微波辐射细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯乳液

在微波辐射下,采用细乳液聚合方法,合成了稳定的含氟丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及丙烯酸丁酯(BA)三元共聚乳液。利用FT-IR表征了共聚物的结构组成;采用激光光散射粒度仪(PCS)研究了聚合过程中粒径变化;用称量法测定了转化率;用透射电子显微镜(TEM)观察了乳胶粒的形貌。结果表明,油溶性引发剂AIBN引发FA-MMA-BA三元细乳液共聚合的主要成核场所为单体液滴;所制得的乳胶粒呈球形,平均粒径为72 nm~98 nm;微波的引用能够加快反应速率,提高单体转化率,且制得的细乳液离心稳定性更好;耐水性随氟单体含量增加而提高。     

胶晶/嵌段共聚物双重模板制备多级孔材料

采用分段乳液聚合法和无皂乳液聚合法制备了聚苯乙烯(PS)微球,以此单分散胶态晶体和嵌段共聚物P123为模板剂,通过Y型分子筛前驱体的填充和模板剂的去除制备了具有大-介-微多级孔的材料.采用XRD、SEM和TEM等手段表征了PS微球及多级孔材料.结果表明,分段乳液聚合可以制备平均粒径为50nm的PS微球,无皂乳液聚合可以制备450nm左右的PS微球;以其作为大孔模板剂分别考察了PS微球粒径、模板剂用量、水用量等因素对多级孔材料合成的影响,结果表明,PS微球的粒径越大,材料中大孔的分散性越好.合成多级孔材料的条件为:PS微球乳液与前驱体的比值(质量比)为1.0~0.5,水与前驱体的比值为7.5,P123与前驱体的比值为0.1.     

微波辐射甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的乳液共聚合

在微波辐射下,进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的乳液共聚合。用称量法测定反应的转化率,研究反应动力学;用差示扫描量热仪(DSC)对共聚产物进行了玻璃化温度(Tg)的测试,并通过Tg计算了共聚物中MMA、BA的质量分数;采用透射电子显微镜(TEM)、激光光散射粒度仪(PCS)表征了乳胶粒形态、粒径大小及分布。结果表明,微波辐射乳液共聚合的诱导期短、反应速率快、转化率高;共聚产物只有一个Tg,并随MMA/BA质量配比的减小,Tg从91.4℃降低到-35.4℃;制得粒径小于100 nm的单分散乳胶粒;随着乳化剂浓度增大,乳胶粒水合粒径从194 nm减小到60 nm左右。     

三维有序大孔间规聚苯乙烯的制备及其功能化

利用通过种子乳液的方法制备的粒径为1100nm的二氧化硅胶体晶为模板,采用配位聚合方式制备了孔径为1000nm的三维有序大孔间规聚苯乙烯材料,进而对其进行了氯甲基孔壁功能化.利用核磁共振、红外光谱、扫描电镜对产物进行了表征分析,结果表明间规结构的聚苯乙烯骨架结构表面引入了氯甲基基团,并且氯甲基化以后依然保持了原有大孔材料孔径均一、结构有序的特点.采用热重-滴定分析测定了相对氯含量为2.3mmol/g.     

三维有序大孔负载Pt-SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的制备和性能

以一种直径约170nm的PMMA微球胶体晶体为模板,复制出孔径约为95nm的三维有序大孔SiO2,以这种大孔结构为载体,采用浸渍-焙烧法制备了三维有序大孔负载的Pt-SO42-/TiO2固体超强酸催化剂。探讨了TiO2负载量对三维有序大孔结构的影响。采用SEM、XRD、N2吸附-脱附实验对其大孔结构进行了表征。结果表明,适宜的TiO2负载量为30%(质量分数),太低,酸性不强,太高,易产生大孔的堵塞。负载后的大孔孔径约为75nm,呈现一种厚壁的球形大孔结构。与通常的三维有序大孔材料(孔径大于300nm)相比,这种孔径小化的大孔材料具有稳定性高和表面积大的特征。以乙酸和正丁醇的液相酯化反应为探针反应,发现这种大孔固体超强酸催化剂可以明显提高其催化活性。     

