环硅氮烷的合成与应用研究进展(1)——环二硅氮烷

环二硅氮烷是有机硅氮化合物中结构与性能比较特殊的一类化合物,在材料化学及配位化学领域有重要的潜在应用前景.综述了近年来环二硅氮烷的合成方法与应用研究进展.在合成方面,主要分为3条路线,分别由环三硅氮烷锂盐、取代硅胺及六氯化二硅为起始物.在应用领域,介绍了环二硅氮烷的离子开环聚合、等离子聚合、与其它单体的共聚、水解和金属配合物的制备及其在陶瓷、粘合剂和预想的催化剂上的应用.     

主链含环二硅氮烷硅橡胶水解稳定性的研究

<正> 一般说,硅氮键对水不稳定,因此聚硅氨烷尽管具有较好的耐热性,但是仍未得到应用。等指出,硅原子或氮原子上带有较大的空间位阻的基团后,如苯基等,可以提高硅氨烷的水解稳定性,取代基的电子效应对其水解稳定性也有影响。Fink发现     

八苯基环二硅氮烷的新合成方法

本文报告了制备1,3－二氯－1,1,3,3－四苯基二硅氮烷（DCTPS）的新方法,此法不仅产率较高,而且产物易于分离纯化。此外,首次采用DCTPS与BuLi反应制备了N,N′－双（二苯基氯硅基）四苯基环二硅氮烷（BCPTPC）,并对其水解反应进行了详细研究,对水解产物进行了表征。     

主链含环二硅氮烷硅橡胶的热稳定性

本文采用TGA、IGA、GC和 GC-MS比较了主链含环二硅氮烷硅橡胶与一般硅橡胶的热稳定性,发现硅氮橡胶在升温失重时,起始失重温度比甲基硅橡胶高150—200℃,在350℃氮气下恒温热失重要比甲基和苯基硅橡胶低十多倍。环二硅氮烷的存在是硅氮橡胶主链热稳定性好的原因。另外硅氮橡胶主链中的硅氧链节数目,对其热稳定性几乎无影响,硅氮橡胶主链热降解机理与甲基硅橡胶不同,它的降解是先经过链之间的重排。     

主链含环三硅氮烷的聚硅氧烷的合成——环硅氮阴离子引发环硅氧烷开环聚合

在极性溶剂中合成了六苯基环三硅氮烷锂盐（Ｐ３ＮＬｉ） ．在促进剂的作用下,此锂盐成功地引发了环硅氧烷的开环聚合．通过对聚合物的含氮量、１Ｈ ＮＭＲ、２９Ｓｉ ＮＭＲ 谱的测试,结果证明所得到的聚合物中含有六苯基环三硅氮烷,并研究了聚合物的分子量（ＧＰＣ） 与特性粘数的关系．     

六甲基二硅胺烷的等离子体聚合

在室温和无添加气体条件下,完成了六甲基二硅胺烷较低功率密度的等寒子体聚合。研究了聚合膜的沉积规律和过程。给出了聚合物膜的结构和性质。得到经验式为 C_(1.42)H_(2.65)N_(0.2)O_(0.15)Si的新聚合物。     

聚钛氨烷-铑络合物催化环己烯的醛化反应

用聚钛氨烷-铑络合物催化环己烯的醛化,以很高的收率得到了环己基甲醛。     

聚硅乙炔烷的合成与性能研究

70年代初苏联学者首次报道了聚硅乙炔烷的合成^[1],1973年有人用炔化钙和二甲基二氯硅烷在熔融盐中反应,结果得到四环体物(Me₂SiC≡C)₄^[2]。为了研究这类聚合物的性能,我们采用了新的合成路线合成可熔的聚硅乙炔烷。乙炔和格氏试剂发生交换反应,生成炔基双格氏试剂,它和有机二氯硅烷发生缩聚反应,生成聚硅乙炔烷。     

