了粒子在四氯乙烯中的稳定性,并利用电泳特性仪对电泳粒子的电场响应特性进行了测试。结果表明,炭黑颗粒分散过程中加入相对含量为10%CH-6时,黑色粒子粒径为100 nm左右,沉降率降为4%,Zeta电位为30 mV,响应时间为300 ms;水解法制备金红石型TiO2粉末,经硅烷偶联剂改性后得到粒径为270 nm左右的球形颗粒,其Zeta电位为.25 mV,响应时间为340 ms;当TiO2与炭黑质量比为25:1时,显示对比度最高,此时刷屏时间为420 ms。     

改性二氧化硅微球的制备及其光子晶体自组装

为提高SiO2微球的表面电荷密度,通过改进Stober法,引入金属Na,合成SiO2微球,并采用垂直沉积法制备出光子晶体.通过Zeta电位粒度仪、带EDS能谱仪的场发射、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见-近红外光谱仪对其电学性能、显微形貌和光学性能进行测试分析.Zeta电位测试结果显示改性SiO2微球的Zeta电位平均提高13.44 mV;EDS能谱分析表明微球中含有钠元素;SEM照片表明样品平均粒径为318 nm,平均标准偏差小于5%,所得光子晶体为面心立方密排结构;吸收光谱表明在692 nm处具有光子晶体带隙.     

纳米铁酸锌(ZnFe2O4)的表面改性

采用化学修饰方法,以二氧化硅为内层修饰材料,r-氨丙基三甲氧硅烷(APS)偶联剂为外层修饰材料,对磁性ZnFe2O4纳米粒子进行了双层修饰。并采用XRD、IR、Zeta电位对未包裹粒子,二氧化硅包裹的磁纳米粒子,APS和二氧化硅双层包修饰的纳米磁粒进行表征。同时也比较了三种粒子的耐酸性能。结果显示硅包裹的纳米磁粒Zeta电位明显向酸性方向移动,而双层的纳米磁粒Zeta电位向碱性方向移动。包裹的纳米磁粒在pH2.0的酸中具有很好的耐酸性能,而未处理的纳米粒子在酸溶液中发生了溶解。     

丙烯酸类中空聚合物粒子的制备与电泳性能

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、α-甲基丙烯酸和苯乙烯为单体,以过硫酸钠为引发剂,温度控制在78℃,搅拌速度为800 r/min,采用半连续加料法,经乳液聚合分别制得了种子、核及具有核壳结构的聚合物粒子。用动态光散射(DLS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)测得其平均粒径分别为72.1、400及500 nm。核壳粒子用w(NaOH)=10%的水溶液进行溶胀,得到的粒子经透射电子显微镜(TEM)显示为中空结构,在SEM下观察,其平均粒径在900 nm左右。用微电泳仪测得,该中空粒子在四氯乙烯分散介质中电泳淌度为0.004 98 s2.mA.kg,Zeta电位为0.032 2 mV,在水分散相中,Zeta电位为-43.880 mV。     

分散剂对纳米TiO2悬浮液稳定性的影响

选择不同的有机物为分散剂分别对纳米TiO2粒子进行了表面改性。通过采用重力沉降法、Zeta电位法等表征了其分散效果,研究了纳米TiO2悬浮液在不同PH值下的分散行为。结果表明:纤维素能使纳米TiO2悬浮稳定性明显提高。在纳米TiO2悬浮液中,纳米TiO2粉体表面的Zeta电位同水溶液的平衡PH有很大关系。提高颗粒表面电位(Zeta电位)是改善粉体分散体系稳定性的有效途径。     

