聚合物中空微球的制备与粒径控制

以甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯为主要单体,聚乙烯醇为分散剂,利用悬浮聚合方法制备出了具有中空结构的聚合物微球.利用扫描电子显微镜和偏光显微镜对微球的形貌、粒径及其分布进行了表征.考察了搅拌速度、分散剂用量、油水比、引发剂用量等因素对微球的粒径及其分布的影响.研究结果表明：微球呈多分散状态,中空结构良好,内、外壁光滑;搅拌速度、分散剂用量是控制粒径大小及其分布的主要因素;当油水比〉1：1.5时,成球性能受到影响,同时油水比对微球粒径及其分布也有影响;引发剂用量为0.6%时有最高的转化率.     

掺铜中空生物玻璃纳米球的制备及可控掺杂

通过研究铜元素掺杂对中空生物玻璃纳米球形貌结构的影响,进一步探究中空生物玻璃铜掺杂与药物缓释性能的关系,以获得具有一定抗菌作用和药物控释性能的骨组织工程支架。以聚丙烯酸(Polyacrylic acid,PAA)为模板剂,以硅源、磷源、钙源及铜源为无机盐前驱体,结合采用溶胶-凝胶法制备掺铜中空生物玻璃纳米球(Copper substituted hollow bioactive glass, Cu-HBGNs),改变CaO、CuO组分的原料添加量来调控所得掺铜中空生物玻璃纳米球的掺杂量;采用SEM、TEM、EDS、FTIR、XRD、TGA及N_2吸附-脱附等测试表征掺铜中空生物玻璃纳米球的形貌结构、元素组成及热稳定性。结果表明:在生物玻璃体系中引入不同摩尔比的CaO、CuO组分能实现掺铜中空生物玻璃纳米球的可控掺杂,所制备纳米球样品外观形貌及结构基本不变,粒径、孔径均可调。溶胶-凝胶法准备的可控掺铜中空生物玻璃在药物输送和骨组织修复领域具有广阔的应用前景。     

中空TiO2微球的制备与表征

以葡萄糖、TBOT以及HCl为原料,通过C微球模板法在溶剂热处理条件下成功制备出了粒径可控的中空TiO2微球,并对产物进行了表征和性能研究.XRD结果表明产物为锐钛矿结构;SEM结果显示产物为规整球形形貌,粒径分布均匀;TEM结果显示产物具有典型的中空结构,中空壳层由大量纳米晶组成.UV-vis研究结果表明,中空TiO2微球的光吸收波段发生红移,吸收边红移至750nm左右处;BET研究结果表明,中空TiO2微球具有介孔结构,比表面积约为99.8m2·g-1,孔容约为0.62cm3·g-1,平均孔径约为5.3nm.     

聚丙烯中空纤维膜表面微纳结构构建及其在膜蒸馏中的应用

为了提高聚丙烯中空纤维膜的膜蒸馏分离性能,采用溶胶凝胶法制备不同粒径的单分散二氧化硅(SiO₂)微球,使用无氟硅烷偶联剂十八烷基三氯硅烷(OTS)对SiO₂微球进行接枝改性,利用相转化技术将改性后的超疏水SiO₂颗粒涂覆到聚丙烯中空纤维膜表面对其表征,并进行膜蒸馏实验。结果表明：改性后,不同粒径的超疏水SiO₂微球均匀地分散在聚丙烯中空纤维膜表面,形成了粗糙的多孔微纳结构,表面粗糙度明显升高,接触角达到165°以上,具有极好的超疏水性;将其应用到膜蒸馏(MD)技术中进行高浓度盐水的海水淡化实验,改性后的聚丙烯中空纤维膜截留率高达99.99%,通量较原膜提高1倍;在连续脱盐80 h后,通量才有所下降,截留率的变化仍不明显。     

聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯气体分离膜的制备与分离性能

为提高气体分离膜的渗透性能,将界面交联法应用于制备气体分离用超薄复合膜,采用侧链具有反应性的聚合物聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)为涂层材料,通过PDM涂层与交联剂溶液之间的固-液界面反应制膜,并采用扫描电镜(SEM)和X射线光子能谱仪(XPS)对膜的形貌及表面化学结构进行表征。结果表明:界面反应形成的PDM交联层具有不对称结构,表面可以充分交联并提供分离性能,表面以下疏松的交联结构有利于气体渗透;当分离因子相同时,界面交联膜的渗透通量更高,在跨膜压差为300 kPa、操作温度为23℃时,界面交联膜的CO_2渗透速率为85 GPU,本体交联膜的CO_2渗透速率为30 GPU,CO_2/N_2理想分离因子为50。     

微交联氟碳丙烯酸酯乳液的制备

以有机氟碳单体、丙烯酸酯等为共聚单体,引入交联剂制备微交联氟碳丙烯酸酯乳液。探讨交联剂、乳化剂、引发剂、氟单体等对乳液的影响。红外光谱分析结果表明氟碳单体已键接到聚合物主链上。在单体中加入交联剂二乙烯基苯（DVB）,使用R-A／R-D复配乳化剂,n（R-A）：n（R-D）=0.5.w（引发剂）=0.4％,w（氟单体）=20％时制备的乳液性能较好,转化率达到98.31％,凝聚物量0.42％,乳胶膜接触角达到77°,吸水率仅为8.89％。     

