大孔交联聚苯乙烯分形结构的图像分析法研究

采用图像分析法测定大孔交联聚苯乙烯树脂的 现大孔交联聚苯乙烯的外表面具有分形结构,分形维数在２和３之间,将图像分析法测定的分形维数与小角Ｘ－射线散射法测得的结果对照。发现两种方法测定结果虽然不同,但在不同树脂之间的变化趋势是一致的,因此,可用图像分析法比较不同大孔树脂分形结构的差别。     

交联聚苯乙烯型多孔吸附剂的中孔性质研究

采用77K温度下的氮气吸附方法,测定了经悬浮聚合制备的不同交联度的交联聚苯乙烯多孔吸附剂的吸附/脱附等温线.根据BET吸附模型计算了比表面,由吸附量计算了总的孔体积,由孔体积和比表面计算出平均孔径,并依据脱附等温线采用BJH方法计算孔径分布.结果表明,交联度对交联聚苯乙烯多孔吸附剂的孔结构均具有显著影响.随着交联聚苯乙烯多孔吸附剂的交联度升高,其孔径变小,比表面增大,而且低交联度吸附剂的中孔接近圆柱形,高交联吸附剂的中孔形状接近“墨水瓶”形.显然,交联度对孔性质的影响与孔结构在交联聚苯乙烯多孔吸附剂制备和后处理过程中的稳定性密切相关.交联度低时,初期形成的小孔不能保持稳定,在后续聚合及后处理过程中合并为大孔,结果造成低交联吸附剂大孔径、低比表面的现象.通过对孔径分布的研究,揭示了不同吸附剂在中孔范围内的孔特征,并对其形成机制进行了分析.     

交联聚苯乙烯孔结构对氯甲基化的影响

苯乙烯、二乙烯苯在致孔剂存在下进行悬浮聚合反应制得大孔交联聚苯乙烯,然后进行氯甲基化反应和付氏交联反应,制备了一系列吸附树脂,分别测定了它们的比表面积、孔容、平均孔径等结构性能。实验结果表明,共聚体的交联度、致孔剂的种类和用量对吸附树脂的孔结构性能有明显的影响。     

互贯型螯合树脂的研究(Ⅰ)─交联聚苯乙烯－聚丙烯腈互贯树脂的合成

研究了交联聚苯乙烯-聚丙烯腈新型互贯树脂(PS-PAN)的合成,考察了交联度、重量比、孔结构和溶剂对互贯量的影响。结果表明,以凝胶型树脂为第一网时,交联度的影响比较显着,两网交联度相同时互贯量最大;以大孔型树脂做第一网时,孔结构的作用较突出。此外,溶剂对互贯量的影响非常大。     

中国离子交换与吸附科学技术文摘(1986年)

苯乙烯、二乙烯苯在致孔剂存在下进行悬浮聚合反应制得大孔交联聚苯乙烯,然后进行氯甲基化反应和付氏交联反应,制备了一系列吸附树脂,分别测定了它们的比表面积、孔容、平均孔径等结构性能。实测结果表明,共聚体的交联度、致孔剂的种类和用量对吸附树脂的孔结构性能有明显的影响。     

粉末状聚苯乙烯气凝胶的结构调控及其液相吸附性能初探

在成功合成粉末状聚苯乙烯气凝胶(PPA)的基础上,详细研究了高分子纳米球构筑单元的结构和Friedel-Crafts超交联条件对PPA纳米结构的影响,初步考察了PPA对甲基红和亚甲基蓝的液相吸附性能。实验结果表明,PPA呈现三维纳米网络结构,其纳米球网络单元粒径约为30nm,且纳米球之间的堆叠形成大孔和中孔,从而具有独特的微孔-中孔-大孔层次化分布的孔结构特征。通过控制反应条件,其BET比表面积和总孔容可分别在201m~2·g~(-1)~702m~2·g~(-1)和0.16cm~3·g~(-1)~1.29cm~3·g~(-1)范围内调控。PPA自身较强的疏水性和丰富的孔隙结构赋予其对正辛烷中的甲基红和水溶液中的亚甲基蓝良好的吸附性能。     

