钒-钛二元氧化物介孔材料的合成、表征及催化应用

以月桂酸和十二胺为模板剂,硫酸钛和偏钒酸铵为金属源,通过溶胶-凝胶法合成,经过焙烧得到一系列不同钒/钛物质的量比的钒-钛二元氧化物介孔材料。采用XRD、BET等多种手段对介孔材料进行了表征。结果表明,所制备的V-Ti-O为介孔结构;有部分的金属钒进入了介孔的骨架中,其余可能以V2O5形式存在于介孔的表面,n(V)/n(Ti)可达0.43;随着n(V)/n(Ti)增加,孔径增大,但介孔的规整度降低。所合成的材料在苯的羟基化反应中表现出良好的催化活性。     

介孔有机-无机杂化材料NH_2-MCM-41的合成与表征

以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成介孔硅基材料MCM-41.通过有机硅烷偶连法将3-氨丙基三乙氧基硅烷嫁接到介孔材料MCM-41上,得到氨基官能化的介孔材料NH2-MCM-41.利用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附和ICP对合成的杂化材料进行表征.     

氨基官能化的硅基介孔材料的合成与表征

分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和三嵌段共聚物(P123)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,合成两种硅基介孔材料MCM-41和SBA-15.通过有机硅烷偶连法将3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)嫁接到已合成的两种介孔材料上,得到氨基官能化的硅基介孔材料.利用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附和ICP含量测定对合成的材料进行表征.     

模板剂结构和合成温度对两步法制备介孔硅结构的影响

以F108和F127为模板剂,在不添加无机盐或辅助剂情况下,采用两步法在弱酸性体系中分别制备了具有Im3m结构的SBA．16及Fm3m结构的FDU-12硅基介孔材料．采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及氮气吸附-脱附对其进行了表征,结果显示：在此条件下制备的两种不同结构的立方介孔硅均为典型的小孔（3．57～4．26nm）厚壁（9．68～9．81nm）型硅基介孔材料．结合制备过程中反应物组成及合成温度对形成小孔厚壁型介孔材料的过程进行了讨论．对体系合成温度变化的研究表明：温度的微小变化对最终产物有序性有着很大的影响,而最终产物的结构则是由所用的模板剂结构决定的．     

锐钛型介孔纳米TiO2粉体的制备与机理研究

采用沉淀法．以水溶液为反应体系，无机物（硫酸氧钛和氢氧化钠）为主要原料，加入少量模板剂，制备出了锐钛型介孔纳米二氧化镳粉体，并对产物的生成机理进行了探讨。采用比表面仪、原子力显微镜（AFM）、高分群场发射透射电镜等仪器对产品的结构进行了表征，得到具有比表面积121m^2/g、晶粒尺寸12nm、介孔平均孔径10nm、多孔粒径〈100nm等特征的锐钛型介孔纳米二氧化钛粉体。     

锐钛型介孔纳米二氧化钛粉体的制备与表征

采用沉淀法,以水溶液为反应体系,无机物（硫酸氧钛和氢氧化钠）为主要原料,加入少量模板剂,制备出锐钛型介孔纳米二氧化钛粉体。通过正交实验分析优选出最佳工艺。采用比表面仪、原子力显微镜（AFM）、高分辨场发射透射电镜等仪器对产品的结构进行了表征,得到了具有较高热稳定性,比表面积为121 m2·g-1,晶粒尺寸为12 nm,介孔平均孔径为10 nm,粉体粒径＜100 nm等特征的锐钛型介孔纳米二氧化钛粉体。     

AgI负载纳米介孔TiO2的制备及其光降解性能

研究了AgI负载纳米介孔TiO_2的制备及其光降解性能。以钛酸丁酯为钛源,P123为模板剂,采用软膜板法制备了AgI负载型纳米介孔TiO_2。利用N_2吸附-脱附实验、紫外-可见光谱、X-射线衍射、X射线光电子能谱分析等技术对材料进行了结构表征。通过以甲基橙溶液为模拟污染物,用所得样品进行光降解实验。结果表明:TiO_2负载了AgI之后光降解性能有明显的提升,达到了材料改性的目的。     

以非离子模板剂两步法合成MSU-X介孔材料

采用两步法以非离子Tween 80为模板剂合成硅基介孔材料,研究了pH对值介孔材料结构的影响.结果表明:没有氟离子存在且模板剂浓度低(2wt.%)的条件下,在弱酸性环境中可以制备有序的MSU-X类硅基介孔材料,本研究表明不同酸度条件下、不同反应温度对产品的有序性有不同的影响.     

