纳米TiO2有机表面改性的研究

利用硅烷偶联剂(KH-550)对表面包覆氧化硅的金红石相纳米TiO₂进行了有机表面改性。采用红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、热分析(TG-DTA)、BET、透射电镜(TEM)、润湿性和分散性实验等对表面改性前后的纳米TiO₂进行了表征。红外光谱和X射线光电子能谱表明，KH-550以化学键合的方式结合在纳米TiO₂的表面，并形成了有机包覆层。经测量，纳米TiO₂表面的KH-550的质量分数约为2.0%。讨论了产生KH-550理论包覆量与实际包覆量差异的原因。TEM、TG和BET得出的结果显示，在纳米TiO₂有机表面改性过程中存在明显的团聚现象，改进分散纳米TiO₂的方法是提高有机改性效果的关键。润湿性实验和分散性实验表明，经KH-550表面改性的纳米TiO₂同时具有亲水性和亲油性。     

表面包覆改性对纳米CeO2分散性的影响

了改善纳米CeO2在Zn-Al类共晶合金中的分散性,采用超声液相包覆法对纳米CeO2进行表面活性剂表面包覆改性,并用AES测定了包覆层的厚度,用TEM研究了CeO2的团聚状况,用TGA分析了有机物包覆层的炭化温度范围,最后用FE-SEM观察了CeO2在复合材料中的分散情况。结果表明,包覆在纳米CeO2表面的厚度约为20 nm的表面活性剂层提高了微粒的分散性,而且该包覆层在495℃时已经炭化。热力学计算的结果也表明,炭化层能与氧化膜反应,该反应提高了CeO2与基体间的润湿性,并使其均匀分布在基体合金中。     

壳聚糖修饰的Pt纳米粒子

以氯铂酸为前驱体,硼氢化钠为还原剂,壳聚糖为保护剂,通过化学还原法,在室温条件下制备了Pt纳米粒子.透射电镜(TEM)显示纳米粒子的粒径在28.5nm左右,X-射线衍射(XRD)表明纳米粒子的晶型为面心立方结构,X-光电子能谱(XPS)和红外(FTIR)证实了壳聚糖包覆在纳米粒子表面,热重分析(TGA)表明纳米粒子表面的壳聚糖含量大约为52.8％.     

表面修饰二氧化锡纳米微晶的制备与表征

制备了硅烷偶联剂KH-570表面修饰的SnO2纳米微晶，通过FT-IR、XPS、TEM和TG-DTA对其结构和表面特性进行表征和研究. FT-IR和XPS分析结果确证了KH-570与SnO2表面是以化学键合或物理吸附方式相结合,粒子表面存在酯基等有机官能团的红外吸收特征；观测到KH-570中Si原子的Si2s和Si2p谱线. TEM分析表明，表面修饰反应增强了SnO2纳米微晶的疏水性和分散性.由XPS和TG的实测数据探讨了纳米粒子具有较低包覆量的可能原因.     

纸张涂料用纳米CaCO3表面改性的研究

利用铝锆偶联剂对纳米CaCO₃进行表面改性。采用红外光谱(IR)、X射线衍射分析(XRD)、热分析(TG-DTG)对改性前后的纳米CaCO₃进行了表征。通过透射电镜(TEM)、粒度分析、吸油值、比表面积及静滴接触角等实验对纳米CaCO₃的表面改性效果进行评价。红外光谱分析表明，偶联剂以化学键合的方式在纳米CaCO₃的表面形成化学吸附。TEM及粒度分析结果显示，未改性纳米CaCO₃存在严重的团聚现象，而改性后纳米CaCO₃的分散性有很大改善。经表面改性，水滴在纳米CaCO₃粉体压片表面静滴接触角变大，改性纳米CaCO₃同时具有亲水性和亲油性，能够较好地分散在水和有机相中。将改性前后的纳米CaCO₃分别加入到纸张涂料体系中，制得纳米CaCO₃复合纸张涂料。涂料流变实验表明，经铝锆偶联剂表面改性的纳米CaCO₃制得的复合纸张涂料具有较高的动态弹性模量和粘性模量。     

聚苯胺包裹的金纳米粒子的合成和表征及初步应用

用苯胺作还原剂还原氯金酸合成了金纳米结构. TEM实验表明, 苯胺还原氯金酸能生成苯胺齐聚物或其聚合物包裹的金球形纳米粒子. XPS分析表明, 金纳米粒子包覆的聚合物层带正电荷. 该纳米粒子能用于电极表面纳米结构组装及氧化还原性的生物大分子的电化学研究, 实现了超氧化物歧化酶(SOD)在这种带正电荷的金纳米粒子表面的直接电子转移.     

