以强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成14-氧杂二环[10,3,0]十五碳烯-2

以三种类型的强酸性阳离子交换树脂(聚苯乙烯磺酸树脂、酚醛磺酸树脂和全氟磺酸树脂)为催化剂进行环十二碳-烯的普林斯反应,合成了14-氧杂二环[10,3,0]十五碳烯-2.考察了该三种树脂的催化性能,并与苯磺酸和对甲苯磺酸的催化性能作了比较.考察了孔径、粒度及反应条件(温度、时间、催化剂用量等)对聚苯乙烯磺酸树脂催化性能的影响.实验结果表明:全氟磺酸树脂和交联大孔聚苯乙烯磺酸树脂(交联度10％,孔径3.9×10²Å,比表面积20m²/g)具有良好的催化性能.     

全氟磺酸树脂/SiO2催化合成邻苯二甲酸二辛酯

全氟磺酸树脂/SiO2催化合成邻苯二甲酸二辛酯;固体酸;全氟磺酸离子交换膜;全氟磺酸树脂/SiO2复合物催化剂;邻苯二甲酸二辛酯     

全氟磺酸离子交换膜的制备与性能研究

采用四氟乙烯、六氟丙烯和全氟磺酰基乙烯基醚共聚合成了全氟磺酸离子交换树脂,通过溶液浇铸法将其制成全氟磺酸离子交换膜(PSALM)。PSALM膜显示出优良的力学性能、电化学性能以及化学稳定性。TGA测试结果表明,PSALM膜的初始热分解温度超过400℃;DSC测试结果显示,膜中存在微观相分离,该膜具有三个热转变温度,分别对应于非晶区、离子簇区和结晶区。     

盐酸后处理对水热合成纳米钛酸盐形貌及光限幅效应的影响

采用碱性水热合成法制备纳米钛酸盐, 研究盐酸后处理对纳米钛酸盐-二氧化钛形貌及光限幅效应的影响. 采用X射线衍射分析仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对样品的晶型转变及形貌演变进行表征, 通过紫外-可见光谱与开孔Z扫描激光测试技术, 研究样品的线性光学与非线性光学效应. 结果表明, 当酸处理浓度介于0.10-0.55 mol·L^-1范围时, 水热产物由钛酸盐转变为钛酸盐/二氧化钛混合物; 当酸处理浓度高于0.78mol·L^-1时, 钛酸盐近乎完全转变为金红石型二氧化钛. 在酸处理过程中, 纳米钛酸盐晶型转变速率与盐酸的浓度直接相关. 随着盐酸浓度的增加, 钛酸盐体系中逐步分离出游离的TiO₆八面体, 进而发生TiO₆八面体重组, 使水热产物由钛酸盐纳米管转变成二氧化钛纳米片和纳米颗粒. 当盐酸浓度为0.55 mol·L^-1时, 样品表现出最强的光限幅效应.     

绿色合成法制备聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料及其荧光性能初探

采用无毒、无害的绿色方法合成聚氨酯,通过原位复合法制备出一种新型的聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料。利用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热分析方法(DSC)分别对聚氨酯/纳米二氧化钛杂化前后的结构进行表征。通过循环伏安法检测表明此杂化复合材料有良好的电化学稳定性及可逆性。采用荧光技术对聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料的性能进行研究。试验结果表明:当纳米二氧化钛与聚氨酯的质量比为100:7,超声时间为5 min时,得到的聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料的性能最好。     

