具有双亲特性的水相哑铃型SiO2纳米粒子的制备

以纳米SiO2水溶胶为原料,3?氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和3?氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)为改性剂,在水基环境下分别对SiO2纳米粒子进行改性,得到了具有亲水特性的APTES改性SiO2粒子和具有亲油特性的CPTES改性SiO2粒子水溶胶。2种粒子按不同比例混合,利用接枝在SiO2粒子表面氨基和氯丙基的取代反应,使得2种具有亲水/亲油特性的改性SiO2纳米粒子偶联,制备了粒径为40~50 nm的哑铃型SiO2纳米粒子。并通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT?IR)、X射线光电子能谱(XPS)以及动态光散射(DLS)等方法对其进行了系统表征。结果表明,2种粒子成功偶联形成了具有哑铃型结构的水相SiO2纳米粒子,该粒子两面具有不同的亲水性,粒径近似等于APTES改性SiO2粒子和CPTES改性SiO2粒子的粒径之和。     

利用溶胶-凝胶法制备不同尺寸的疏水型SiO2纳米微粒的研究（英文）

本文利用溶胶-凝胶(sol-gel)技术并在Stber法的基础上,制备了粒径尺寸在20 nm到90 nm可控的SiO2纳米微粒。通过控制氨水的起始浓度可较为便捷的调控粒子的尺寸。六甲基二硅氮烷(HMDS)用做疏水改性剂,以调整纳米微粒的润湿性。改性粒子的红外光谱亦证明了HMDS的成功引入。这些疏水亲油的纳米微粒可望用于纳米液中,以增大注水量并最终提高油层采收率。     

仿生鲨鱼皮黏液分泌超亲水功能表面的制备及性能

以聚乙二醇型非离子表面活性剂作为亲水改性剂,与聚氨酯丙烯酸酯预聚体复合,进一步通过紫外光固化等手段制备出仿生鲨鱼皮黏液分泌的超亲水功能表面.研究表明,在光固化聚氨酯体系中引入吐温20(Tween 20)、吐温40(Tween 40)、吐温60(Tween 60)、吐温80(Tween 80)、吐温85(Tween 85)或曲拉通X-100(Triton X100)等亲水改性剂,可获得具有稳定自修复功能的超亲水仿生功能表面,且展示出较好的透光性和防雾与油-水分离效果.该仿生鲨鱼皮黏液分泌超亲水功能表面的制备方法简单有效、绿色环保,为仿生超亲水表面材料的设计和制备提供了新思路,有望用于生物医用涂层、油-水分离及防污涂料等领域.     

具有疏水核/亲水壳的双亲胶体粒子的制备

制备了具有疏水性聚苯乙烯核/亲水性聚丙烯酰胺壳的双亲粒子.疏水核通过超浓乳液聚合制备,亲水壳层通过过氧化羟基异丙苯和硫酸亚铁的界面引发制备.控制条件可得到网孔(半包覆)、褶皱(全包覆)两种形态的壳层.壳层孔的存在使得核层聚合物能够与外界接触.粒子的双亲性通过吸水吸油率进行表征.     

基于自组装溶胶凝胶法无机Janus纳米片的制备及其乳化性能研究

论文首先采用水解苯乙烯-马来酸酐共聚物为乳化剂,正硅酸乙酯、亲油性硅烷偶联剂和亲水性硅烷偶联剂三种前驱体溶于石蜡做为油相(分散相),水为连续相,乳化分散后通过溶胶凝胶法,制备得到了表面亲水/内部亲油的核壳实心微球;然后超声清洗除去石蜡后得到了表面亲水/内部亲油的二氧化硅空心球,将其破碎后即得到了无机Janus纳米片.实...     