氨硼烷催化水解制氢

氢气作为全球公认的清洁能源载体,备受关注。寻找安全高效的储氢材料以转型到氢能社会是当前氢能应用面临最大的挑战之一。氨硼烷(NH₃BH₃,AB)具有非常高的储氢质量分数(19.6 wt%)和体积储氢密度(0.145 kgH₂/L),因其在储氢和放氢性能方面的显著优势,被认为是一种颇具应用潜力的化学储氢材料。氨硼烷能够通过热解、醇解和水解放出氢气。其中,氨硼烷水解制氢可以通过催化剂进行可控放氢,且具有反应条件温和、不产生CO(易使催化剂中毒)等优点,被认为是一种安全高效和实用性强的制氢技术。本文简要介绍了氨硼烷的性质和合成,阐述了氨硼烷水解制氢的机理,综述了近年来氨硼烷水解制氢催化剂的研究进展,分析了碱对氨硼烷水解制氢的促进作用,并讨论了水解产物回收利用问题。     

毛细管气相色谱法研究对环芳烷二氯化产物的组成

在选定毛细管柱温,载气流量、分流比、注入口和ＦＩＤ的温度等色谱条件下,分析了对环芳烷（ＰＣＰ）二氯化产物的组成。定性分析结果表明,ＰＣＰ二氯化产物除主要组分是二氯对环芳烷（ＤＣＰＣＰ）外,还含少量的一氯对环芳烷（ＭＣＰＣＰ）和三氯对环芳烷（ＴＣＰＣＰ）;ＤＣＰＣＰ的色谱图上出现了３个明显的色谱峰,证明３种异构体相对含量较高。用丙酮－石油醚混合溶剂分离去除 物得到了纯度为９９．１％的ＤＣＰＣＰ。以邻苯二甲酸二丁酯为内标物,测定了ＤＣＰＣＰ对内标物的相对质量校正因子。按内标法定量分析了ＰＣＰ二氯化产物各组分的含量,对ＤＣＰＣＰ分析的相对标准偏差小于３％。     

硅氮烷的合成与应用研究进展

硅氮烷根据原料以及合成方法的不同可分为链硅氮烷、环硅氮烷、聚硅氮烷等. 有机硅氮化合物由于其含有的硅氮键、氮氢键的独特性质, 在陶瓷前驱体制备、耐热材料的制备、辉光放电反应、高效液相色谱等方面有了越来越重要的应用.介绍了硅氮烷的一些最新合成与应用研究进展.     

催化氨硼烷水解制氢研究进展

当前,世界范围内的能源利用面临着巨大的挑战,开发绿色洁净能源十分重要。通过水解氨硼烷制备清洁可再生的氢气是解决能源问题的有效途径之一。选择合适的催化剂有效提高制氢效率是氨硼烷水解制氢的关键,开发高效安全的催化剂一直是该领域研究的重点和热点。本文从影响氨硼烷水解制氢反应中催化剂催化性能的因素出发,综述了活性金属组分和载体在催化剂制备过程中以及催化氨硼烷制氢反应中的作用。最后,对催化氨硼烷水解制氢过程所存在的问题以及今后的发展进行了总结和展望。     

环十二烷的构象研究进展

综述了近３０年来环十二烷的构象研究进展,介绍了某些环十二烷衍生物的优势构象     

稀土PMMA包裹硅铝氧烷凝胶的电流变效应

用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）对由水玻璃,硝酸铝和α－甲基丙烯酸形成的硅铝氧烷溶胶进行包裹,得到PMMA包裹的硅铝氧烷凝胶,同时在反应过程中用稀土离子进行掺杂,得到的稀土掺杂PMMA微囊粉末加入到甲基硅油中得到稳定的悬浮液,加载电场后发现其电流变效应显著提高,在一定浓度下与未掺杂体系相比即时粘度从95Pa.s提高到178Pas.s。     

氨硼烷水解制氢的研究进展

介绍一种很有潜力的储氢材料——氨硼烷的合成及水解.重点讨论近几年氨硼烷水解的催化剂,并对催化剂的载体进行了介绍.     