聚丁二烯/二氧化硅杂化新材料等温结晶动力学及结晶形态的研究

研究了所合成的新型高顺式聚丁二烯键合纳米二氧化硅杂化材料(PB-Si)的顺式-1,4微观结构、特性黏数([η])、微观形态及热稳定性与键合纳米二氧化硅含量的关系等,并采用示差扫描量热仪(DSC)和配有在线冷热台的偏光显微镜(POM)研究了杂化材料PB-Si中SiO_2含量及微观链结构特点对其低温下等温结晶动力学及结晶形态、球晶增长速率的影响.结果表明:当SiO_2含量小于2.5%时,杂化材料PB-Si的特性黏数和顺式-1,4结构含量均基本保持不变,短支链结构的杂化材料(PB-Si-Ni)的顺式-1,4结构含量约为96.6%,高度线性链结构的杂化材料(PB-Si-Nd)的顺式-1,4结构含量约为98.6%,热稳定性均随着SiO_2含量增加而有所提高;在PB顺式-1,4微观结构及SiO_2结合含量基本相同的前提下,与共混物PB/SiO_2相比,杂化材料PB-Si具有更快的结晶速率,且随着杂化材料PB-Si中SiO_2结合量增大,其结晶速率加快,半结晶时间(t1/2)缩短;若杂化材料中顺式-1,4微观结构含量和SiO_2结合量同时增加,杂化材料PB-Si的结晶速率进一步加快;在顺式结构含量及SiO_2含量确定的情况下,聚合物的拓扑结构对其结晶速率也有明显影响,高度线性结构(PB-Si-Nd)比短支链结构(PB-Si-Ni)的杂化材料也具有更快的结晶速率;杂化材料PB-Si在低温等温结晶过程中均呈现三维球晶的生长方式,Avrami指数(n)在2.0~3.0之间,球晶增长速率也随SiO_2结合量增加而加快.     

基于氟碳表面活性剂插层水滑石的聚酰亚胺纳米复合材料的制备与性能

以氟碳表面活性剂全氟辛基磺酸钾为插层剂, 通过离子交换制备插层水滑石, 并以其为填料, 通过原位插层聚合方法, 制备了水滑石/氟碳表面活性剂/聚酰亚胺纳米复合材料. 用X射线衍射、 红外光谱和热失重等方法分析插层水滑石结构. 结果表明, 全氟辛基磺酸钾插层水滑石后, 水滑石的层间距由0.76 nm增加到2.52 nm, 在水滑石层间构建了氟碳链的微环境. 这种氟化水滑石可剥离分散于聚酰亚胺基体中, 改善了纳米复合材料的气体阻隔性能、 介电性能和机械性能. 这种影响不仅体现无机纳米片层的杂化效果, 而且展示出氟碳链的特点.     

脉冲激光法制备修饰纳米Eu_2O_3/聚苯胺导电杂化薄膜

采用聚焦脉冲激光法(PLA-IT/SFL)制备修饰纳米Eu2O3/聚苯胺有机溶胶及其杂化薄膜材料。考察了制备条件对修饰纳米Eu2O3/聚苯胺有机溶胶荧光性能的影响。TEM显示Eu2O3粒子粒径约为15 nm且其在聚苯胺中有较高的稳定性。荧光光谱表明该杂化薄膜材料在紫外光照射下发出强烈的红光,且荧光强度达2.53×105a.u。杂化薄膜材料的电导率为1.13×10-2S.cm-1。热分析表明该杂化薄膜比导电性聚苯胺(PAN-HCSA)薄膜具有更好的热稳定性。该杂化薄膜材料可望用于电致发光领域。     

溶剂热法合成锐钛矿型二氧化钛纳米晶的形状演化规律

以钛酸四丁酯为前驱体,乙醇为溶剂,月桂酸和十二胺为共同稳定剂,采用溶剂热法制备了不同形状的锐钛矿型二氧化钛纳米晶。利用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和热失重-差热分析(TG-DTA)等技术对纳米晶的结构、尺寸、形貌及形状进行了系统的表征,并探讨了月桂酸与十二胺不同配比时纳米晶的形状演化规律。结果表明:用溶剂热法在不同配比情况下获得的二氧化钛均为锐钛矿相;在月桂酸与十二胺总摩尔量不变的情况下,随着十二胺含量的增加,二氧化钛纳米晶的形状由球形逐渐演化为棒状,且结晶化程度在两者摩尔比为1:1时最好;月桂酸与十二胺稳定剂与纳米晶内核之间以桥接配位体的形式结合,且稳定剂在样品中的含量约为5%。     

碲化镉量子点用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析全氟化合物

考察了CdTe量子点作为新型无机基质,应用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)法分析全氟辛烷磺酸(PFOS),全氟癸烷磺酸(PFDS),全氟己烷磺酸(PFHxS)和全氟庚烷磺酸(PFHpS)4种全氟化合物(PFCs)的效果;同时与传统有机基质α-氰基-4-羟基桂皮酸(CHCA)、1,8-双二甲氨基萘(DMAN)进行比较.实验中,分别将目标分析物与基质溶液滴于样品板上并混合均匀,待自然蒸干溶剂后形成结晶状,采用337 nm波长紫外激光辐照激发,在负离子模式条件下MALDI-TOF-MS分析检测.此外,简要探讨了CdTe量子点颗粒激光辅助解吸离子化的机理.结果表明,CdTe量子点颗粒,具有较强紫外吸收,可直接作为无机基质用于以上4种全氟化合物的MALDI-TOF-MS分析,并且具有提高待测物质谱峰强度等特点.     

