气-液界面有序介孔SiO2无机膜的仿生合成

早在几百万年以前,自然界就通过生物矿化过程形成了结构高度有序的有机/无机复合材料,如哺乳动物的牙床、骨骼以及贝壳珍珠层等[1]。随着对天然生物材料生物矿化过程研究的逐渐深入,材料研究者从中得到极为重要的启示:先形成有机物自组装体,无机先驱物在自组装聚集体与溶液相的界面处发生化学反应,在有机自组装体的模板作用下,形成有机/无机复合体,再将有机模板去除即可得到具有一定形状与组织结构的无机材料。这种模仿生物矿化中无机物在有机物调制下形成过程的材料合成,称为仿生合成(biomimetic synthesis)[2]。仿生合成过程中,通过选择有…     

固溶体结构对Ca_(2-x)Sr_xZn_4Ti_(15)O_(36)∶Pr~(3+)发光性质的影响

0引言在绿色和蓝色长余辉发光材料达到应用程度之后,耐候性红色长余辉发光材料成为人们研究的重点。Eu3 、Sm3 激活的硫氧化物[1￣3]、Eu2 铝锶复合硫氧化物[4]和Y2O3∶Eu3 [5]等耐热耐水性红色长余辉材料被相继发现。Pr3 离子掺杂的碱土金属钛酸盐(M TiO3∶Pr,M=M g,Ca,Sr,Ba)是一种新型的红色长余辉发光材料。这种发光材料在615nm附近有很好的单色性红光发射。碱土金属钛酸盐基质化学性能稳定,已开始应用于场发射显示器(FE D)[6,7]。碱土金属钛酸盐是A BO3型化合物,具有钙钛矿结构。B all[8]曾通过在CaTiO3中掺入不同量的Sr2 …     

仿生矿化增强材料

近年来,随着材料科学领域的发展,机械性能优异且具有特定功能的有机-无机复合材料成为了研究热点。而天然的生物矿化过程产生了在自然界中分布广泛、结构特征多样性、机械性能优异的天然生物矿物,比如牙齿、骨骼、珍珠、贝壳、海胆刺、海洋红虫颚等。这些天然复合增强材料中的矿化组织结构特点和矿化机理为仿生设计与合成具有特定结构、特定功能和优异机械性能的材料提供了理论依据。通过模拟天然过程的仿生矿化方法,利用有机基质调控无机矿物成核生长为固态矿物,最终能够定向组装具有特定有序结构和先进功能的有机-无机复合材料。本文主要综述了自然界中通过生物矿化过程得到的高强度、高韧性的天然复合增强材料,以及受生物矿化增强现象的启发,在化学与材料仿生矿化合成中出现的一些有机-无机复合的增强材料。     

一缺位杂多阴离子XW_(11)O_(39)~((12-n)-)(X=P~(5+),Si~(4+),B~(3+),Ga~(3+))含硫有机膦衍生物的合成及结构表征

杂多化合物的衍生物由于具有潜在的多功能催化性能 ,长期以来一直受到人们的关注 [1～ 3 ] .将有机或有机金属基团引入杂多化合物中以修饰杂多阴离子的部分外部骨架结构 ,对研究杂多化合物的性质和应用及新型催化剂的开发具有重要意义[4,5 ] .在杂多化合物表面引入适当的有机基团还可改善其溶解性能及其它物理性质 ,从而拓宽其应用范围 .研究结果表明 ,这类化合物还具有很好的抗病毒和抗肿瘤活性 [6,7] .Klemperer等 [8] 合成的 [( η5 - C5 H5 ) Ti PW11O3 9] 4 -将多酸与金属有机化合物有机地融为一体 ,从而开辟了多酸金属有机化学的新…     

Mn(Ⅱ)在铅电极上的超声电氧化

苯甲醛电合成法大多是将媒质Ｍｎ(Ⅱ )在电解槽中电氧化为Ｍｎ(Ⅲ ) ,再利用Ｍｎ(Ⅲ )在化学反应器中氧化甲苯成苯甲醛[1 ] 。其中电氧化时用的阳极材料多为铅电极或复合电极[2 ,3] 。王岚等[4] 、林祥钦等[5] 报道了复合电极具有可提高氧的过电位 ,降低界面电阻 ,阻止基体氧化 ,改善电极催化活性和反应的选择性等作用。但它也存在制备繁琐、镀层易脱落、使用寿命不长等缺点。与铅电极一样 ,为获得较高的Ｍｎ(Ⅲ )的产率 ,施加的电解电压较高[6] ,能耗较大。超声波作为一种新的能量形式已用于有机合成[7] ,考虑到铅电极价廉易得且析氧电位较…     

