亚微米锥形光纤的制备及硅烷化修饰

采用氢氟酸(HF)蚀刻方法制备亚微米结构的锥形光纤,考察了不同HF浓度和蚀刻时间对亚微米光纤几何构型的影响,用SEM表征光纤的几何形状.实验表明,当HF:H2O=1:1、蚀刻时间约为5h时,得到了亚微米锥形光纤,且其表面光滑.亚微米锥形光纤在甲基三氯硅烷混合溶液中进行硅烷化反应后,与吖啶橙相互作用,用其尖端的荧光强度的变化来表征亚微米光纤尖端活性基团的键合程度.该方法可用于检测光纤尖端键合的活性基团,也可以检测耦合的靶分子,这为纳米光纤生物传感器的研制奠定了基础.     

硅烷化处理对Moo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化活性的影响

结合催化剂的活性评价及固体高分辨核磁共振谱、X射线光电子能谱和X射线荧光光谱和热重等技术,考察了硅烷化处理对Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化活性的影响.结果表明,采用大分子有机硅烷对HZSM-5分子筛进行硅烷化处理,除去了分子筛外表面的酸性位,并使分子筛本身发生了脱铝.硅烷化处理使Mo/HZSM-5催化剂在进行甲烷脱氢芳构化反应时催化剂上总的积碳量明显减少,从而提高了催化剂的活性.     

硅烷化处理对Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化活性的影响

 结合催化剂的活性评价及固体高分辨核磁共振谱、X射线光电子能谱和X射线荧光光谱和热重等技术,考察了硅烷化处理对Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化活性的影响. 结果表明,采用大分子有机硅烷对HZSM-5分子筛进行硅烷化处理,除去了分子筛外表面的酸性位,并使分子筛本身发生了脱铝. 硅烷化处理使Mo/HZSM-5催化剂在进行甲烷脱氢芳构化反应时催化剂上总的积碳量明显减少,从而提高了催化剂的活性.     

聚二甲基硅氧烷-聚苯乙烯复合微流控芯片室温不可逆封合法的研究

研究了一种基于紫外光/臭氧(UV/O₃)表面改性和硅烷化技术的聚二甲基硅氧烷(PDMS)与聚苯乙烯(PS)的不可逆封合的新方法. 首先, 用UV/O₃处理PS使其表面产生羟基、羧基等极性基团; 然后用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对UV/O₃处理后的PS硅烷化, 使其表面形成氨丙基硅分子链; 再将硅烷化后的PS与拟封合的PDMS同时用UV/O₃处理, 使两者表面均产生硅羟基. 最后将处理后的PDMS与PS贴合, 通过硅羟基之间的缩合实现两者的不可逆封合. 以接触角、XPS和ATR-FT-IR对封合过程进行表征. 封合的PDMS-PS复合芯片可承受大于0.5 MPa的压强. 采用该方法制备了PDMS-PS复合微流控芯片用于HeLa细胞的培养. 实验表明, HeLa细胞在PDMS-PS复合芯片通道内的生长状况大大优于在全PS芯片、略好于在全PDMS芯片内的生长状况.     

氨基化单分散量子点/二氧化硅核壳纳米粒子的制备及其细胞标记

通过反向微乳液法, 在油溶性量子点表面包裹二氧化硅外壳, 使油溶性量子点水溶性化, 再利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在已形成的二氧化硅纳米颗粒表面进行氨基化改性, 制备富含氨基的二氧化硅包裹的量子点荧光纳米球. 通过透射电子显微镜(TEM)、粒径分析、zeta电位检测、紫外-可见分光光度、荧光分光光度和红外光谱等手段对产品进行了表征. 结果表明, 所制备的二氧化硅量子点纳米球(45 nm)具有单分散性、水溶性好及光化学稳定性强等优点. 通过静电作用, 所制备的单分散氨基化二氧化硅量子点对肿瘤细胞表面膜电荷进行了初步标记显像.     

莫来石晶须/堇青石表面层的制备及准超疏水性能

采用溶胶-凝胶法制备了硅铝混合凝胶粉体, 再通过熔盐反应在堇青石陶瓷基体上生长莫来石晶须, 制得莫来石晶须/堇青石表面层微结构. 表征结果表明, 莫来石晶须紧密生长在堇青石基体上, 晶须直径为100~300 nm, 长度可达几个微米. 莫来石晶须表面含有大量Si—OH和Al—OH极性亲水基团, 采用十二烷基三甲氧基硅烷与活性基团间的偶联反应将非极性基团引入莫来石晶须表面, 获得了静态润湿角为146°的莫来石晶须/堇青石表面层. 动态润湿研究表明, 合成的莫来石晶须增大了堇青石陶瓷的表面粗糙度, 使亲水的莫来石晶须/堇青石表面更加亲水, 而硅烷偶联剂修饰的堇青石/莫来石晶须表面则成为准超疏水表面.     

有机改性二氧化硅及其负载钴催化剂的费托合成反应性能

利用硅烷化作用分别制得了甲基、二甲基和三甲基改性的SiO2载体,采用等体积浸渍法制备了质量分数为5%的一系列负载型钴催化剂.考察了有机改性对催化剂费托合成催化性能的影响.结果表明,SiO2经有机基团改性后,表面硅羟基浓度减小,削弱了钴硅之间的相互作用,促进了催化剂的还原,提高了催化剂的活性,降低了甲烷选择性.由于空间位阻不同,不同有机基团改性的SiO2的表面硅羟基浓度不同,催化剂活性随着表面硅羟基浓度的减小而提高.     

Janus纳米材料的制备及结构调控

用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)、 氨丙基三乙氧硅烷(APTES)和正硅酸乙酯(TEOS)溶胀聚苯乙烯中空微球的壳层, 在壳层表面通过溶胶-凝胶过程, 使亲油和亲水基团通过自组装作用分别朝向聚苯乙烯基体和水相, 形成Janus结构. 用良溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶解除去聚苯乙烯, 得到二氧化硅基复合Janus纳米材料. 改变反应体系pH值和单体用量等可以调控Janus纳米材料微结构, 得到Janus中空球和纳米片.     

银纳米颗粒负载阶层多孔二氧化硅块体的制备及表征

以溶胶-凝胶伴随相分离法制备的阶层多孔二氧化硅作为载体,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性剂,乙醇为还原剂,在阶层多孔二氧化硅固体骨架上进行银纳米颗粒均匀负载.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、汞压、N2吸附/脱附、X射线光电子能谱(XPS)等测试技术对银纳米颗粒负载阶层多孔二氧化硅进行了表征,探讨了APTES表面改性、乙醇还原机理以及银纳米颗粒负载块体的孔结构特征变化规律.结果表明:APTES表面改性将氨基接枝于阶层骨架上,氨基与银离子形成银氨离子,银氨离子经乙醇还原后将平均粒径约16 nm的银纳米颗粒成功负载于二氧化硅的大孔及介孔内部;负载后的阶层多孔块体的大孔骨架未受到破坏,但其比表面积由418 m2·g-1下降到254m2·g-1,两次还原负载能提高银纳米颗粒的负载量.     

通过硅烷偶联剂在硅和铟锡氧化物(ITO)表面嫁接寡聚芴分子

通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyl-triethoxysilane,APTES)的“分子桥梁”作用,采用两种不同的方法,把修饰后的寡聚芴分子键联到硅表面和铟锡氧化物(ITO)表面上。X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和循环伏安(CV)方法等的表征证实了通过硅烷偶联剂在硅表面和ITO表面嫁接寡聚芴分子可行性。