十六烷基膦酸表面修饰纳米镍粉及其复合材料的制备和性能

以十六烷基膦酸作为修饰剂, 对纳米镍粉进行表面改性处理, 通过溶液共混的方法制备改性镍粉与聚丙烯的聚合物基复合材料. 利用X射线光电子能谱(XPS)、 X射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)等测试手段研究改性镍粉的表面形态; 利用扫描电子显微镜(SEM)研究复合材料断面形貌; 利用介电频谱分析系统对复合材料的介电常数和介电损耗等进行了测试. 结果表明, 纳米镍粉表面形成厚度为2~4 nm的十六烷基膦酸包覆层, 使纳米镍粉由亲水性变为亲油性; 聚丙烯基复合材料中, 改性镍粉均匀分散; 复合材料的介电常数在镍填充量为40%时, 可以达到纯聚丙烯的近10倍.     

有机修饰氧化硅对抗紫外纳米ZnO的原位表面修饰

以正硅酸乙酯和二甲基二乙氧基硅烷作为共前驱体,通过溶胶-凝胶反应得到有机修饰氧化硅;用有机修饰氧化硅对碱式碳酸锌进行原位表面改性,通过对表面改性碱式碳酸锌进行热处理得到表面改性纳米ZnO;分析了表面改性纳米ZnO的结构和性能.结果表明,经有机修饰氧化硅改性处理的纳米ZnO具有强憎水性,与有机相的相容性较强,光催化活性得...     

水相湿法改性纳米碳酸钙表面性质的研究

用特定的表面改性剂在水相中对纳米碳酸钙的悬浮液进行了湿法改性。红外光谱和热失重分析证明,改性剂与碳酸钙之间以化学键结合;沉降体积和接触角的测定结果说明改性粒子在液体石蜡中的润湿性和疏水性得到了提高;透射电子显微镜照片显示改性粒子在液体石蜡中有更好的分散性;体系粘度实验表明改性粒子与液体石蜡之间有较好的相容性。     

硅烷偶联剂表面修饰纳米氧化铝

硅烷偶联剂KH570在乙醇溶剂中以酸水溶液为催化剂进行水解后对纳米氧化铝进行湿法表面修饰改性。用灼烧法测定了粉体表面偶联包覆率,以此为指标研究了KH570的水解条件及其对偶联效果的影响。结果表明,酸种类等水解条件对偶联效果有很大影响;适宜的偶联剂水解条件为:草酸作催化剂,调pH值为3~4,室温下水解1h。适宜的纳米氧化铝表面修饰条件为:偶联剂质量分数4.5%,在45℃偶联5.5h。经红外光谱(IR)分析,氧化铝的偶联修饰机理为:硅烷偶联剂与纳米氧化铝表面的羟基发生化学键合,从而实现纳米氧化铝的表面修饰改性。改性纳米氧化铝在有机相中的分散性和稳定性均得到了改善。     

Ag改性纳米ZnO薄膜及光催化活性

采用溶胶-凝胶法和光还原沉积贵金属法结合制备出Ag改性的纳米ZnO薄膜。利用FESEM、XPS、ESR、UV-Vis分析了纳米Ag-ZnO薄膜的表面形貌、表面组成和光谱特征。FESEM分析表明银在纳米ZnO薄膜表面形成原子簇而没有形成均匀覆盖层。XPS分析表明负载在纳米ZnO薄膜表面的银以Ag⁰形式存在; 相对于纳米ZnO薄膜, 纳米Ag-ZnO薄膜中晶格氧的含量有所下降,而表面羟基氧和吸附氧的含量显著增加。纳米Ag-ZnO薄膜的ESR峰强比纳米ZnO薄膜大,表明纳米Ag-ZnO薄膜中束缚单电子的氧空位的浓度高于纳米ZnO薄膜。UV-Vis分析纳米Ag-ZnO薄膜的紫外可见吸收光谱可能是纳米银粒子与纳米ZnO薄膜共同作用的结果。以甲基橙为模拟污染物,考察了纳米Ag-ZnO薄膜的光催化活性以及银沉积量对催化剂活性的影响。光催化降解结果表明,银的沉积量为0.018 2 mg·cm^-2的纳米Ag-ZnO薄膜的光催化活性最高,在紫外光照射3 h后甲基橙降解率约为78%,而纳米ZnO薄膜约为62%。     

