乙烯基化的中空二氧化硅球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,以分散法制备的聚苯乙烯微球为模板,通过乙烯基三乙氧基硅烷水解缩合反应在聚苯乙烯表面形成包覆层.然后将聚苯乙烯球核溶解而制备了乙烯基化二氧化硅空心微球.     

St(o)ber二氧化硅溶胶中氨水的去除方法

通过pH值、电导率和二氧化硅解离量的测定,研究了Stober二氧化硅溶胶的提纯过程.发现离心水洗很难完全去除体系中的氨水并且残留的氨水会影响二氧化硅粒子的化学稳定性.对二氧化硅溶胶进行酸处理后再提纯,可以大大加速提纯过程并消除氨水对二氧化硅粒子化学稳定性的影响.     

Stber二氧化硅溶胶中氨水的去除方法

通过pH值、电导率和二氧化硅解离量的测定,研究了St ber二氧化硅溶胶的提纯过程.发现离心水洗很难完全去除体系中的氨水并且残留的氨水会影响二氧化硅粒子的化学稳定性.对二氧化硅溶胶进行酸处理后再提纯,可以大大加速提纯过程并消除氨水对二氧化硅粒子化学稳定性的影响.     

Stoeber二氧化硅溶胶中氨水的去除方法

通过pH值、电导率和二氧化硅解离量的测定，研究了Stfber二氧化硅溶胶的提纯过程．发现离心水洗很难完全去除体系中的氨水并且残留的氨水会影响二氧化硅粒子的化学稳定性．对二氧化硅溶胶进行酸处理后再提纯，可以大大加速提纯过程并消除氨水对二氧化硅粒子化学稳定性的影响。     

Au@SiO2核壳纳米粒子的制备及其表面增强拉曼光谱

采用柠檬酸钠还原氯金酸法制备金溶胶, 以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 氨水作催化剂, 制备以金为核, 二氧化硅为壳的核壳纳米粒子. 金纳米粒子的粒径可以通过柠檬酸钠和氯金酸的比例控制, 通过调节TEOS的量和反应的时间可以控制二氧化硅壳层的厚度. 以苯硫酚为探针分子研究了核壳结构纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)效应与二氧化硅壳层厚度之间的关系. 研究结果表明, 金内核电磁场增强效应随着二氧化硅壳层厚度的增加逐渐减弱, 且其衰减速度比具有相同尺度的双金属核壳结构纳米粒子的慢. 此外, 探针分子主要以物理作用吸附在二氧化硅的表面, 可通过洗涤方法将探针分子除去, 从而可使该复合结构基底用于循环SERS分析.     

一种基于二氧化硅微颗粒的基因载体的制备新方法

建立了一种基于二氧化硅微颗粒的基因载体的制备新方法. 首先将正硅酸乙酯在乙醇和氨水环境下水解， 合成得到二氧化硅微颗粒, 然后通过静电作用将多聚赖氨酸修饰到硅微颗粒上, 制备出可有效地结合DNA的基因载体. 所制备的基因载体可将绿色荧光蛋白表达载体pEGFP导入COS-7细胞中, 实现了绿色荧光蛋白的高效表达. 本方法简便、 快速, 在基因转染与基因治疗研究领域具有较好的潜在应用价值.     

以手性两亲小分子自组装体为模板制备介孔二氧化硅空心球

合成了手性阳离子型两亲性小分子化合物,利用圆二色谱分析了其在水中形成的自组装体的结构;以该化合物的自组装体为模板,在正丙醇和氨水的混合溶剂中制备得到了介孔二氧化硅空心球;利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪以及氮气吸附-脱附试验装置分析了二氧化硅空心球的形貌及孔结构.结果表明,两亲性小分子在水中形成的自组装体呈现手性堆积;合成的介孔二氧化硅空心球的直径约为600~800nm,壁厚约为100~150nm,其孔道垂直于球的表面,孔径约为3.0nm,比表面积约为306m2·g-1.正丙醇作为模板控制二氧化硅空心球的空腔尺寸和形貌,而两亲性小分子的自组装体作为模板控制放射状孔道的形貌和尺寸.     

光学魔术——斑斓的微结构色

自然界中的一些颜色是由非常精细的微米级结构或者纳米级结构而形成的结构色。这种结构色是生物体亚显微结构形成,通常具有光泽,颜色会随视角发生变化,例如蝴蝶翅色、一些鸟类羽毛、甲虫体壁表面等。结构色具有不褪色和环保等优点,通过对自然界中结构色的研究可以促进防伪、装饰等领域的发展。本实验采用了一种绿色简单的方法,将廉价易得的正硅酸乙酯与氨水简单混合即可得到均匀的二氧化硅纳米颗粒。通过改变正硅酸乙酯和氨水的加入量可以调节二氧化硅纳米颗粒的粒径,从而获得不同结构色的悬浮性墨水,可直接用于书写或绘制结构色图案,有望用于低成本制备彩色颜料。     

中空SiO_2纳米微球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,将SiO2包覆在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)微粒表面,利用一步法得到了中空纳米二氧化硅微球;研究了影响中空纳米二氧化硅微球形成的主要因素,并探讨了中空纳米SiO2微球的可能形成机理.结果表明,在一定的反应时间下,当氨水用量为0.6 mL、温度为70℃时,可以获得空心结构的SiO2纳米微球;通过控制四乙基原硅酸盐(TEOS)的量可以调节微球的包覆层厚度.     

