聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(nano-SiO_2)复合材料,用偏光显微镜、差示扫描量热仪研究了PP/nano-SiO_2复合材料的凝聚态结构,并用扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察了nano-SiO_2粒子在PP中的相容性和分散性。结果表明,分散于PP中的nano-SiO_2粒子影响了PP的凝聚态结构,球晶尺寸变小,球晶边界模糊,PP的结晶和熔融温度分别增加了6.5%和2.6%;PP/nano-SiO_2复合材料在硅烷偶联剂(KH-560)与增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的协同作用下,nano-SiO_2粒子在PP基体中的相容性增加,粒子与基体界面结合良好,团聚少,分散好,PP的冲击强度增加了40%。     

有机物对针铁矿团聚氧化石墨烯(GO)的影响

研究了土壤矿物针铁矿与环境中存在的芽孢杆菌胞外聚合物(EPS)对氧化石墨烯(GO)团聚特性的影响.结果 表明氧化石墨烯纳米颗粒与土壤中的矿物和EPS发生作用.土壤中针铁矿对纳米颗粒GO的团聚有促进作用,受pH值影响大.针铁矿与EPS复合体对GO团聚也有促进作用,但较单独针铁矿作用弱且受pH值影响不明显.NaCl离子强度的增加促进了GO的团聚,降低了GO溶液的稳定性.明确了不同pH值和离子强度下针铁矿-EPS复合体系对GO在土壤中的状态产生重要影响.     

纳米SiO_2包覆微晶纤维素对PLA/PBS复合材料性能的影响

以纳米二氧化硅(nano-SiO_2)表面包覆的微晶纤维素(MCC)为填料,采用熔融共混的方法制备了聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)复合材料。运用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、动态热力学分析仪等方法研究了nano-SiO_2对PLA/PBS/MCC复合材料的力学性能、热稳定性以及结晶行为的影响。结果表明,nano-SiO_2包覆在MCC表面后与PLA/PBS熔融共混提高了nano-SiO_2在聚合物材料中的分散性,改善了MCC与树脂基体的相容性;添加5%(质量分数,下同)MCC的PLA/PBS/MCC复合材料,与同样添加量的PLA/PBS/nano-SiO_2-MCC复合材料相比,其储能模量、冲击强度以及结晶度分别提高了13.04%、11.70%、71.92%。     

改性纳米二氧化硅的制备及其在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

用偶联剂KH570作修饰剂,采用液相原位表面修饰技术制备改性纳米二氧化硅,并考察其在溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶中的应用。结果表明:与未改性纳米二氧化硅相比,改性纳米二氧化硅在橡胶基体中的分散性较好,与橡胶的相容性提高,团聚减弱;改性纳米二氧化硅/SSBR/BR复合材料的物理性能和耐磨性能提高,Payne效应减弱;修饰量为50 mmol·kg~(-1)的改性纳米二氧化硅/SSBR/BR复合材料物理性能、耐热老化性能和耐磨性能最好。     

纳米二氧化钛/腐植酸对泰乐菌素的吸附特性

为了研究不同来源的腐植酸(HA)/纳米二氧化钛(nmTiO2)复合物对典型抗生素环境行为的影响,采用批量平衡振荡法,分别考察了吸附等温线、离子强度以及pH值对纳米二氧化钛/HA吸附泰乐菌素(TYL)的影响。结果表明:TYL在TiO2/不同来源的HA复合物上的吸附容量不同,顺序为,BZ/TiO2DC/TiO2NT/TiO2DN/TiO2,添加腐植酸后,吸附容量明显增加,离子交换可能是泰乐菌素在HA/TiO2复合物上吸附的主要机理;随着pH值的升高,吸附容量逐渐增大;而随着离子强度的增加,吸附容容量显示减小。这意味着纳米二氧化钛进入环境后,随着环境条件的改变,其对抗生素的吸附能力也将发生改变,进而对抗生素在水环境中的迁移造成影响。     

PNB/nano-SiO_2复合材料的制备与性能

制备了纳米二氧化硅(nano-SiO_2)负载乙酰丙酮二氯化钯催化剂(记作负载钯催化剂),并以三五氟苯硼[B(C_6F_5)_3]为助催化剂,通过一步原位聚合法制备了聚降冰片烯/nano-SiO_2(PNB/nano-SiO_2)复合材料。通过改变聚合工艺,实现对聚合行为的调控。结果表明:当负载钯催化剂为10μmol,B(C_6F_5)_3为0.20 mmol,聚合温度为60℃,聚合物活性为1.02×10~6 g_(PNB)/(mol_(Pd)·h)时,PNB/nano-SiO_2复合材料中的SiO_2粒子分散良好、分布较均匀,体系相容性较好。制备的PNB/nano-SiO_2薄膜拉伸强度随着SiO_2含量增加而提高,且透明性较好。     