Na-MMT掺杂对PMA/PVP复合膜结构及光致变色性能的影响研究

将钠基膨润土(Na-MMT)掺入磷钼酸/聚乙烯基吡咯烷酮(PMA/PVP)体系中,利用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱(FTIR)、热重-差热(TG-DTA)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对复合薄膜的结构、热稳定性和光致变色性能进行了研究.红外光谱结果表明keggin结构磷钼酸和聚乙烯吡咯烷酮的基本结构在复合膜中仍然存在,复合膜中高分子与质子结合,以阳离子的形式与杂多阴离子成盐.Na-MMT的掺杂未对复合膜中PVP和PMA间的相互作用产生影响,但其掺杂提高了复合膜的热稳定性.在紫外光照下,复合膜由无色变为蓝色,杂多酸被还原产生杂多蓝.Na-MMT的掺杂降低了复合膜的光致变色响应性,这是由于多酸分子与钠基膨润土之间发生阳离子交换作用导致的.     

基于表面金属有机化学方法的硅胶表面氧化钛的制备及表征

以普通硅胶为载体, 采用表面金属有机化学合成技术, 通过“一锅”反应制备了硅胶表面金属有机钛化合物, 然后经高温煅烧获得了硅胶表面氧化钛. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、 热重分析(TG-DTA)及原子力显微镜(AFM)对硅胶表面金属有机钛化合物和表面氧化钛进行了结构表征. 结果表明, 高温煅烧过程中, 硅胶表面金属有机钛化合物不仅脱除了有机配体, 并且通氧使其表面“再生”羟基, 确保了钛的四配位形式不变; 氧化钛通过Si—O—Ti键锚定在硅胶表面, 呈分散、 孤立状态分布. 高温煅烧后, 硅胶的骨架结构保持完好.     

Sulfur Concentration in Nanoporous Alumina Membrane

Nanoporous alumina membrane prepared by anodic oxidation using sulfuric acid electrolyte was subjected to TG-DTA and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS or ESCA) to further study the distribution of sulfur. In XPS study, Ar⁺ ion bombardment was performed on the sample to etch the surface at a rate of 3 nm min^-1. As a result, sulfur was found to be concentrated within a depth of 3nm from the surface. The S content of the surface was found to be 2.7±0.5 wt%, and that at a depth of ca. 3 nm and ca. 10 nm was found to be as low as about 0.6±0.11 wt% (5.37±1.0 wt%→ 1.26±0.2wt% SO₂). In TG-DTA, the mass loss of 7.3% was in fair agreement with that calculated on XPS results (7.1±1.2%). This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

纳米氧化锌在模拟煤气下吸附单质汞的实验研究

采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌吸附剂,并采用BET、XRD、XPS等分析手段对其进行表征。在固定床吸附实验台上,研究了吸附剂在N₂和模拟煤气气氛下对单质汞的吸附特性,分析气体成分对纳米氧化锌脱汞性能的影响。结果表明,纳米氧化锌在纯N₂气氛下的脱汞效率较低,以物理吸附为主;H₂S的加入可以显著提高纳米氧化锌对汞的吸附,停止通入H₂S后,脱汞效率仍能维持较长时间;CO和H₂通过促进纳米氧化锌脱硫进而促进对汞的脱除。随着温度的提高,纳米氧化锌表面形成的单质硫逐渐减少,抑制了吸附剂对单质汞的吸附脱除。     

Synthesis and characterization of elastic aliphatic polyesters from sebacic acid, glycol and glycerol