工业磷肥副产氟硅酸合成硅铝MCM-41介孔分子筛的研究

以工业副产氟硅酸为硅源,九水合硝酸铝（Al（NO₃）3·9（H2O））为铝源,十六烷基三甲基溴化铵 （CTAB）为模板剂,在溶胶混合物的组成为:n（SiO2）∶n［Al（NO₃）3·9（H₂O）］∶n（NH₃·H₂O）∶n（CTAB）= 1∶0.01-0.10∶10∶0.25-1.00∶150（摩尔比）的条件下,水热合成含铝硅基介孔分子筛Si/Al-MCM-41. 对水热合成过程中的Si/Al比,模板剂的用量,水热温度和时间等条件以及模板剂的脱除方式对分子筛结构的影响进行了研究. 并通过X射线荧光光谱仪,氮气吸脱附,透射电镜,热重分析等对样品进行表征. 结果表明:在合成条件为: n（CTAB）/n（Si）=2,水热温度70 ℃,时间5 h得到的样品的比表面积和孔体积较大,分别为1 086 m2/g和0.70 cm3/g.     

高水热稳定的介孔V-MCM-41分子筛的孔径调变

以廉价的工业级高模数比硅酸钠（Na2O·3.3SiO2）为硅源,不同类型表面活性剂为模板剂,采用水热合成法制备了掺v的介孔V-MCM-41分子筛,并对其孔径调变进行了研究。实验结果表明不同类型的模板剂合成的介孔分子筛的孔径差异显著,这归因于合成过程中的表面活性剂与硅源作用方式的不同所致。高分子量的非离子型表面活性剂（P123）用量对所合成分子筛的孔径具有较优的调变作用,可调变硅基介孔分子筛的孔径变化范围为4.21-7.47nm。对于阳离子表面活性剂来说,分子筛合成所用模板剂的碳链长度与分子筛孔径大小有近乎线性的关系。     

水性聚氨酯热防护整理剂的研制及应用研究

在合成聚氨酯的基础上,以二溴新戊二醇与三羟甲基丙烷扩链合成具有阻燃、热防护性能的反应型水性聚氨酯.通过红外光谱、DSC、TG及扫描电镜等表征水性聚氨酯,并通过涂层整理与浸轧整理的性质测试以确定最佳合成工艺.最后确定以聚丙二醇与异佛尔酮二异氰酸酯进行预聚反应,预聚温度80℃,选择80℃为扩连温度,R值选择1.2,DMPA含量5%左右,TMP反应温度为70℃,中和度120%合成水性聚氨酯热防护整理剂.该条件下合成产物阻燃和热防护性能效果最佳.     

Ce_(0.6)Zr_(0.4)O_2和BaSO_4微纳米粒子的水热合成与表征

具有高热稳定性和高比表面积的铈锆固溶体和硫酸钡在催化中有重要用途.采用以三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或聚乙二醇(PEG)为表面活性剂的水热法合成了高比表面积的Ce0.6Zr0.4O2固溶体纳米粒子和BaSO4微纳米粒子.利用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜以及选区电子衍射等技术研究了这些材料的物理性质.结果表明,以P123、CTAB或PEG为表面活性剂所合成的Ce0.6Zr0.4O2粒子呈不规则类球状表面形貌,兼有单晶与多晶(混晶)的面心立方结构,粒径为15~30 nm,比表面积为45~64 m2/g;以PEG或P123为表面活性剂所合成的BaSO4微纳米粒子呈多面体状表面形貌,具有单晶正交结构,晶粒边长为80~200 nm,比表面积为6~11 m2.g-1.     