载邻菲罗林配体的三维有序大孔聚苯乙烯材料的制备及表征

采用胶体晶模板法合成了结构规整的三维有序聚合物材料,并在孔壁上引入了氯甲基。以氯甲基化的孔材料为基础进一步将含双齿N的邻菲罗林配体引到孔壁上,实现了聚合物孔材料的功能化,并通过扫描电镜(SEM),红外光谱(FT-IR)及热失重对各步所得产物进行表征。结果表明,成功将邻菲罗林配体负载到孔内,功能化后的孔材料很好地保持了三维有序大孔材料的结构特征,且孔材料在200℃左右呈现较好的耐热性。     

氟硅改性丙烯酸酯无皂乳液的制备及性能

以纳米SiO2(Nano-SiO2)、γ-甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基硅烷(KH570)、全氟烷基乙基丙烯酸酯(FM))等为主要原料,通过KH570改性纳米SiO2后,与FM等乙烯基单体共聚,制得了既含氟又含硅的丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液。通过FT-IR、AFM及接触角测量等手段研究了共聚物的结构及性能。结果表明,氟硅单体均参与了共聚反应;乳胶膜耐热稳定性及残炭率均得以提高;加入SiO2后,涂膜凸起峰的高度和致密程度提高;当w(FM)=30%,w(SiO2)=0.5%时,涂膜对水及液体石蜡的接触角分别为125°及110°;激光粒度分布仪(DLS)分析表明,乳液平均粒径为98.37 nm。     

单分散聚苯乙烯微球合成及在三维有序大孔材料制备中的模板作用

通过乳液聚合得到了单分散的聚苯乙烯(PS)微球乳液并通过阳离子破乳沉降法实现PS微球自组装,得到了紧密堆积的PS微球的胶体模板剂。向PS胶体模板的空隙填充硅溶胶,再通过焙烧去除模板得到三维有序大孔(3DOM)二氧化硅(SiO_2)材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外和热重分析等对合成的3D大孔SiO_2材料进行表征。结果表明:使用粒径不同的PS微球作为模板,制得的3D大孔SiO_2材料的孔径在200~400nm之间。该制备方法为多孔材料的制备开拓了一条可行、便捷的途径。     

树枝状-线性聚合物PAMAM-AGE对蓝湿革性能的影响

利用十二烷基缩水甘油醚(AGE)对聚酰胺-胺(G1PAMAM-NH2)在碱性条件下改性,制备出一种树枝状-线性聚合物(G1 PAMAM-AGE)。使用FT-IR,1 H NMR、激光粒度仪等手段研究了G1PAMAM-AGE的结构和乳液粒径,结果表明产物的接枝率为85%,乳液平均粒径为15.5μm。使用FT-IR、SEM和TG等手段研究了G1PAMAM-AGE处理后的蓝湿革的结构、物理机械性能和热力学性能。结果表明G1PAMAM-AGE渗入蓝湿革后与胶原蛋白分子间形成了较强的相互作用,使得蓝湿革内胶原纤维束更为紧密,且力学性能和热力学性能均得到了提高。     

大孔-介孔分级孔结构炭材料制备及性能研究

以聚苯乙烯微球以及F127嵌段共聚物自组装结构为模板,酚醛树脂低聚物为碳前驱体,双模板法合成了大孔-介孔分级孔结构的炭材料.对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮吸附-脱附测试,并研究了样品的电化学性能.结果表明,利用这种简便的合成方法可以得到具有三维连通大孔以及二维有序介孔结构的分级孔结构炭材料,大孔尺寸在1μm左右,介孔孔径集中分布在5nm,比表面积为353.8m2/g,孔容0.36cm3/g.利用三电极体系测试了产品作为电化学双电层电容器电极材料的性能,在50mA/g的电流密度下,放电质量比电容为40F/g.     