相转移法制备Fe3O4正己烷磁流体

采用一种新的相转移法制备了双层包裹的Fe3O4正己烷磁流体.首先,以油酸钠作为表面改性剂,对化学共沉淀制备的Fe3O4纳米颗粒进行双层包裹,制备了稳定的水基磁流体,在此基础上,通过加入乙酸(CH3COOH)将亲水颗粒转变为亲油颗粒,并用萃取的方法将亲油颗粒成功转移到正己烷相.傅里叶变换红外光谱(FTIR)表明,通过调整pH值可以将双层包裹的磁性颗粒外层带有的亲水基团油酸根R—COO-转变为亲油的R—COOH,从而使得包裹的颗粒既可溶于极性载液也可溶于非极性载液.利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品强磁计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)对Fe3O4颗粒的形貌、组成及磁流体的性质进行了表征.结果表明,利用这种新的相转移法可以保证颗粒在单分散下充分包裹并避免团聚.制备的正己烷磁流体稳定性好,长期放置未发生分层现象.通过蒸发正己烷,可以得到不同固含量的磁流体并可以将其与其它油基载液互溶,从而得到不同载液的Fe3O4油基磁流体.     

核交联型双亲聚合物胶体粒子的制备及其乳化性能

以三硫代碳酸酯为链转移剂,合成了端羧基聚(丙烯酸-r-苯乙烯)(P(AA-r-St))大分子链转移剂;将其用于二乙烯基苯的可逆加成-断裂链转移自由基(RAFT)聚合,一步制备了以交联聚二乙烯基苯为内核、P(AA-r-St)为核外大分子链的双亲聚合物胶体粒子。通过红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱确定了大分子链转移剂的化学结构;采用纳米粒度仪、扫描电子显微镜和水接触角测试对胶体粒子的尺寸、形貌及亲-疏水性进行了表征。研究了核外大分子链的化学组成、水相pH、油-水体积比以及油相类型对胶体粒子乳化性能的影响,并通过油相固化的方式考察了胶体粒子在油-水界面的形貌。结果表明:改变核外大分子链的化学组成可有效调控胶体粒子的尺寸、亲-疏水性及乳化性能;当核外大分子链中疏水基元St的物质的量分数为11%时,胶体粒子能够在较宽的pH范围(3~11)稳定水包油型乳液,最大油相体积分数达66.7%;胶体粒子吸附于油-水界面上,有效阻止了乳液滴的聚并;此外,胶体粒子可长效稳定多种油-水体系,作为颗粒乳化剂具有良好的普适性。     

基于罗丹明B/壳聚糖/SiO_(2)纳米粒子的荧光分光光度法检测苦味酸北大核心CSCD

本文基于苦味酸对罗丹明B(RhB)的荧光猝灭作用,以RhB/壳聚糖(CS)/SiO_(2)纳米粒子为探针,建立了一种检测苦味酸的荧光分析新方法。实验采用反相微乳液法,以CS为模板合成了CS/SiO_(2)纳米粒子,然后通过振荡组装制备得到RhB/CS/SiO_(2)纳米粒子,并基于苦味酸对RhB/CS/SiO_(2)纳米粒子的荧光猝灭作用实现了苦味酸的检测。在优化的实验条件下,5.0×10^(-6)~6.0×10^(-4)mol/L浓度范围内苦味酸与体系荧光猝灭值呈线性关系(r=0.9990),检出限为3.0×10^(-6)mol/L。方法用于水样中苦味酸的测定,回收率在98.0%~100.4%之间。     