氨基络合物制备氨硼烷及放氢性能研究

以NaBH₄为硼源、氨基络合物Ni(NH₃)₆Cl₂为氨源制备高储氢容量的氨硼烷(NH₃BH₃, Ammonia Borane, AB)及其放氢性能研究. 通过XRD, FTIR, ¹¹B NMR, ICP等手段分析表征了所制备产物的组成和纯度, 在此基础上探究了原料比例、反应温度、时间和溶剂等因素对产物的影响. 同时, 对不同原料比制得氨硼烷的热解放氢性能进行了研究. 实验结果表明: 当物质的量NaBH₄∶Ni(NH₃)₆Cl₂＝2∶1经过10 h的反应, 得到了纯度非常高的氨硼烷(纯度＞99%)|以NaBH₄∶Ni(NH₃)₆Cl₂＝3∶1得到的氨硼烷, 当以2 ℃/min进行升温时, 氢气释放主要集中在第一步, 并且没有硼烷和硼嗪等杂质气体的产生. 另外, 在产物中得到了金属Ni纳米颗粒, 经洗涤干燥后其粒径大小可控制在10 nm左右, 在催化氨硼烷等材料的水解放氢方面具有潜在的应用价值.     

环二硅氮烷-聚硅氧烷共聚物高温气相色谱固定相的研究

含苯基的环二硅氮烷聚硅氧烷共聚物(TMCDPS)主链上含有刚性结构,具有良好的耐热性能。将此材料用作毛细管气相色谱固定相,考察该固定相的柱效、极性、热稳定性,并对石蜡、聚乙烯裂解产物、原油等样品进行色谱分析。实验结果表明:该固定相有着良好的分离效果,属于中等极性固定相,其最为突出的特点就是在聚硅氧烷主链上引入大分子基团,使得其耐温性能大大提高,温度达到400℃时,柱流失量依然不高。     

环梯形聚苯基硅倍半氧烷的硝化研究

以环梯形聚苯基硅倍半氧烷(CL-PPSQ)为原料,采用HNO_3-(CH_3CO)_2O硝化体系,在不同的条件下对其进行硝化,制备得到含硝基基团的NO_2-PPSQ.使用GPC、TGA、~1H NMR、FTIR、元素分析等测试手段对硝化产物进行表征.结果表明,75%HNO_3-(CH_3CO)_2O硝化过程温和,硝化能力适中,制备得到分子链不断裂且实现了苯基完全一硝化的硝化产物.对不同硝化试剂的硝化机理进行了分析,在发烟硝酸、HNO_3-H_2SO_4、KNO_3-H_2SO_4中,NO_2~+为硝化活化剂,硝化能力强,会导致CL-PPSQ分子链断裂;对于HNO_3-(CH_3CO)_2O体系,CH_3COONO_2为主要的硝化活化剂,硝化能力适中.     

硼烷的烃基化

1923年,斯托克(Stock)最早发现乙硼烷或丁硼烷与乙炔于100°反应会发生爆炸。而不同比例的乙硼烷与乙炔在50°温热,可以得到几种含有硼、碳、氢的产品,但未进行详细研究。1935—1936年,施累辛格(Schlesinger)及其同工作者制备并鉴识了各种甲基和乙基取代的乙硼烷。第二次世界大战后,火箭技术的发展一日千里,在寻找优良性能的高能燃料中,硼烷化学得到新的发展。对乙硼烷、丁硼烷、戊硼烷-(?)和癸硼烷曾分别进行烃基化的研究。近年来,硼烷的烃基化比较集中地在戊硼烷和癸硼烷方面进行工作。     

稀土PMMA包裹硅铝氧烷凝胶填充天然橡胶的抗疲劳作用

用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）对水玻璃、硝酸铝和α－甲基丙烯酸形成的硅铝氧烷溶胶进行包裹，得到PMMA包裹的硅铝氧烷凝胶，同时在反应过程中用稀土离子进行掺杂，得到的稀土掺杂PMMA微囊粉末填充到天然橡胶之中，经力学性能分析发现杨氏模量普遍提高，抗疲劳效果显著，一万次伸张疲劳后，拉伸强度的保持率比参照样品提高两倍以上。