大孔吸附树脂的合成及其对黄芩甙的吸附性能

用吸附树脂纯化分离中药黄芩中的黄苓甙是天然药物研究新技术。但吸附树脂交联聚苯乙烯疏水性强,水相与树脂之间的界面能较大,通过氯甲基化引入极性基团可以改善树脂的吸附性能。本文通过对氯甲基化后的交联聚苯乙烯(氯球)进行后交联以改善树脂孔结构,并通过胺化反应增加树脂的极性和亲水性,研究所合成一系列大孔吸附树脂的碱基含量对黄苓甙的静态吸附性能的影响。     

低交联聚乙烯后交联的研究(Ⅱ)

本文用四氯化碳为后交联剂,通过Friedel—Crafts反应使低交联聚苯乙烯发生后交联,形成大孔树脂。用正交试验法考查了反应时间,反应温度,后交联剂用量,催化剂用量和溶剂组成对树脂孔结构的影响。后交联得到的树脂的比表面积和孔容分别可达到484m~2/g和0.42ml/g。     

一种真孔离子交换树脂微球的制备及其孔结构性能与色谱的应用

以聚苯乙烯甲苯溶液为致孔剂,可以制得孔形较规整,孔径分布较均匀,耐高压(200kg/cm~2左右)的交联聚苯乙烯磺酸型离子交换树脂微球。本文对交联20％苯乙烯—二乙烯苯共聚微球,用不同致孔剂致孔后的性能及其磺化前后孔结构形态的变化,以及在色谱分析上的应用进行了探讨。     

静电层层自组装制备聚苯乙烯微球(核)/MCM-41纳米粒子(壳)阶层结构复合微粒

采用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)两种聚电解质, 通过静电层层自组装成功地将MCM-41介孔二氧化硅纳米粒子包覆到聚苯乙烯(PS)微球表面. 实验结果表明, 当以尺寸为1.4 μm的PS微球为核时, 包覆了两个聚电解质双层(PDDA/PSS)2的PS(PDDA/PSS)2(PDDA/MCM-41)复合结构微粒与包覆了一个聚电解质双层(PDDA/PSS)的PS(PDDA/PSS)(PDDA/MCM-41)复合结构微粒相比, 复合结构微粒之间的交联程度降低, 但是MCM-41纳米粒子在聚苯乙烯微球表面的包覆都比较松散, 且产物中存在大量杂质. 而当以尺寸为5 μm的聚苯乙烯微球为核时, MCM-41纳米粒子紧密地包覆在聚苯乙烯微球表面, 复合结构微粒之间只有少量桥连物, 且产物中杂质很少.     

起始共聚物的结构对超高交联聚苯乙烯的结构和抗溶胀破碎性能的影响

本文以凝胶型低交联聚苯乙烯为起始共聚物，合成了各种超高交联聚苯乙烯，研究了起始共聚物的化学交联和物理缠结对合成的超高交联聚苯乙烯的表面和孔道结构的影响。此外，本文还以干态超高交联聚苯乙烯加入液体介质中时的碎球率为指标，考察了起始共聚物的结构对合成的超高交联聚苯乙烯机械性能的影响。     

甲氧基修饰的大孔交联树脂对苯酚的吸附机理

由大孔氯甲基化聚苯乙烯合成了含有悬挂醚键的甲氧基修饰的大孔交联树脂.通过化学分析(氯含量的测定)、红外光谱和元素分析等手段,确证甲氧基负载在聚苯乙烯骨架上,负载量为4.10mmol/g.测定了这种树脂对正己烷中苯酚的吸附等温线,表明其对正己烷中苯酚的吸附是放热的,随着温度的升高,吸附量逐渐降低,且吸附等温线可拟合成直线.通过吸附焓的计算、不同条件下吸附等温线的比较以及理论计算等方法,确证氢键是甲氧基修饰的大孔交联树脂吸附正己烷中苯酚的主要驱动力,树脂骨架上负载的醚氧原子与苯酚的酚羟基氢原子形成了强烈氢键.     

分形理论在催化剂研究中的应用

介绍了分形和分形维数在催化剂研究中的应用.概述了催化剂研究中常用的分形维数测定方法,包括盒子维法、散射强度法和吸附法.从四个方面分析了近年来催化剂分形研究的方向和进展:分形维数与催化剂评定和筛选,催化剂分形孔结构,分形与反应动力学,模型建立.从分形维数的测量、催化剂分形生长模型以及多重分形研究三个方面对分形在催化剂方面的应用进行了评价和展望.     