Pyrene衍生物掺杂SiO_2荧光纳米粒子的制备及光物理性能

以泊洛沙姆(F-127)为模板剂,以硅氧烷化芘的衍生物4-(1-芘基)-N-[3-(三乙氧基硅基)丙基]丁酰胺(Pyrene-1)与正硅酸四乙酯(TEOS)的混合物为硅源,通过胶束模板法制备了Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子.采用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射仪(DLS)、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪等对Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子的表观形貌、粒径分布和光物理性质进行了表征.结果表明,所制备Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子粒径均一(TEM统计粒径约为12 nm,DLS表征的水合直径约为33 nm),在水中具有很好的分散稳定性.通过调节染料的掺杂比例可以有效调控染料分子间距.同时,由于染料分子被共价键固定在Si—O—Si骨架中,使Pyrene-1掺杂的SiO_2荧光纳米粒子的荧光量子效率大幅提高(从有机溶剂中的0.15提升至0.95),荧光寿命得以延长(从有机溶剂中的17.9 ns延长至191.8 ns).在染料掺杂比例较高时,通过生成激基缔合物(Excimer),形成了具有较大Stokes位移(~100 nm)的发光.     

以L-苯甘氨酸衍生物为模板制备介孔SiO_2纳米空心球

用L-苯甘氨酸合成了L-苯甘氨酸衍生物阳离子两亲化合物,以其自组装体为模板,采用四乙氧基硅烷为硅源,制备了介孔SiO_2空心球.结果表明,制备的介孔SiO_2纳米粒子直径50~200nm,孔径3.8nm左右,孔道成平行排列.     

环氧树脂/硅基-纳米SiO_2涂层的制备及防腐蚀性能

采用硅氢加成反应制备了2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷(ETEO),用ETEO对纳米SiO_2进行表面接枝得到新型硅基纳米SiO_2(ETEO-SiO_2),并制备环氧树脂/ETEO-SiO_2复合涂层.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氢核磁共振谱(~1H NMR)与X射线光电子能谱分析(XPS)对ETEO和ETEO-SiO_2进行了表征.场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察到ETEO-SiO_2涂层横截面粗糙,ETEO-SiO_2具有良好分散性.接触角分析表明ETEO-SiO_2涂层疏水性提高.利用电化学阻抗实验与盐雾实验研究了复合涂层的防腐蚀性能,结果表明,添加ETEO-SiO_2纳米粒子后涂层的防腐蚀性能远优于纯环氧树脂和纳米SiO_2复合环氧树脂涂层,当ETEO-SiO_2纳米粒子添加量达到4%(质量分数)时,防腐蚀性能最佳.纳米SiO_2表面接枝ETEO后,ETEOSiO_2纳米粒子与环氧树脂基体之间的相容性增加,分散稳定性提高,涂层更加致密,减少了腐蚀介质所需的扩散通道并抑制腐蚀反应过程的进行,提高了复合涂层的防腐蚀性能.     

长链超支化聚酯改性纳米SiO_2及其在丁苯橡胶中的应用

利用二乙醇胺和丙烯酸甲酯合成的N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯作为AB2型单体,以纳米SiO_2为核,通过其表面羟基与单体的反应,制得SiO_2接枝超支化聚酯的纳米粒子(SiO_2-HBP);再利用超支化端羟基与α-己内酯进行开环反应,合成了含柔性长链的二氧化硅-长链超支化聚酯杂化物(SiO_2-HBP-L);然后将杂化物与丁苯橡胶共混,制备了SiO_2-HBP-L/SBR纳米复合材料.FTIR、XPS和TGA测试证实改性后纳米SiO_2表面接枝了含长链超支化聚酯.SEM测试结果表明,相对于未改性的纳米SiO_2,SiO_2-HBP-L在乙醇和橡胶基体中分散性较好,且改性后纳米SiO_2与复合材料的相容性明显提高.硫化性能测试表明,SiO_2-HBP-L能大大缩短胶料的正硫化时间,增大总交联密度;同时SiO_2-HBP-L/SBR纳米复合材料的力学性能和耐磨性能有较大的提高,很好地实现了补强.     