面向建筑的石蜡微胶囊制备与表征

以甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物P(MMA-co-MA)为壁材,以石蜡为芯材,采用乳液聚合法制备了适用于建筑围护结构的相变材料微胶囊(MEPCM)。利用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光粒度分析仪对产品的表面形貌、热物理性能、化学结构、粒径等进行了表征。探讨了十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、辛烷基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)对微胶囊形貌的影响。结果表明,以OP-10为乳化剂,芯壳质量比为1.2∶1时,可获得平均粒径为252.17 nm,相变温度为25.12℃,焓值为61.28 J/g,包裹率为71.29%,表面规整均一的球形微胶囊。产物相变温度处于人体舒适范围内,且相变焓值较大,适用于建筑节能。     

苯丙乳液应用性能的影响因素

以苯乙烯(St)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)为主要单体采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺合成了苯丙乳液。用激光粒度仪测试了乳胶粒粒径大小及粒度分布, 用差示扫描量热法(DSC)测试了共聚物的玻璃化转变温度, 用流变仪测量了乳液的流变性能, 研究了单体配比、交联剂用量以及乳化剂用量对乳胶粒粒径、乳液的稳定性、流变性、粘结性能的影响。结果表明: 合成的苯丙乳液为假塑型流体; 乳液的粘度随着2-EHA/St配比、交联剂用量和乳化剂用量的增加而升高; 乳液的稳定性随着乳化剂用量的增大而提高, 随着交联剂用量的增大而降低; 乳液胶膜的粘结性随着交联剂用量以及2-EHA/St配比的增大而增强; 乳胶粒的粒径随着乳化剂用量的增加而变小, 随着交联剂用量的增加而变大。     

微乳液法制备纳米氧化锆粉体的研究

以可溶性锆盐(ZrOCl2·8H2O)-十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)-正丁醇(C4H10O2)-环己烷(C6H12)组成的微乳液体系为基础、氨水作沉淀剂,在微乳区反应,经过洗涤、焙烧等工序,制备得到粒径10～40nm、形貌可控、分散性良好的ZrO2粉体.通过扫描电镜(SEM)、热分析仪(TG-DSC)以及X射线衍射分析对粉体进行表征,得到了晶相随焙烧温度的变化规律,并通过激光粒度仪以及Scherrer公式计算出粉体的粒度,从而得出粉体的粒度随浓度、溶水量以及焙烧温度的变化规律.     

三维有序大孔SnO2及SnO2/SiO2材料的制备及结构特征

以SnCl2-2H2O和正硅酸乙酯为原料，用微球直径为585nm的聚苯乙烯胶晶为模板，制备了三维有序大孔SnO2和SnO2／SiO2材料，SEM观察表明，直接用SnCl2的乙醇溶液为前驱物溶液，难以形成有序的大孔结构，加入正硅酸乙酯或将SnCl2溶液转变为氧化物溶胶，则得到的大孔材料孔结构三维有序排列相当好，孔径为453～500nm，孔与孔之间通过小孔相连，XRD分析表明，大孔材料孔壁由晶粒直径约为17nmSnO2粒子构成。     

反蛋白石结构三维有序大孔CeO_2的制备和性能EI北大核心CSCD

以单分散聚苯乙烯(PS)微球为构筑单元,用双基片垂直沉积方法制备高度有序的PS胶体晶体模板,再用模板法合成了具有反蛋白石结构的三维有序大孔CeO_2(3DOM-CeO_2)。用X-射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)和N_2吸脱附等手段对样品微观结构进行了表征,并借助H_2-TPR分析了样品的还原性能。结果表明:PS胶体晶体模板排列高度有序,呈多层面心立方结构紧密堆积;所制备的3DOM-CeO_2具有三维周期性排列的多孔结构,其孔间距在280-300 nm,壁厚约为40 nm;样品的大孔骨架由粒径为5-10 nm的CeO_2颗粒所组成;与纳米CeO_2标样相比,3DOM-CeO_2样品具有更好的低温还原性能。     