Effect of crosslink on the characteristic length of glass transition of network polymers

The characteristic length of the glass transition temperature was evaluated for crosslinked bulk polystyrenes and poly(methyl methacrylate)s by differential scanning calorimetry. The characteristic length, which corresponds to a length scale of the cooperative rearrangement due to polymer segmental relaxation, was revealed to decrease with increase in the degree of crosslink. The relative values of configurational entropy for crosslinked polymers were evaluated based on a simple polymer network model on a cubic lattice. As a result, the configurational entropy of the smallest cooperatively rearranging region was revealed to decrease with increase in the degree of crosslink, which is responsible for the above behavior of the characteristic length. The effects of crosslink on the characteristic length and the glass transition temperature were found to be stronger for crosslinked poly(methyl methacrylate)s than for crosslinked polystyrenes, which reflects the difference in the structure of crosslink segment. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 44: 1958–1966, 2006     

Micro- to nanoscale structure of biocompatible PLA-PEO-PLA hydrogels

We observe large-scale structures in hydrogels of poly(l-lactide)-poly(ethylene oxide)-poly(l-lactide) (PLLA-PEO-PLLA) ranging in size from a few hundred nanometers to several micrometers. These structures are apparent through both ultra-small angle scattering (USAS) techniques and confocal microscopy. The hydrogels showed power law scattering in the USAS regime, which is indicative of scattering from fractal structures. The fractal dimension of the scattering from hydrogels revealed that the gels have large size aggregates with a mass fractal structure over the nanometer-to-micrometer length scales. The aggregates also seem to become more "dense" with an increase in the molecular weight of crystalline PLLA domains. Visualization through confocal microscopy confirms that the gels have a microstructure of interspersed micrometer-sized polymer inhomogeneities with water channels running between them. The presence of micrometer-sized water channels in the hydrogels has very important implications for biomedical applications.     

USAXS study of influence of gelator polarity on organogel structure

Organogels, formed of polar and apolar glucose-based gelators with organic solvents, were studied using USAXS. The polarity was introduced by attaching the NO₂ group to the gelator molecule. The USAXS data were processed using fractal analysis, pair distribution function and Guinier approximation. It was found that the number of molecules, i.e. also the size of the primary aggregates in these gels structure, were strongly dependent on the gelator polarity, while several other structural parameters, e.g. the shape of the aggregates and the mechanism of their aggregation to the secondary structure, remained unsusceptible to it.     

硝酸盐制备三维有序大孔金属氧化物材料研究

用硝酸盐、柠檬酸和乙醇/水按一定摩尔比配置成前驱物溶液, 采用胶晶模板法, 制备了三维有序大孔金属氧化物材料: Al₂O₃, CeO₂, Cr₂O₃, NiO, MgO, In₂O₃, CeO₂/Al₂O₃, Cr₂O₃/Al₂O₃和NiO/Al₂O₃. SEM观察表明, 材料中大孔有序排列, 大孔间由小孔相连, 形成三维规则的笼状网络结构. XRD和TEM测试表明, 大孔孔壁由具有纳米尺寸的金属氧化物粒子组成. 实验表明, 加入乙醇、柠檬酸, 提高溶液对胶球润湿性, 改善溶液渗透能力, 避免粒子团聚, 有利于有序大孔结构的形成. 这一研究表明, 根据硝酸盐的物理化学性质, 调整溶液组成, 选择合适的热处理温度, 能得到大孔排列有序、三维规整性好的大孔结构材料. 此法具有原料易得, 操作简单的特点, 是3DOM材料的一种新型高效制备路线.     

用吸附数据对硅胶表面的分形分析

根据一种中孔硅胶对甲酸、乙酸、丙酸和四氯化碳蒸气吸附等温线的单层区域和毛细凝结区域的数据以及自四氯化碳稀溶液中吸附系列脂肪醇的结果计算了该硅胶表面分形维数D.除了由吸附四氯化碳等温线毛细凝结区域所得D值低于2外,由其它吸附数据得出的该硅胶的分维D近似相等(D=2.06±0.05).中孔硅胶低D值可用其孔结构特性解释.