纳米SiO2改性聚合物渗透汽化膜

以丙烯酸、丙烯腈为单体,添加纳米SiO2进行水溶液共聚,由共聚物水溶液制备主体膜,并与聚乙烯醇膜复合,制备出水优先透过的3层夹芯复合渗透饩化膜.通过TG分析、机械性能测试和渗透汽化分离实验研究了纳米SiO2改性膜的性能.与不含纳米SiO2的膜相比,改性膜的热稳定性和机械稳定性明显改善.使用该膜分离甲醇质量分数98%的水溶液,膜的分离因子显著提高,且有不错的渗透通量.     

悬浮聚合法制备粒径可控的PGMA交联微球的研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用悬浮聚合法制备了粒径可控的以GMA为主单体的二元共聚物交联微球PGMA.考察了分散剂用量、搅拌速度、水油相比例、交联剂用量、NaCl用量等因素对成球性能、微球粒径的影响规律,并确定了成球最佳条件.采用红外光谱(FTIR)表征了微球的化学结构,使用扫描电子显微镜(SEM)观察了微球的形貌.研究结果表明:在水介质中加入电解质NaCl,采用悬浮聚合法并通过控制各反应条件,可以制备出球形度极好、粒径在60~180μm范围内的交联微球PGMA.     

中空纤维复合膜与平板复合膜的分离性能比较

以哌嗪水溶液为水相,均苯三甲酰氯正己烷溶液为有机相,在聚砜基膜上进行界面聚合反应,制备出两种聚哌嗪均苯三甲酰胺/聚砜纳滤复合膜：中空纤维复合膜与平板复合膜.文中对二者的分离性能进行了研究,结果说明,尽管聚合条件相同,基膜性质相近,平板膜与中空纤维膜的性能差异很明显.分析二者受压应力及形变,认为两种复合膜性能差异的原因在于平板膜与中空纤维膜应力形式的不同.     

迪恩涡编织型中空纤维膜分离黏土悬浮液研究

研究了一种新型编织中空纤维超滤膜，分析了这种膜对纯水和黏土悬浮液的分离效果，比较了同类型中直线型超滤膜的性能差别，对不同浓度黏土悬浮液渗透通量衰减性能、渗透回收率和能量消耗进行了对比试验、结果表明，由于迪恩涡的强化传质作用，编织型中空纤维膜过滤黏土悬浮液时极限渗透流量比线性中空纤维膜高40％～110％，而单位渗透流量的能耗只有线性中空纤维膜的50％～70%，且随污染物浓度升高，极限渗透流量的改善和单位渗透流量的能耗降低效果更明显．     

ZnO中空微球的制备及其反应吸附脱硫性能

以蔗糖为模板剂,采用水热法制备了Zn(OH)2 碳复合微球,焙烧后形成了ZnO 中空微球。考察了焙烧速率对ZnO 中空微球形貌和孔结构形成的影响。利用X-射线衍射(XRD)、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、N2 吸附等表征手段对其结构进行分析。采用等体积浸渍法制备了Ni质量分数为5%的NiO/ZnO 吸附剂,并在固定床反应器中进行其反应吸附脱硫性能研究。结果表明,当焙烧速率为3 ℃/min时,所制备的ZnO 中空微球的比表面积和孔体积最大,分别为37.21m2/g和0.483cm3/g;在吸附温度为350℃、压力为1.2MPa、进料液体积空速为6h-1、氢气与模拟油体积比为60的条件下,Ni/ZnO 吸附剂吸附脱硫率可达96%,拥有潜在的应用价值。     

含钐纳米粒子的抗磨减摩性能研究

用溶剂取代干燥法制备了粒径为20－40mm的纳米晶硼酸钐粒子,并用TEM及XRD对该产物进行了表征。用四球机及环块摩擦磨损试验机测定了纳米硼酸钐作润滑油添加剂的摩擦这性能,研究发现：纳米硼酸钐的加入,能有效提高500SN基础的抗磨减摩性能及承载能力,且纳米硼酸钐的加入量有一最佳值,超过此量,含纳米粒的润滑油摩擦学性能下降,纳米硼酸钐的摩擦学作用,机理是在摩擦表面形成沉积膜和渗透膜,沉积膜和渗透膜的共同作用使润滑油的摩擦学性能提高。     

环糊精介导聚苯乙烯微球的制备及表征

选用β-环糊精为稳定剂,以苯乙烯为原料、过硫酸钾为引发剂,采用无皂乳液聚合法制备单分散聚苯乙烯微球。利用扫描电镜对微球进行表征,研究了微球合成过程中稳定剂用量、苯乙烯单体用量及引发剂用量对微球粒径分布的影响。实验结果表明：适当地改变稳定剂用量、苯乙烯单体用量及引发剂用量可以得到不同粒径且单分散性良好的聚苯乙烯微球。     

无皂乳液聚合制备微米级单分散聚苯乙烯微球

采用无皂乳液聚合法制备了具有单分散性的微米级聚苯乙烯微球.研究表明,在一定反应条件下,随着苯乙烯和引发剂浓度的增大,聚苯乙烯微球的粒径增大,分布变宽,且引发剂一次加入有助于形成单分散的聚苯乙烯微球.所制备的聚苯乙烯微球标准偏差δ为0.15 μm,分散系数ε为0.03,且具有良好的球形度,表面光滑,无破损,无缺陷.     