磁性印迹材料的制备及其性能研究

本实验以salophen为功能单体,Th（Ⅳ）离子为模板离子,乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）作交联剂,用偶氮二异丁腈（AIBN）作引发剂在烯基化的磁性Fe3O4粒子表面上热聚合制备磁性印迹材料.探讨此印迹材料对钍（Ⅳ）的最佳吸附条件.结果表明：此磁性印迹材料在pH为4.5,在70μg/mL钍（Ⅳ）中吸附30 min可以到达最大吸附容量42.54μg/mg.Th（Ⅳ）印迹材料相对U（Ⅵ）,La（Ⅲ）和Ce（Ⅲ）的相对选择性系数分别是62.4,82.2和93.1,说明此材料可以在La（Ⅲ）,Ce（Ⅲ）和U（Ⅳ）的存在下检测Th（Ⅳ）.     

由废旧钛酸锂电极材料浸出液制备纳米TiO2

提出了一种从废旧钛酸锂电池中回收钛并制备成纳米TiO2的有效方法。采用尿素作沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作分散剂,采用均相沉淀法制备纳米TiO2,通过称量和扫描电镜（SEM）分析测试手段研究了钛离子浓度、尿素用量、反应温度、反应时间等因素对纳米TiO2的收率和粒径的影响。实验结果表明：钛离子质量浓度为60 g/L,分散剂质量分数为1.5%,n（CO（NH2）2）/n（TiOSO4）为3,反应温度为90℃,时间为2 h条件下,钛的收率达到90%以上。从扫描电镜图中可知,制备的纳米TiO2粒径约为100 nm。该方法为纳米二氧化钛的制备提供了一种新途径。     

Rheological properties of novel thermo-responsive polycarbonates aqueous solutions

Thermo-responsive multiblock polycarbonates were facilely synthesized by covalently binding poly(ethylene glycol)(PEG) and poly(propylene glycol)(PPG) blocks,using triphosgene as coupling agent and pyridine as catalyst.The aqueous solutions of thermo-responsive polycarbonates were investigated by rheological measurements.Steady-state shear measurements reveal that the polycarbonate solutions exhibit shear-thinning behavior and the hydrophilic content has a pronounced effect on the flow behavior of the polycarbonates aqueous solutions.The shear viscosity decreases with increasing poly(ethylene oxide)(PEO) composition.The increase of viscosity with increasing concentration is probably attributed to the formation of stronger network owing to interchain entanglement of PEO block at higher concentration.When the flow curves are fitted to the power law model,flow index is obtained to be less than 1,as exhibiting typical pesudoplastic fluid.The viscoelastic properties of the system also show close dependence on the composition of polycarbonates.Temperature sweep confirms that the multiblock polycarbonates exhibit thermo-responsive properties.For 7% aqueous solution of polycarbonate with composition ratio of EO to PO of 1/1,the sol-gel transition occurs at 37 ℃,which makes the system suitable as an injectable drug delivery system.     

ATRP法制备纳米铜/PMMA-b-PSt复合粒子及其表征

在超声辐射作用下,以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,通过原子转移自由基聚合（ATRP）制备了预聚物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA-Br）.以此预聚物为大分子引发剂,苯乙烯为共聚单体进行ATRP反应,合成了PMMA-b-PSt嵌段共聚物.通过硼氢化钠还原聚合物体系中的溴化亚铜,制备得到纳米铜/PMMA-b-PSt复合粒子.采用红外吸收光谱（IR）、核磁共振（1H NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）和透射电子显微镜（TEM）等手段对样品进行表征,并用热分析法对样品的热性能进行了研究.实验结果表明成功合成了以PMMA-b-PSt为壳,以纳米铜为核的复合粒子,并发现这种复合粒子可以形成以PMMA-b-PSt为连续相以纳米铜为分散相的圆环状组装图案,热分析结果表明纳米铜粒子的存在降低了嵌段共聚物的分解温度.     