裂解色谱-质谱研究全氟磺酸树脂裂解产物分布

全氟磺酸树脂是一种新型的功能高分子材料。本文以裂解气相色谱-质谱(PGC/MS)对其在700℃下的裂解产物分布进行了分析。发现主要裂解产物为C_2～C_3的全氟烯烃及全氟环烷烃,通过对这些化合物的鉴定,对全氟磺酸树脂的可能的裂解机理初步进行了推断。     

离子交换膜中CdS单分散纳米晶的合成及其光学性质

以硫代乙酰胺(TAA)为前驱体, 采用液相反应在全氟磺酸离子交换膜(Nafion)中自组装得到了均匀分布、单分散的纳米CdS晶体；与文献报道的前驱体如Na₂S和H₂S不同, TAA可以在全氟磺酸离子膜中均匀扩散, 最终在Nafion薄膜中得到均匀分布的纳米CdS晶体. 利用高分辨电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)和能量散射X射线分析(EDXA)研究了Nafion薄膜模板中CdS纳米晶体的形成机理、晶粒大小和分布；采用紫外- 可见吸收光谱和荧光光谱分析了Nafion薄膜中单分散纳米CdS晶体的光学性质. 结果表明, 随CdS纳米晶体尺寸的减小, 量子尺寸效应明显增强；在紫外吸收谱中表现为吸收边明显蓝移, 而在光致发光谱中, 表现为带边发射的蓝移.     

CaSO_4纳米晶须对PBT-PE-液晶离聚物杂化材料形态结构与力学性能的影响

通过熔融共混法将CaSO4纳米晶须和含磺酸离子的液晶离聚物(LCI)与聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚乙烯(PBT-PE),制成PBT-PE-LCI-CaSO4纳米晶须杂化材料。通过DSC、红外图像系统分析和拉伸试验对共混体系的热性能、形态结构和力学性能进行了研究。结果表明:在共混体系中加入LCI提高了体系中PE的结晶温度和结晶度,并且LCI包裹着CaSO4纳米晶须,分散相PE均匀地分散在PBT基体中;当基体与CaSO4纳米晶须的质量比为100∶3时,杂化材料的力学性能最好。     

二阶非线性光学活性聚酰亚胺有机-无机杂化材料的合成与表征

通过溶胶-凝胶法制备了含二阶非线性光学发色团分散红19(DR₁₉)的硅氧烷染料与聚酰亚胺有机-无机杂化材料.利用红外光谱、紫外-可见光谱、SEM、DSC和TGA等手段对其进行了表征.杂化极化后的序参数高达0.48,并具有优良的极化取向稳定性,423K下处理300h后,序参数仍能保持初始值的90%.杂化薄膜有较好的表面平整性,其断面呈网络结构.杂化材料的玻璃化转变温度(T_g)为561K,比纯聚酰亚胺的T_g(543K)高18K,表现出优良的高温热稳定性,其5%热失重温度为691K,10%热失重温度为758K.     

全氟和多氟烷基磺酸的研究 Ⅸ.5-卤-3-氧杂-全氟戊磺酰氟的化学转化

5-卤-3-氧杂-全氟戊磺酰氟(1)依次用苛性钾、浓硫酸和五氧化二磷处理可顺利地得到相应的磺酸和磺酸酐.在吡啶存在下,[I(CF_2)_2O(CF_2)_2SO_2]_2O(3)与醇反应得磺酸酯(6).1在发烟硫酸作用下,可转化成酰氟9.随着反应温度的不同,9水解为酸10和/或二元酸11.氟羰基全氟甲磺酰氟的水解也有类似现象.醇与9的酰氟基反应得羧酸酯,而不与磺酰氟基反应.但可进一步转化为磺酸酯.由9与F~-生成的全氟烷氧基阴离子-O(CF_2)_2O(CF_2)_2SO_2F与活泼的卤代烷作用得醚.还研究了5-卤-3-氧杂-全氟戊磺酰氟与三氯化铝的作用,在无水三氯化铝存在下对9进行了芳烃的Friedel-Crafts酰基化,以四氯化碳为溶剂并改变加料顺序,可提高酮的产率.     

meso,β-和β,β-全氟醚基磺酸酯桥连双卟啉的合成

β-氟砜基全氟醚基取代四芳基卟啉与5-(4-羟苯基)-10,15,20-三苯基卟啉、BINOL反应分别生成meso,β-和β,β-全氟醚基磺酸酯桥连双卟啉,双卟啉与醋酸锌在CHCl₃/CH₃OH中回流可高产率获得双锌卟啉,测定并讨论了meso,β-和β,β-全氟醚基磺酸酯连接双卟啉的紫外可见和荧光光谱.     