PdCu合金纳米晶体的制备和电催化活性研究

改变表面活性剂1-十八烯（ODE）和油胺（OLA）或油酸（OA）的配比,以1,2-二羟基十六烷二醇作还原剂同时还原乙酰丙酮铜Cu(acac)2和乙酰丙酮钯Pd(acac)2一步法制备了单分散的球形和米花形的PdCu纳米粒子.透射电子显微镜和XRD等结构表征表明,两种形状的PdCu纳米粒子均为（111）面占优的合金纳米晶体,其平均粒径分别为12.7 ± 0.18 和 20.4 ± 0.31 nm.电化学循环伏安法（CV）测定了两种PdCu合金纳米粒子对甲酸氧化的电催化活性.结果表明,在球形PdCu纳米粒子上得到的甲酸氧化峰电流密度约为米花状纳米粒子（PdCu-B）上的5.6倍.同时,前者显示出了更好的抗CO毒化能力.计时电流测量也表明,球状PdCu纳米粒子比米花状纳米粒子有更好的电催化稳定性能.     

分等级球状TiO2纳米结构的合成、表征和光催化活性

以TiCl3作为钛源,添加聚丙烯酰胺(PAM)和尿素,采用水热方法合成了分等级球状TiO2纳米结构。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线粉末衍射(XRD)、Raman光谱、氮气吸附-脱附分析和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)对产物的形貌、晶相组成、孔结构和紫外-可见光谱性质进行了表征。结果表明,制备的直径为400～600nm的球状TiO2纳米结构由粒径为20～40nm的纳米粒子组装而成。PAM和尿素对分等级球状TiO2纳米结构的形貌和晶相组成有着重要影响。对紫外光照射下分等级球状TiO2纳米结构在甲基橙降解中的光催化活性也进行了研究。     

碱式碳酸铜微球的表面改性和组装

报道了通过分散聚合反应在碱式碳酸铜微球表面锚接聚苯乙烯纳米粒子, 以调节其亲水/亲油性的方法. 结果表明, 锚接的聚苯乙烯纳米粒子尺寸愈大, 所得的改性碱式碳酸铜微球疏水性愈强. 用对油和水润湿性适中的改性碱式碳酸铜微球为乳化剂, 能够制备出稳定的油包水型Pickering乳液. 改性碱式碳酸铜微球组装在Pickering乳液的分散相液滴表面, 形成一个固体壳层. 将Pickering 乳液的分散相水核凝胶化, 合成出分级结构琼脂糖凝胶微球.     

微乳液聚合耦合共混法构建聚偏氟乙烯共混杂化膜

以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯混合物作为油相, 采用反相微乳液法制备了AgCl纳米粒子; 通过微乳液原位聚合油相单体得到包含AgCl纳米粒子的聚合乳液; 将聚合乳液与聚偏氟乙烯(PVDF)通过共混法构建了包含AgCl纳米粒子的PVDF共混杂化膜. 紫外-可见光谱、 透射电子显微镜(TEM)及扫描电子显微镜(SEM)等表征结果和超滤实验结果表明, 聚合乳液加入的同时引入了亲水性聚合物和表面亲水的AgCl纳米粒子, 不仅改善了PVDF共混杂化膜的孔隙率和平均孔径, 还显著增强了PVDF共混杂化膜的极性和亲水性, 最终提升了膜的水通量和抗污染性能; 过量聚合乳液加入后不能与PVDF材料均匀共混, 而且AgCl纳米粒子也会在膜中形成团聚物堵塞膜孔隙, 从而削弱了膜的水通量和抗污染性能.     

RhB/Chitosan/SiO_2荧光纳米粒子的制备及Cu~(2+)检测应用

采用反相微乳液法合成了Chitosan/SiO_2纳米粒子,通过振荡组装将荧光染料罗丹明B(RhB)固定于该纳米粒子上,制备成RhB/Chitosan/SiO_2纳米粒子。基于Cu~(2+)对Rh B/Chitosan/SiO_2纳米粒子的荧光猝灭作用建立了定量测定Cu~(2+)的荧光分析方法,探讨了测定机理,优化了实验条件。在优化条件下,Cu~(2+)浓度与体系荧光猝灭值在2. 4×10~(-7)～2. 5×10~(-5)mol/L范围内呈线性关系,线性方程ΔF=2. 98×10~7c+612. 11(r=0. 997),检出限为0. 22μmol/L (3s/k),方法用于延河水中Cu~(2+)的测定,加标回收率为98. 7%～103. 3%。     