电泳显示用高质量铁锰黑纳米分散系的构建

通过表面改性技术获得电泳显示用非水介质分散铁锰黑纳米粒子。在异构十二烷（Isopar L）中，选用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）、(N-四乙烯四胺)聚异丁烯单丁二酰亚胺（T151）和山梨糖醇酐三油酸酯（Span 85）四种表面改性剂，通过混合球磨工艺对铁锰黑粒子进行表面修饰，研究了修饰后铁锰黑粒子在Isopar L中的粒径分布和表面荷电性质。T151对铁锰黑的修饰效果最好，原始铁锰黑粒子的平均粒径为1μm,zeta电位为-18.58mV，改性后粒径分布为117.6nm±20.5nm，平均粒径为110nm,zeta电位为-96.71mV。将改性铁锰黑粒子用作电泳显示黑粒子，制备的器件在外加电场下具有电泳响应，对比度为5.6。改性铁锰黑粒子在兼顾高分散稳定性和高带电量的同时还具有耐高温和环保的特质，这不仅为铁锰黑粒子在电泳显示应用中提供了可靠的实验基础，也为电泳黑粒子的选择提供了更多的可能性。     

电泳显示用高质量铁锰黑纳米分散系的构建

通过表面改性技术获得电泳显示用非水介质分散铁锰黑纳米粒子。在异构十二烷（Isopar L）中，选用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）、(N-四乙烯四胺)聚异丁烯单丁二酰亚胺（T151）和山梨糖醇酐三油酸酯（Span 85）四种表面改性剂，通过混合球磨工艺对铁锰黑粒子进行表面修饰，研究了修饰后铁锰黑粒子在Isopar L中的粒径分布和表面荷电性质。T151对铁锰黑的修饰效果最好，原始铁锰黑粒子的平均粒径为1μm,zeta电位为-18.58mV，改性后粒径分布为117.6nm±20.5nm，平均粒径为110nm,zeta电位为-96.71mV。将改性铁锰黑粒子用作电泳显示黑粒子，制备的器件在外加电场下具有电泳响应，对比度为5.6。改性铁锰黑粒子在兼顾高分散稳定性和高带电量的同时还具有耐高温和环保的特质，这不仅为铁锰黑粒子在电泳显示应用中提供了可靠的实验基础，也为电泳黑粒子的选择提供了更多的可能性。     

聚合物乳液共凝聚工艺研究进展

乳液共凝聚是目前聚合物改性的重要方法之一,介绍了共凝聚粒子的制备、影响因素、理论计算及其应用。着重介绍了Zeta电位、pH、搅拌速率、凝聚剂和温度等因素对共凝聚粒子的影响。其中,粒子的表面电荷是控制聚合物胶乳共凝聚过程最重要的因素;当两种粒子的Zeta电位相反,且绝对值接近时,可大幅度提高共凝聚效率。     

季铵盐接枝提高玻璃纤维膜表面Zeta电位

以玻璃纤维膜为基体,通过等离子处理,再进行化学接枝有机硅季铵盐,制备出荷正电玻璃纤维膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、全衰减反射-傅里叶红外光谱图(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、热重分析(TGA)等对改性玻璃纤维膜的结构与性能进行表征。采用Zeta电位法考察电解质溶液的种类、浓度、pH对改性玻璃纤维膜表面Zeta电位的影响。结果表明:季铵盐在玻璃纤维膜上的接枝量为2.47%;电解质种类对膜表面Zeta电位值影响较大,电解质浓度对Zeta电位测试稳定性影响较大;Zeta电位随pH的升高而下降,在pH值为7.0的0.001 mol/L的KCl溶液条件下,改性玻璃纤维膜表面Zeta电位提高到27.35 mV。     

钛酸铝／氧化铝复合材料的制备及其抗铝液浸渗性能

以Al2O3,TiO2,MgO和Fe2O3粉末为起始原料制备出不同氧化铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料;通过考察浸于熔融铝液中试样断面显微结构和特征元素分布研究了复合材料抗铝液浸渗性能。研究表明,反应烧结得到的是含5％MgTi2O5（质量分数）和1％Fe2TiO5（质量分数）的钛酸铝复合固溶体与氧化铝组成的复合材料,复合材料的烧结致密度随试样中氧化铝含量的增加而增加。高钛酸铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料具有良好的抗铝浸渗性能。     