聚合物与纳米晶的杂化及性能优化

聚合物-纳米晶杂化材料因结合了有机和无机材料的优点而逐渐地受到了人们普遍的关注,聚合物为纳米晶的形成与生长提供了优良的环境,纳米晶的引入同样也增加和强化了聚合物的功能特性.如聚硫代氨基甲酸酯与TiO2杂化的高折射率薄膜,该薄膜不仅保持了原有的性能,而且有较高的折射率.此外,还有许多不同纳米粒子与不同聚合物的杂化体系.如...     

SAPO-5分子筛的可控合成及晶化过程探索

在非醋酸体系下分别通过动态和静态水热晶化方法合成了SAPO-5分子筛, 并考察了转速、 晶化时间及凝胶体系水硅比对SAPO-5分子筛晶相及形貌的影响, 采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术研究了静态、 动态水热条件下SAPO-5分子筛的晶化过程. 结果表明, 静态水热条件下晶化6 h得到的SAPO-5分子筛为球状、 六边形柱状聚集晶体; 而在20 r/min转速下晶化2和6 h得到的SAPO-5分子筛分别为分散的凹面柱状晶体(凹面直径约6~8 μm)及均一分散的球状晶体(直径为16 μm); 在60 r/min转速下晶化3 h即可得到高度分散的六边形柱状晶体(六边形直径约5~8 μm); 提高转速至100和140 r/min时仅需晶化1 h即可得到六边形柱状晶体. 通过考察体系水硅比(H₂O/Si摩尔比)的影响, 确定最佳的水硅比为70, 此条件下所得晶相为纯相且分子筛的分散度最好. 综上可知, 相较于静态晶化, 动态晶化不仅从形貌上改善了晶体的分散度, 通过缩短晶化时间、 降低晶化转速也提高了SAPO-5分子筛的晶化效率. 本文采用较小的水硅比(H₂O/Si摩尔比为70)、 较低的模板剂用量在非醋酸体系下合成了SAPO-5分子筛, 为SAPO-5分子筛的合成提供了一条更简单、 经济的路线.     

反式-/顺式-1,4-聚异戊二烯共混体系的结晶动力学

采用差示扫描量热(DSC)法对反式-/顺式-1,4-聚异戊二烯共混体系的等温及非等温结晶动力学进行了研究,分别采用Avrami方程和莫志深法对其动力学参数进行了解析.研究结果表明,在反式-/顺式-1,4-聚异戊二烯共混体系的等温及非等温结晶过程中,顺式-1,4-聚异戊二烯(CPI)组分的存在会降低反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)组分的结晶速率;在等温结晶过程中,CPI组分会提高TPI组分自身的结晶度;而非等温结晶过程中,CPI则提高了共混物中β晶型的相对含量.     

耐超高温双酮酐型聚酰亚胺的合成及性能

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)为芳二酐单体,对苯二胺(PPD)为芳二胺单体,经低温溶液缩聚制得成膜性能优良的高相对分子质量聚酰胺酸(PAA),再经过热亚胺化制备双酮酐型聚酰亚胺(PI)薄膜。 采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、热重分析仪(TGA)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及力学性能等技术手段表征了聚酰亚胺膜的结构和性能,考察了不同亚胺化温度对合成的双酮酐型聚酰亚胺膜性能的影响。 结果表明,经程序升温至320 ℃能使PAA热亚胺化基本趋于完成。 PI薄膜为部分有序聚集态结构,玻璃化转变温度(T_g)为298 ℃,具有优异的热性能,热失重温度(T_5%)为523 ℃。 拉伸强度达到130 MPa,弹性模量为5.77 GPa。 PI薄膜紫外光透过截止波长为375 nm,在可见光区具有良好的透光性能及耐溶剂性能。