纳米Fe@SiO_2一步合成及其对Cr(Ⅵ)的去除

利用液相还原与改进的Stbr法相结合,在不使用表面改性剂和氨水的条件下,通过向原硅酸乙酯(TEOS)和氯化铁混合溶液直接添加硼氢化钾,一步合成了二氧化硅包覆的纳米铁复合材料(Fe@SiO_2).通过X射线粉末衍射(XRD)仪、能量色散X射线仪(EDAX)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收分光光度计、傅里叶红外(FTIR)光谱仪、X射线光电子能谱仪(XPS)等对所得样品的形貌、结构和组成进行表征.将制备的Fe@SiO_2用于水体中Cr(Ⅵ)还原去除并考察了TEOS添加量对其去除能力的影响.结果表明Fe@SiO_2具有清晰的核壳结构,多孔的SiO_2包裹1-2个球形纳米铁粒子.纳米铁粒径主要分布在20-30 nm之间,随着TEOS投加量的增加,SiO_2层变厚,纳米铁核具有更好的分散性.与未包覆型纳米铁相比,Fe@SiO_2对Cr(Ⅵ)的去除能力显著提高.TEOS投加量为0.1 mL所制备的Fe@SiO_3对Cr(Ⅵ)去除能力(以Fe的质量计算)达到量大,为466.67 mg·g~(-1),而未包覆型纳米铁仅为76.35 mg·g~(-1).     

新型双稀土配合物掺杂的Ag@SiO_2纳米粒子的制备及表征

首先合成配合前驱体对氨基苯甲酸(PABA)-二乙烯三胺五乙酸(DTPA)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)及双稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS,然后采用反相微乳液法成功制备出表面带氨基的核壳型稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的Ag@SiO2荧光纳米粒子.利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见光谱等手段进行表征,并进行了光稳定性及氨基测定等实验,结果表明,该纳米粒子中Eu3+与Tb3+在最大发射峰处的荧光强度较Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的没有银核的SiO2荧光纳米粒子分别提高了3.0和3.4倍,所制备的纳米粒子呈规则球状,具有良好的分散性和光稳定性,纳米粒子表面带有氨基,可不需要进行表面修饰而直接与生物分子反应.该纳米粒子有望作为一种新型的稀土荧光探针应用于高灵敏检测的时间分辨荧光免疫分析、生物传感器、生物芯片等.     

新型铕配合物二氧化硅荧光纳米粒子DPPDA-Eu~(3+)/SiO_2的制备与表征

本文首先合成配位体4,7-二苯基-1,10-菲罗啉-2,9-二羧酸(DPPDA,C_(26)H_(16)N_2O_4)及铕配合物DPPDA-Eu~(3+)((C_(26)H_(16)N_2O_4)_2Eu·15H_2O),然后采用反相微乳液法,通过正硅酸乙酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷的共水解、聚合作用成功制备出表面带氨基的二氧化硅包裹铕配合物DPPDA-Eu~(3+)的核壳型荧光纳米颗粒DPPDA-Eu~(3+)/SiO_2。利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见光谱等手段进行表征,并进行了光稳定性、荧光泄露与氨基测定等实验,结果表明所制备的纳米粒子呈规则球状,大小均匀,粒径为80±8nm,具有良好的单分散性和光稳定性,不易发生荧光分子从二氧化硅壳层中泄露,纳米粒子表面带有氨基,可不需要进行表面修饰而直接与生物分子反应。该纳米粒子可望作为一种新型的稀土荧光探针应用于时间分辨荧光免疫分析、生物芯片及生物传感器等。