基于离子液体型pH探针纳米颗粒的合成及应用

介绍了合成一种新型的兼具抗菌和pH检测作用的离子液体修饰的纳米粒子的方法。首先合成1-三甲氧基甲硅烷基-丙基-3-甲基咪唑氯盐(SpmImCl),并进一步接枝到二氧化硅纳米颗粒表面,然后通过阴离子交换将具有pH响应性的甲酚红阴离子(CR-)引入纳米粒子表面得到具有pH响应性的离子液体修饰纳米粒子SiO_2-SpmImCR。该纳米粒子的颜色可以随着pH值的改变而发生可逆性的改变,在酸性和碱性-中性条件下分别为黄色和紫红色,其循环使用10次后仍然保持很好的pH响应性。此外,该纳米粒子对金黄葡萄球菌还具有一定的抗菌作用。     

应用超滤技术分析海藻酸钠对废水中Pb2+的吸附规律

含铅离子废水污染事件近年来尤为严重,使得含铅废水的治理成为关系到社会稳定的重大环境安全问题之一。海藻酸钠为天然高分子有机物,来源广泛,成本低廉且无生物毒性,可吸附重金属离子形成凝胶。文章以超滤过程为研究对象,对海藻酸钠吸附Pb2+的的规律进行了研究,结论如下:(1)海藻酸钠对铅离子的吸附容量Q0随pH值的升高和铅离子的浓度升高而升高,吸附时间对海藻酸钠吸附铅离子的影响较小,在1分钟内就达到吸附平衡;(2)pH值对于铅离子的截留效果影响很大,pH值越高,铅离子的截留效果越好。     

应用超滤技术分析海藻酸钠对废水中Pb~(2+)的吸附规律

含铅离子废水污染事件近年来尤为严重,使得含铅废水的治理成为关系到社会稳定的重大环境安全问题之一。海藻酸钠为天然高分子有机物,来源广泛,成本低廉且无生物毒性,可吸附重金属离子形成凝胶。文章以超滤过程为研究对象,对海藻酸钠吸附Pb2+的的规律进行了研究,结论如下:(1)海藻酸钠对铅离子的吸附容量Q0随pH值的升高和铅离子的浓度升高而升高,吸附时间对海藻酸钠吸附铅离子的影响较小,在1分钟内就达到吸附平衡;(2)pH值对于铅离子的截留效果影响很大,pH值越高,铅离子的截留效果越好。     

PLA/nano-SiO_2/HA三元复合生物材料的力学及体外降解性能研究

采用3D打印技术制作聚乳酸/纳米二氧化硅/羟基磷灰石(PLA/nano-SiO_2/HA)三元复合生物材料,研究了复合材料的力学性能及其在磷酸盐缓冲溶液中的体外降解性能。结果表明:当nano-SiO_2含量为PLA/HA复合材料质量的2%时,三元复合生物材料的综合力学性能最好,其拉伸和弯曲强度分别是85.62 MPa、126.66 MPa。随着体外降解时间的延长,三元复合生物材料的拉伸及弯曲强度将下降,但即使如此,经历12周的体外降解试验后,所有强度保持率均在80%左右,且在降解试验过程中,降解液的pH值基本维持在7.35左右,说明PLA/nano-SiO_2/HA三元复合生物材料在缓冲溶液中具有足够高的强度,且对环境影响较小,有望应用于一些组织工程中。     

改性纳米二氧化硅的制备及其在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

摘要：以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为修饰剂,采用液相原位表面修饰技术,制备了可分散性纳米二氧化硅,并将这种改性后的纳米二氧化硅应用到溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶体系,对其进行力学性能、磨耗性能、流变性能测试,考察了修饰剂的不同用量对复合材料上述性能的影响。傅里叶红外光谱表明,KH570已经成功通过化学键键合在二氧化硅表面,扫描电镜显示其团聚减弱,分散性提高。橡胶纳米复合材料的力学性能有所改善,在修饰量为25-50mmol/kg时性能最佳;耐磨性能明显提高,尤其是修饰量为50mmol/kg时,磨耗体积最少,降低了33.85%;明显降低了Payne效应,减弱了二氧化硅的团聚,提高了其在橡胶基体中的分散性。     

基于动态光散射下纳米二氧化硅分散性的影响因素研究

纳米二氧化硅是目前应用最为广泛的一种纳米材料,但其团聚行为对粒径测量和应用效果有不利的影响。为减少纳米二氧化硅颗粒的团聚行为,应用动态光散射粒度分析方法,考察了分散方式、分散剂种类、悬浮液条件对不同纳米二氧化硅的粒径及多分散性指数（PDI）的影响规律。实验结果表明,磁力搅拌条件下,0.1%（质量分数）的PEG-2000对各类纳米二氧化硅均具有较好的分散效果;随着悬浮液pH增大,硅溶胶悬浮液粒径和PDI均呈下降趋势,是因为悬浮液pH影响了硅溶胶的溶解平衡;而固态二氧化硅悬浮液的粒径和PDI则呈先上升后下降的趋势,这是由于悬浮液pH影响了双电层结构。实际测试和应用中应注意悬浮液配制条件和纳米二氧化硅类别对粒径和PDI的影响。     