A series of biodegradable polyesters have been prepared from sebacic acid (SA), glycol (Go) and glycerol (Ge) through a two-step process. First the linear prepolymers were prepared from SA and Go, then crosslinked polyesters were obtained from the prepolymer and Ge with different molar ratios. The resulting samples were characterized by Fourier Transform Infrared Spectrum (FTIR), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Dynamic Contact Angle tests (DCA) and mechanical tests were also investigated. The enzymatic degradation studies were performed at 37 °C in phosphate buffer solution with porcine pancreas lipase. The resultant polyesters were transparent, flexible, insoluble in organic solvents, and the surfaces of the polyesters were hydrophilic. Young’s modulus, tensile strength, glass transition temperature (T_g) and the degree of enzymatic degradation increased with increasing the content of Ge. It was also worth noticing that the surface content of -COOC- groups was a key factor in the enzymatic degradability.     

层层静电自组装构筑壳聚糖/磷钨酸复合膜的研究

将正电荷的壳聚糖与负电荷的磷钨酸溶液通过静电作用交替沉积在基底上组装复合多层膜。使用紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和循环伏安法(CV)等手段对复合膜进行了表征。UV-Vis结果显示多层膜在特征吸收峰处的吸光度数值随膜双层数增加逐渐增大，呈良好的线性关系，表明多层膜是均匀组装的；XPS和FTIR结果证实了壳聚糖和磷钨酸被组装到膜上，AFM图形显示膜表面有一定的粗糙度，CV结果说明多层膜保留了磷钨酸的电化学性质。     

油分散性氧化锌纳米微粒的制备及表征

采用直接沉淀法制备了异丁酸修饰纳米氧化锌微粒，用XRD、TEM、XPS、IR、UV-Vis、PL等检测手段对样品进行结构表征。结果表明：所制的样品为纤锌矿结构的氧化锌颗粒，粒度约为20 nm，异丁酸分子与表面锌原子以双齿螯合的形式结合。 Zn(II)2p_3/2的结合能与Zn的标准峰位相比，向低结合能方向移动了1.5 eV，其在可见光区比紫外区的荧光发射显著增强。分散性实验表明，样品在有机溶剂中有良好的分散性。     

Preparation of functionalized polystyrene latexes by radiation-induced miniemulsion polymerization using a Y-type polymerizable surfactant as sole stabilizers

Functionalized polystyrene latexes were prepared by miniemulsion polymerization using a Y-type polymerizable surfactant bearing a carboxylic acid group as sole stabilizers. Kinetics analysis showed that there was no constant rate stage, which coincided with the kinetics mechanism of the typical miniemulsion polymerization. The latexes obtained were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. It was found that the latexes prepared by miniemulsion polymerization initiated by gamma-ray had more narrowly particle size distribution compared with by potassium persulfate. XPS and FTIR results indicated that the carboxyl group was present on the surface of the polymer particles.     

氟掺杂锐钛矿型TiO2溶胶的制备、表征及催化性能

以四氯化钛为前驱物, 采用改性的沉淀-溶胶-水热晶化法制备了一种具有锐钛矿型结构的氟掺杂的二氧化钛(F-TiO₂)溶胶. 研究了氟掺杂、水热晶化的温度、时间及介质pH值对溶胶粒子的晶型和晶化度的影响. 采用XRD, TG-DTA, TEM, UV-Vis-DRS, FTIR, XPS技术及吸附、表面酸度测定手段对溶胶粒子的结构进行了表征. XRD分析结果表明: 氟的掺入可以降低水热晶化反应的温度或减少反应时间、提高粒子的晶化度, 溶胶粒子具有锐钛矿型结构; TEM分析显示: 粒子呈圆球型, 平均粒径大约为6.5 nm. XPS测定结果表明; 氟在溶胶粒子中以吸附态和结合态两种形式存在; 吸附、表面酸度及光催化活性测定表明: 与P25型TiO₂及纯TiO₂溶胶粒子相比, F-TiO₂溶胶粒子具有更大的吸附能力、更强的表面酸度及更高的光催化活性. 还从光生载流子分离效率等方面探讨了掺杂对催化剂活性影响的机理.