Al2O3-SiO2复合中空微球的制备与表征

复合中空微球材料结合了中空球型材料和复合材料的性质,具有非常显著的优点,以正硅酸乙酯和硫酸铝为主要原料,结合溶胶一凝胶工艺与模板法制备了Al2O3-SiO2复合中空微球。研究表明：复合微球中的Al2O3相对含量随硫酸铝溶液的增大而增大,同时,中空微球表面变得不光滑。     

Ti-Al-TiO2体系合成产物的结构及力学性能研究

利用Ti—Al—TiO2混合体系以真空热压工艺合成了Al2O3颗粒增强的TiAl基复合材料，研究了复合材料的结构与力学性能。结果表明：随着自生Al2O3含量的增加，基体晶粒逐渐细化，Al2O3颗粒分布在基体晶界处，局部团聚。随着自生Al2O3含量的增加硬度是先增大后减小，而抗弯强度随着自生Al2O3含量的增加而减小。     

双改性Al2O3/PVDF杂化膜的制备和性能研究

为了提高PVDF膜的亲水性和力学强度,利用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷和碱液分别对Al2O3粒子和聚偏氟乙烯（PVDF）进行了改性,并以改性后产物为制模材料,以过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂,将改性纳米Al2O3粒子引入到PVDF中,通过热致相变法制备了双改性Al2O3/PVDF杂化膜。随后,考察了硅烷偶联剂对Al2O3粒子粒径及不同碱浓度和碱处理时间对PVDF结构的影响,并对制备的双改性膜做了性能测试。结果表明,当添加的硅烷偶联剂的质量分数为33%时,Al2O3粒子的粒径降为43.47 nm,在此基础上,当添加的改性Al2O3粒子的质量分数为5%时,杂化膜的截留率为83.1%,通量为621.5 L/m2.h,膜的拉伸强度达到5.01Mpa,改性纳米Al2O3粒子的引入,是杂化膜通量和力学强度提高的主要原因。     

复合无机纳米颗粒改性有机超滤膜的制备及其性能研究

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,采用无机纳米颗粒二氧化钛、氧化铝与聚偏氟乙烯共混,使用相转化法流延工艺制得无机改性有机高分子板式共混超滤膜;用杯式超滤装置考察了无机纳米颗粒的含量对改性膜性能的影响,用扫描电子显微镜观察纳米氧化铝颗粒、氧化钛颗粒在膜中的分布,对膜表面、断面孔结构及孔径进行观察;采用X射线光电子能谱测定改性超滤膜的元素组成及其比例.结果表明,纳米颗粒加入的总质量分数为3％,二氧化钛与氧化铝的加入质量比为1:1时,改性膜的水通量最大;纳米颗粒的加入并没有改变有机膜的微观结构和形态;改性超滤膜不仅保持了PVDF膜优良性能,而且增加了其强度、亲水性和抗污染性能.     

Partially crosslinked P(SMA‐DMA‐St) copolymer in situ modified RGB tricolor pigment particles for chromatic electrophoretic display

RGB tricolor organic pigments were in situ modified by stearyl methacrylate‐2‐(dimethylamino)ethyl methacrylate‐styrene random copolymer [P(SMA‐DMA‐St)] through solution polymerization. The modified particles were charged in tetrachloroethylene (TCE) with the aid of suitable charge control agent. The structure and electrophoretic property of ink particles were characterized by FTIR, TEM, PALS, et al. P(SMA‐DMA‐St) modification decreased the particles size and enhanced the suspending stability of the pigments in tetrachloroethylene due to the repulsive forces among the treated pigment particles resulting from the extending polyacrylate chain in the media. Partial crosslinking the P(SMA‐DMA‐St) on the pigment surface with ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) helped to increase the Zeta potential and electrophoresis mobility of RGB electrophoretic particles. The maximum values of the Zeta potential for red, green, and blue electrophoretic particles reached ?36.2, ?57.7, and ?42.7 mV, respectively. The obtained RGB electrophoretic particles could be applied in the color/white dual‐particle electronic ink together with charged TiO₂ to show vivid color and white images under a DC electric field. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