纳米二氧化硅改性聚偏氟乙烯膜的研究进展

叙述了普通纳米二氧化硅(SiO_2)、疏水性气相纳米二氧化硅(SiNPS)、氟化二氧化硅(f SiO_2)以及离子液体接枝改性纳米二氧化硅(IL-SiO_2)对聚偏氟乙烯(PVDF)杂化膜的微观结构、化学性能及力学性能产生的影响及其机理,总结了纳米SiO_2在PVDF膜改性中的研究现状。通过分析目前纳米SiO_2改性所存在的问题,认为研发功能良好,成本低廉的改性纳米SiO_2成为未来的研究热点,探索与PVDF膜的制备方法及用途相对应的最佳的纳米SiO_2改性方法,是未来的发展趋势。     

纳米SiO2表面吸附聚丙烯酰胺及其液相分散稳定性

通过溶胶-凝胶法制备纳米SiO2,讨论聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)在其水悬浮体系中的吸附行为。红外光谱分析和吸附实验结果表明。纳米SiO2通过氢键吸附PAM,吸附行为与PAM浓度,PAM分子量和pH值等因素相关。PAM吸附量随着浓度的增加而增大直至达饱和吸附量,并且饱和吸附量随着pH值的减小而增大。相同条件下,PAM分子量越大,表面吸附层的厚度越大,吸附量也越大。吸附PAM后纳米SiO2的表面电荷密度,扩散层电荷密度以及ζ电位发生变化。纳米SiO2吸附PAM后,增加了颗粒间的空间位阻作用,有效阻止纳米SiO2的团聚．若PAM加入量达到过饱和反而会引起纳米SiO2的团聚．     

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。     

聚亚甲基蓝/纳米二氧化硅修饰电极的制备及其对NADH的电催化氧化

通过电化学方法制备了聚亚甲基蓝/纳米二氧化硅复合膜修饰电极(PMB-nano-SiO2/GCE),采用扫描电子显微镜(SEM)和交流阻抗法(EIS)对复合膜界面进行了表征,并研究了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)在修饰电极表面的电化学行为。结果表明,在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,NADH氧化峰电位降低和峰电流明显增加,表明该修饰电极对NADH具有良好的电催化氧化性能。NADH浓度在1.0～100.0μmol/L浓度范围内与峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.997。     

PVA/Nano-SiO_2杂化薄膜的制备及其结构与性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚乙烯醇(PVA)/纳米二氧化硅(nano-SiO_2)杂化材料;通过提拉法将其分别涂覆于载玻片及聚乙烯(PE)薄膜表面,经鼓风干燥箱干燥后制得杂化亲水薄膜。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测试仪等手段对杂化薄膜的结构与性能进行了分析与表征。结果表明,PVA与nano-SiO_2相容性良好,有碳—氧—硅键生成; nano-SiO_2粒子分散在PVA基底中,形成了一种微纳结构;杂化薄膜的水接触角为22. 4°,具有良好亲水性; 60℃下,涂覆杂化材料的PE薄膜持续流滴时间大于两个月。     

喷涂法制备耐磨超疏水玻璃

采用化学刻蚀法,在钠钙硅玻璃表面进行化学刻蚀.以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体制备纳米二氧化硅颗粒,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)控制其团聚度,然后在化学刻蚀后的玻璃表面喷涂不同团聚度的纳米二氧化硅颗粒,构建多级微纳结构,进一步经全氟癸基三乙氧基硅烷(PFTS)修饰,获得超疏水玻璃表面.利用扫描电子显微镜、接触角测...     

纳米复合相变蓄冷材料黏度特性的影响因素分析

测量了Cu-H_2O纳米复合相变蓄冷材料的黏度,研究了纳米颗粒质量分数、温度、纳米颗粒粒径及颗粒团聚对纳米复合材料黏度的影响。结果表明在最佳pH值和分散剂加入量条件下,纳米颗粒质量分数和温度对黏度的影响较大,纳米颗粒粒径和颗粒团聚是影响纳米复合材料黏度的重要因素。添加了Cu颗粒的纳米复合材料(质量分数5%),其行为属于牛顿流体。     

纳米SiO_2表面引发接枝PA6的制备

以己内酰胺钠为引发剂,使纳米SiO_2(nano-SiO_2)表面羟基与过量2,4-甲苯二异氰酸酯反应,再用己内酰胺(CL)封端制备CL接枝nano-SiO_2(nano-SiO_2-g-CL);以其产物为活化剂,使CL在nano-SiO_2表面引发阴离子聚合,制备nano-SiO_2接枝聚酰胺(PA)6(PA 6-g-nano-SiO_2)。相比于水解聚合,表面引发的阴离子聚合能在较低的温度(170℃)下进行。研究表明,nano-SiO_2颗粒均匀地分散在PA 6基体中,并影响PA 6-g-nano-SiO_2的结晶性而导致熔点降低,且其热稳定性提高。