Co0.8Mn0.8Ni0.9Fe0.5O4 纳米粉体的制备及热敏特性研究

采用共沉淀法,以NH4HCO3为沉淀剂制备了Co0.8Mn0.8Ni0.9Fe0.5O4负温度系数(NTC)热敏电阻纳米粉体材料,研究了不同预烧温度对材料相结构的影响,探讨了不同烧结工艺对NTC热敏电阻材料微观结构和热敏性能的影响. 采用X射线衍射(XRD)、综合热分析(TG/DTA)、红外(FT-IR)、扫描电子显微技术(SEM)和激光粒度分析仪对制备的样品进行了表征. 结果表明,750℃预烧后的粉体为纯尖晶石相,晶粒粒度为32.1nm,颗粒粒径在50～100nm范围内. 通过对不同烧结程序的对比研究发现,当烧结程序为:840℃、1200℃各保温2h,升降温速率为1℃/min时,样品电学性能较好:ρ25℃=1183Ω*cm,B25/50=3034K. 分析表明,该烧结程序能有效改善热敏电阻材料的微观结构和热敏性能. 根据ln ρ-1/T曲线斜率计算了经不同工艺烧结后热敏电阻材料的激活能在0.26eV左右.     

气-液界面二元共沉积法制备三维有序大孔SiO2

采用乳液聚合法制备粒径为229nm的单分散聚苯乙烯(PS)微球,以单分散PS微球和粒径为10nm的硅溶胶为原料,采用蒸发自组装法在气-液界面上二元共沉积,制备了大孔SiO2材料。结果表明,当SiO2体积分数为11%时,大孔SiO2材料呈现有序规整的FCC结构,其填充率为42%,收缩率仅为2%。低温N2吸附表明该材料在大孔孔壁上存在6.4nm左右的介孔,是一种具有大孔/介孔复合孔道结构的功能材料。     

新型偶氮功能化两亲性嵌段共聚物的合成及其光响应行为

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法制备了以苯乙烯-马来酸酐交替共聚物(PSMA)与聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG)组成的共聚物(PSMA-b-PMAPEG),经4-氨基偶氮苯(4-AAB)修饰得光响应性两亲性嵌段共聚物P(St-al-Ma/azo-MaIM)-b-PMAPEG。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1 H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行表征。此共聚物在水中可自组装形成胶束,由透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征可知胶束直径约100nm。用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究胶束溶液的吸光度随光照时间的变化;DLS和扫描电子显微镜(SEM)观察紫外光和可见光辐射对胶束粒径的影响,结果表明,胶束经365nm紫外光照射后,偶氮苯由反式结构转变成顺式结构,粒径增大;再经420nm可见光照射,偶氮苯结构又从顺式转变回反式,粒径减小到初始值。     

含季铵荷电基团的有机-无机杂化介孔材料的合成与表征

以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)和N-三甲氧基硅丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TSPMNC)为硅源,以NaOH为催化剂,合成出带有季铵荷正电基团的有序介孔材料(QAS)。采用XRD,TGA、BET、SEM,XPS、TEM、FT-IR等手段对产品结构进行了表征和分析。结果表明,产品具有较为均一的六方介孔结构,孔径约为3.5nm,产品中季铵荷电基团的含量约为1.41mmol/g。     

一步法制备有序介孔炭/硫化镉纳米复合材料

采用一步法制备出有序介孔炭原位负载纳米硫化镉(Cd S)粒子复合材料。该法以酚醛树脂、硫脲、硝酸镉为前驱体,三嵌段共聚物F127为模板剂,最终炭化得到有序介孔炭/Cd S纳米复合材料,并采用XRD、BET和TEM等技术对产物进行表征。该复合材料具有有序的孔道结构,均一的孔直径(3.4~4.1 nm)和大的比表面积(554.2 m2/g)。纳米Cd S粒子为较稳定的六方晶相,粒径均一,且高度分散在有序介孔炭内,随着Cd S粒子含量的增加,介孔炭有序度降低。