溶胶-凝胶法制备超亲水型低折射率膜层材料

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,乙醇为溶剂,氨水为催化剂,制备二氧化硅(Si O2)前驱体溶胶,并采用氢氟酸(HF)对溶胶中的球形Si O2粒子进行刻蚀改性,通过浸渍提拉法镀膜制备多孔Si O2膜层材料.研究结果表明,HF刻蚀后,多孔Si O2膜层材料的折射率明显降低,当HF的质量分数为3%时,膜层的折射率降低至1.101,膜层的静态接触角降低为3°,并且膜层的防雾性能得到显著提高.     

氯甲基聚苯乙烯/硅胶复合微粒的制备与表征

采用"接出(grafting from)"方式,在溶液聚合体系中将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,制备了接枝微粒PSt/SiO2;使用新型氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷,对接枝在硅胶表面的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶(CMPS/SiO2)复合微粒.采用热重分析(TG)测定了PSt/SiO2的接枝度,并使用扫描电子显微镜(SEM)观察了其形貌;通过红外光谱法(FTIR)与佛尔哈德分析法表征了CMPS/SiO2的化学结构与组成.重点考察了各种因素对PSt/SiO2氯甲基化反应过程的影响规律.研究结果表明,CMPS/SiO2的制备不仅具有绿色环保的特点,而且反应容易控制.反应时间、溶剂种类与用量、催化剂种类与用量及氯甲基化试剂的用量等因素均会对该复合微粒的制备产生影响,如影响CMPS/SiO2的氯甲基化程度;抑制或促进已接枝的PSt大分子链之间通过Friedel-Crafts反应发生交联.若选用SnCl4为催化剂,以CH2Cl2为溶剂,在室温下反应10 h左右,可制得氯含量接近16 wt%(以接枝的PSt为基准计算)的CMPS/SiO2.     

不同粒径的Ni/SiO2催化剂上CH4和CO2吸附活化的漫反射傅里叶变换红外光谱研究

 采用原位漫反射傅里叶变换红外光谱研究了CH4和CO2在不同粒径的Ni/SiO2催化剂上的吸附及活化. 结果表明,在不同粒径的催化剂上,检测到有CH4解离生成的CHx(x=1～3)物种,以及催化剂表面吸附的CHx物种与表面-OH 作用生成的CHx-O物种. CH4的裂解强烈依赖于催化剂表面Ni颗粒的大小,在粒径8 nm左右的Ni颗粒上, CH4较易解离; CO2难以直接在Ni/SiO2催化剂表面发生解离吸附,但CH4解离生成的吸附H对CO2的解离吸附具有明显的促进作用; CH4与CO2共吸附时,较小粒径的Ni可以促进CO2与表面氧物种发生反应,生成单齿表面碳酸盐物种.     

SiO2包覆纳米CaCO3的透射电镜表征

在透射电子显微镜（TEM）电子衍射模式下，用适当孔径的物镜光阑选择非晶态SiO2的衍射区域，拍摄以溶胶一凝胶法制备的SiO2包覆纳米CaCO3的暗场像。与未经包覆SiO2的纳米CaCO3的暗场像作对比，可以看出经过SiO2包覆的纳米CaCO3粒子周围有一白色亮环，从而得到SiO3包覆层的暗场照片。用高分辨方法观察了包覆层与CaCO3粒子间的界面情况。     

膨润土碱熔活化合成4A分子筛的研究

以天然膨润土为原料,采用高温碱熔水热法合成4A分子筛。探讨了活化温度、SiO2/Al2O3、Na2O/SiO2、H2O/Na2O等工艺条件对4A分子筛结构与性能的影响。结果表明,最佳的活化温度为600℃;物料经此温度活化后,调节组成为SiO2/Al2O3=1.5、Na2O/SiO2=3与H2O/Na2O=50,于90℃反应6小时可以得到质量较好的4A分子筛,其产品的晶形规整,晶粒均小于2μm,钙离子交换容量可达到314mg CaCO3/g。     

SiO2-PEG凝胶体系织构特性的研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,以不同分子量的聚乙二醇(PEG)为改性剂,制备结构可控的多孔SiO₂干凝胶.结果表明:PEG限制了TEOS的水解反应,进而对溶胶粒子的表面进行修饰,形成“粒子团-PEG”聚集体及短程有序的环状网络结构,由此对SiO₂干凝胶的结构性质进行调控.经真空热处理后,PEG等有机残留物被脱除的同时,SiO₂-PEG干凝胶柔性骨架得到加强,孔分布更趋集中,干凝胶结构的热稳定性得到进一步提高.     