St-DVB交联微球的制备及其性能研究

制备了聚苯乙烯-二乙烯基苯交联微球,用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、激光粒度分析仪等对微球进行了表征,研究了溶胀剂、引发剂、苯乙烯-二乙烯基苯、加料顺序等反应条件对微球形貌的影响。结果表明,实验选用过氧化苯甲酰作为引发剂,质量分数为1.26%~6.12%;丙酮为溶胀剂,质量分数为2.65%~34.28%;制备的交联微球呈单分散性。     

磁性高分子微球Fe3O4／PMMA的制备与表征

以油酸作为表面活性剂,采用化学共沉淀法制备了具有良好晶型、分散性好的纳米四氧化三铁。以甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为反应单体,DVB为交联剂,使用水溶性引发剂KPS,采用单体聚合法制备磁性高分子微球Fe30dPMMA,该磁性高分子微球具有明显的核壳结构,粒子尺寸约为500nm。     

碳微球对中空ZnO结构和药物缓释性能的影响

以碳微球为模板制备中空ZnO微球,接着采用浸渍法将防霉剂填充在中空ZnO微球中,同时对其在水中的缓释效果进行了研究.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了反应时间和葡萄糖浓度对碳微球形貌的影响,以及不同碳微球模板对中空ZnO微球形貌和结构的影响.SEM和TEM测试结果表明:采用水热法成功地制备了尺寸为50~200nm的碳微球和40nm左右的中空ZnO微球.缓释实验结果表明:载药中空ZnO微球从1h到9h释放的防霉剂浓度从0.008 3mg/mL增加到0.021 4mg/mL,缓释效果明显.     

交联QCS／PS阴离子交换膜的制备及表征

以壳聚糖（CS）为原料,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为醚化剂,通过亲核取代反应,将季铵基团引入壳聚糖主链,制备季铵化壳聚糖（QCS）。采用阳离子季铵盐十六烷基三甲基溴化铵和引发剂过硫酸钾,通过乳液聚合法合成了聚苯乙烯（PS）微乳液。以QCS为膜的基本原料,掺杂了适量的PS微乳液,以戊二醛为交联剂,制备了一系列的OCS／PS阴离子交换膜。用傅立叶变换红外光谱（FT—IR）表征了样膜的结构,考察了PS微球和戊二醛含量对QCS／PS膜的吸水性和离子交换量等性能的影响。结果表明,交联剂的加入可有效抑制QCS膜的形变,在PS微球质量分数为35％时,随着交联度的增加使溶胀度从68．5％降低到25．8％,但同时降低了QCS／PS膜的离子交换量。而PS微球却提高了OCS／PS膜的离子交换量,溶胀度也略有降低。因此当交联度为5％、PS微球质量分数为35％时,含水率为65％,IEC为4．89mmol／g,二者都达到了稳定的趋势,能够优化Qcs／Ps膜的整体性能。     

“绣球”状中空C/Nb2O5微球的制备及其 电化学性能研究

以草酸铌为铌源,空心碳球为模板,采用简单的水热法合成了具有独特形貌的“绣球”状中空C/Nb2O5微球。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了所制备中空C/Nb2O5微球的微观结构,并采用电化学工作站研究了其作为负极材料的锂离子电池的电化学性能。研究结果表明,直径约为1 μm的空心碳球被Nb2O5包覆,中空C/Nb2O5微球呈现出独特的“绣球”形状,使其比表面积明显增大;在电流密度为40 mA/g下,中空C/Nb2O5微球和Nb2O5微球作为负极材料的锂离子电池的初始放电比容量分别为402.26 mA·h/g和336.44 mA·h/g,经过50次充放电循环后,当电流密度返回40 mA/g时,中空C/Nb2O5微球的放电容量为192.38 mA·h/g,而Nb2O5微球的放电容量仅为4.86 mA·h/g。说明这种特殊的“绣球”状中空结构有效地增加了Nb2O5的表面积,并使得中空C/Nb2O5微球负极材料具有高的比容量和良好的可逆性能。     

分散聚合制备大粒径单分散聚苯乙烯微球

采用分散聚合法制备了粒径大小均一的聚苯乙烯微球,研究了单体、稳定剂、引发剂及溶剂比对微球粒径大小及粒径分布的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪对微球结构进行表征,用扫描电镜对微球外观形态进行了表征。当单体质量分数为29.52%,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂、质量分数为3.94%,偶氮二异丁腈为引发剂、质量分数为2.36%,溶剂为乙醇时,制备得到平均粒径达到10.06μm单分散大粒径聚苯乙烯微球。