二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠的合成及其溶液性质

以工业品壬基酚和多聚甲醛为原料,草酸为催化剂,合成二（2-羟基-5-壬基苯基）甲烷,经环氧乙烷加合合成二聚壬基酚聚氧乙烯醚（GNP）,然后以氨基磺酸为磺化剂,以及氢氧化钠中和合成二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠（GNPES）。以芘为荧光探针、二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光探针法测定了合成的GNPES和壬基酚聚氧乙烯醚（NPES）的临界胶束浓度、不同表面活性剂浓度下的胶束聚集数。研究了亲水基团氧乙烯基团单元数变化对GNPES和NPES聚集性质的影响,考察了胶束聚集数的浓度效应。结果发现GNPES表面活性剂的临界胶束浓度比NPES表面活性剂的临界胶束浓度低一个数量级,显示了较好的表面活性,但在降低表面张力的能力方面GNPES表面活性剂相比,没有显著差别,基本上相同。随着亲水基团的增长,GNPES表面活性剂和NPES表面活性剂的临界胶束聚集数（Nm）明显增大,且GNPES表面活性剂临界胶束聚集数（N）的增大趋势要强于NPES表面活性剂。     

镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层的制备及性能

为了改善金属基材的表面性能,以钛铁矿为原料,利用微波等离子体化学气相沉积法制备了纳米碳管/二氧化钛复合粉体.采用复合电泳电沉积法在不锈钢基体表面制备了镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层;利用扫描电镜、X射线衍射仪、数显维氏硬度计和电化学测试等手段研究了纳米碳管/二氧化钛复合粉体对复合镀层结构和性能的影响.结果表明纳米碳管/二氧化钛复合粉体的加入有效地减小了复合镀层中镍的晶粒尺寸,促进了金属镍沿(111)晶面择优取向生长,改变了镍的电沉积层结构,提高了镀层的硬度,改善了镀层的耐腐蚀性能;在复合粉体的作用下,复合镀层的硬度与纯镍镀层相比提高了110%,腐蚀电位正移了23mV,腐蚀电流密度减少了0.991微安/平方厘米.     

氨基葡萄糖Schi蹴及其锌金属配合物的合成

以氨基葡萄糖硫酸盐为原料,分别与苯甲醛、水杨醛反应合成Schi疗碱,设定不同的温度、反应时间、投料比,采用正交实验找到较优化的反应条件．再分别用2种Schiff碱和七水硫酸锌反应,考虑物料比这个单因素,合成Schiff碱锌配合物．结果表明,在反应温度45℃,反应时间5h,反应物投料比1：2时,苯甲醛和氨基葡萄糖形成的Schiff碱收率为42．81％,水杨醛和氨基葡萄糖形成的Schiff碱收率为74．01％．在物料比为1：2时,苯甲醛Schiff碱合成的锌配合物收率较高,达到53．49％,水杨醛Schi蹴合成的锌配合物收率达到80．00％．     

氧化镧复合中孔氧化物的合成、表征及催化性能

以十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂,尿素和乙二胺为介质,当n（La）／n（SDS）／n（CO（NH2）2）／n（H2NCH2CH2NH2）／n（H2O）=1．0：1．0：0．6：1．0：200,反应温度为80℃、反应时间为4h时,用水热法合成了氧化镧／十二烷基硫酸钠复合中孔材料（LaOS）。通过XRD,IR,TG／DTA和N2吸附脱附等方法对样品的晶体结构和表面物性进行了研究。结果表明,合成的氧化镧／十二烷基硫酸钠复合物具有典型的六方中孔结构特征,比表面积为182m^2／g,平均孔径为2．6nm。将氧化镧／十二炕基硫酸钠复合物用于催化正辛醇乙氧基化反应,当LaOS的质量分数为10％,反应温度为120℃,初始反应压力0．5MPa时,环氧乙烷的平均反应速率为3．7mol／（mol·h）。产物正辛醇聚氧乙烯醚相对分子质量分布较窄。