控制自由基聚合制备Fe_3O_4/SiO_2/P(AA-MMA-St)磁性复合微球

用原硅酸乙酯对Fe3O4纳米粒子进行表面改性得到Fe3O4/SiO2磁流体.在Fe3O4/SiO2磁流体存在下,以1,1-二苯基乙烯(DPE)为自由基聚合控制剂,利用乳液聚合法制备了Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)核-壳磁性复合微球.用红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)对所制备的磁流体、磁性高分子复合微球的结构、形态、性能进行了表征.研究发现,原硅酸乙酯水解后能在Fe3O4表面形成硅膜保护层从而避免Fe3O4的酸蚀,使Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)复合微球的比饱和磁化强度比同样条件下制备的Fe3O4/P(AA-MMA-St)微球提高了28%;DPE能有效控制自由基在Fe3O4/SiO2磁流体表面均匀地引发单体聚合,得到平均粒径为422 nm,无机粒子含量为40%,比饱和磁化强度为34.850 emu/g,表面羧基含量为0.176 mmol/g的磁性复合微球.     

分子自组装氧化钛包覆硅球色谱柱载体的制备及正相色谱性能研究

采用分子自组装方法在微米硅球表面涂敷多层纳米二氧化钛,得到了比表面积为202.1 m2/g、孔体积0.3628 m3/g、孔径7 nm的复合颗粒。在正相条件下研究了该TiO2/S iO2壳核型复合微粒的色谱性能,并与ZrO2/S iO2复合微粒色谱性能进行了比较。结果表明:氧化钛复合颗粒渗透性好,柱压低,是一种比较理想的高效液相色谱载体,对中性化合物和碱性化合物有较好的分离选择性,峰形对称;但对酚类化合物强烈保留,峰形较差。     

溶胶-凝胶法原位生成SiO_2改性硅基耐烧蚀材料

建立了在硅基耐烧蚀材料中用溶胶-凝胶法原位生成SiO2的方法.首先将硅橡胶、气相白炭黑、纤维等原料混炼硫化制备出硫化胶.然后将硫化胶依次浸入四氢呋喃、原硅酸乙酯和正丁基胺水溶液中进行预溶胀处理、物理扩散和化学反应,得到原位生成SiO2.SEM照片显示,在硅基耐烧蚀材料中原位生成的SiO2颗粒呈球形,粒径在40~60 nm,但分布不均匀,在硫化胶表层存在富集现象.实验结果表明,原位生成SiO2平均含量增加,硅基耐烧蚀材料的抗拉强度增加,线烧蚀率下降;含13.7%原位生成SiO2硅基耐烧蚀材料抗拉强度为5.82 MPa,线烧蚀率为0.071 mm/s.     

壳聚糖表面修饰的SiO2负载Ni-B非晶态合金的制备及催化性能

以壳聚糖(CS)对SiO2进行表面修饰, 采用浸渍还原法制备了负载型Ni-B非晶态合金催化剂(Ni-B/CS/SiO2), 并采用XRD、FTIR、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、BET、XPS、TEM、SAED等表征方法研究了催化剂的非晶性质、原子组成、尺寸分布及粒径大小等. 考察了催化剂对糠醇加氢制四氢糠醇反应的催化性能, 并与没有壳聚糖修饰的Ni-B/SiO2催化剂及Raney Ni催化剂进行了对比. 结果表明, 加入壳聚糖制得的Ni-B/CS/SiO2催化剂的活性组分Ni-B团簇粒径更小, 表面活性组分浓度更高, 催化活性更高.     

溶剂化金属原子浸渍法制备高分散载型催化剂 II. Fe,Co,Ni催化剂的分散度和催化性能研究

本文利用一种新的方法-溶剂化金属原子浸渍法制备了Fe/γ-Al_2O_3, Fe/SiO_2, Co/γ-Al_2O_3,Co/SiO_2, Ni/γ-Al_2O_3和Ni/SiO_2六种催化剂。H_2化学吸附, TEM和XRD测定结果表明这些催化剂中Fe, Co, Ni金属颗粒平均直径都小于3.0 nm, 金属分散度均大于50%。作者研究了Fe/γ-Al_2O_3, Co/γ-Al_2O_3和Ni/γ-Al_2O_3三种催化剂在CO+H_2反应中的催化行为, 测定了碳氢产物分布和比催化活性, 表明随着H_2/CO比增大和反应温度升高。较高分子量物种产量减少, 有利于生成甲烷。催化剂的活性大小次序为Fe>Ni>Co。