氧化铝粉体在水悬浮液中的分散特性研究

采用Zeta电位表征Al_2O_3粉在悬浮液中的分散特性,研究了超声波分散时间、不同粒度Al_2O_3粉以及分散剂六偏磷酸钠的浓度和Al_2O_3粉体悬浮液pH值对Al_2O_3粉体Zeta电位的影响.研究结果表明:Zeta电位绝对值随超声波作用时间发生明显变化,在一定条件下存在一个最佳分散时间为4～6 min;悬浮液中Al_2O_3粉体颗粒的粒度对悬浮液的Zeta电位有重要影响;在Al_2O_3粉体悬浮液中添加分散剂六偏磷酸钠,Zeta电位随其浓度发生变化,存在一个最佳浓度0.5%;在不同pH值下,Al_2O_3粉体悬浮液的Zeta电位不同,在碱性条件下,粉体的分散性较好,且碱性越强,分散性越好.     

Facile preparation of magnetic γ-Fe₂O₃/TiO₂ Janus hollow bowls with efficient visible-light photocatalytic activities by asymmetric shrinkage

In this paper, on the basis of a simple side-by-side co-electrospray procedure with a subsequent non-equilibrium calcination process, we have for the first time developed an asymmetric shrinkage approach for the fabrication of magnetic γ-Fe(2)O(3)/TiO(2) Janus hollow bowls (JHBs) by constructing a precursor solution pair with different gelation rates during the solvents evaporation process. The formation mechanisms of the bowl-shapes as well as the hollow interiors are proposed and confirmed. The as-obtained γ-Fe(2)O(3)/TiO(2) JHBs have a transition layer of Fe(3+)-doped-TiO(2) between the γ-Fe(2)O(3) and TiO(2) phases, and show an efficient visible-light photocatalytic activity and convenient magnetic separation for water purification because of the unique structure and morphology as well as the fine magnetic properties. Moreover, the method reported here can be readily extended to the fabrication of other bi-, tri- and multi-component metal oxides hollow particles with asymmetric shapes. Due to the interesting bowl-shaped hollow nanostructure, the as-prepared γ-Fe(2)O(3)/TiO(2) JHBs are expected to have a number of applications that involve drug delivery, micro-/nano-motors, microcontainers, microreactors, sensors, and so forth.     

电子墨水用白色电泳颗粒的制备及其表面改性

为制备出适用于电子墨水的白色电泳颗粒,采用控制正硅酸乙酯在氨水-乙醇溶液中的水解来合成S iO2颗粒。为提高S iO2颗粒于四氯乙烯溶液中的电泳性能,取1 g合成的S iO2颗粒,于30℃经w(H2O2)=30%的双氧水浸泡12 h后,与3 g丁二酸在100 mL乙腈介质中,于75℃进行回流加热反应24 h,将丁二酸化学键合于S iO2颗粒表面。最后,为降低电泳颗粒密度,将0.2 g经丁二酸改性的S iO2颗粒,于90℃时加入已溶解了0.1 g聚乙烯(PE)的50 mL二甲苯中,冷却静置12 h后,以10 000 r/m in的速度离心,使PE沉积包覆于电泳颗粒表面。傅里叶红外光谱(FTIR)图表明,丁二酸一端的羧酸基团与S iO2颗粒表面的羟基发生了酯化反应。透射电镜(TEM)证明,经丁二酸改性的S iO2颗粒被PE包覆,且包覆后的形貌为球状,粒径在300 nm左右。Zeta电位测试结果显示,经表面改性后,S iO2颗粒在四氯乙烯溶剂中的Zeta电位由-4.261 mV提高到了-27.84 mV,提高了5.53倍。