CaO-P2O5-SiO2系统溶胶-凝胶生物活性多孔材料在SBF中的性能研究

利用溶胶-凝胶生物活性材料粉末二次烧结工艺,制备了CaO-P2O5-SiO2系统溶胶-凝胶生物活性多孔材料,并利用体外实验(in vitro)方法和XRD,SEM及FTIR技术研究了此烧结材料的显微形貌、晶相、生物活性和可降解性能.结果表明,经800℃烧结5 min后,有少量硅磷酸钙[Ca5(PO4)2SiO4,5CPS]析出,在模拟体液(SBF)中浸泡,随着时间的增长,材料表面最初形成的无定形钙磷化合物矿化成碳酸羟基磷灰石(HCA)纳米团簇,并逐渐相互融合形成HCA覆盖层;HCA只在烧结体的玻璃相(SG相)表面生成,在5CPS微晶相表面未发现HCA,该材料在37℃恒温的SBF溶液中具有较高的生物活性和可降解性能.     

N-[4-(N′-取代酰胺基)苯基]马来酰亚胺的合成与表征

N-取代马来酰亚胺(RMI)是一类重要的新型树脂改性单体,由于其具有刚性五元环的结构,能显著提高聚合物的玻璃化温度和热分解温度,改善材料的工艺性和力学性能[1-9]。但文献对于在N-取代基团中引入杂环结构的单体合成报道很少。本文报道了由顺丁烯二酸酐、8-氨基喹啉、对甲苯胺为主要原料合成N-[4-(N′-8-喹林基)苯甲酰胺基]马来酰亚胺(QPM)和N-[4-(N′-4-甲基苯基)苯甲酰胺基]马来酰亚胺(TPM)的方法,并对产物进行了元素分析和1H-NMR、FT-IR表征。同时,由于8-氨基喹啉具有与8-羟基喹啉类似的结构,能表现出较好的光学性能[10,11],以N…     

反-4-(反-4′-丙基环己基)环己基甲酸的新合成方法

环己烷类液晶具有较高的相变温度和较低的粘度,克服了目前仍广泛使用的联苯类液晶相变温度低、粘度大、响应速度较慢的缺点,这类液晶材料已日益成为中高档混合液晶材料不可缺少的有效组分[1]. 反-4-(反-4′-丙基环己基)环己基甲酸(trans-3HHA)是合成这类液晶材料很重要的中间体,因此,它的合成具有重要应用价值. Trans-3HHA合成需经2步反应:加氢和异构化. 加氢反应以4-(反-4′-丙基环己基)苯甲酸(3HPA)为反应物,在加氢催化剂存在下,生成包含trans-3HHA和顺-4-(反-4′-丙基环己基)环己基甲酸(cis-3HHA)2种异构体的混合物(合称3HHA). 其中反式异构体trans-3HHA含量很低,必须进行异构化反应,使cis-3HHA转变为trans-3HHA. 文献报道有几种方法,如顺式或顺反-4-烷基环己基甲酸混合物在盐酸水溶液[2]、氢化钠乙醇溶液[3]和氢氧化钠水溶液[4]中,加热进行异构化反应. 但得到的产物反式与顺式异构体质量比都在75∶ 25～85∶ 15之间,需经多次重结晶才能得到反式异构体,产率低于70%. 本文以氢氧化钾为催化剂,加氢产物3HHA在无溶剂的条件下进行异构化,产物反式与顺式异构体质量比达到98∶ 2,产率＞90%.     

N-(4-羟基-3-甲氧基苯基亚甲基)-对甲氧基苯胺的室温固相合成及表征

Schiff碱含有-RC=N-基团,自1864年发现以来[1,2],由于Schiff碱及其配合物具有杀菌抗病毒抗癌[3]、可逆结合氧气[4]、非线性光学[5]、光致和热致变色[6]、荧光[7]、仿酶催化[8]等一系列优良性能,人们进行了广泛而深入的研究。Schiff碱的合成一般采用溶液合成方法,反应需要有机溶     

双核钒酰腙配合物[VO(C_(14)H_(10)N_2O_2]_2(μ-O)的合成与表征

钒是对人体有益的微量元素 ,它与胆固醇的合成、牙齿和骨骼的矿化及糖和酯类的新陈代谢等有密切关系 [1] .由于多数腙类配体是以氮和氧为配位原子 ,与生物环境比较接近 [2～ 6] ,因此研究钒腙配合物的合成、结构与性质的关系十分重要 .本文报道双核钒酰腙配合物 [VO(C14 H10 N2 O2 ) ]2(μ- O)的合成、结构表征及氧化还原性质 .VO (acac) 2 按文献 [7]方法合成 .水杨醛苯甲酰腙 (H2 L)由等摩尔的水杨醛和苯甲酰肼在乙醇中反应制得 .其它试剂均为市售分析纯试剂 .将等摩尔的 VO(acac) 2 和腙配体 H2 L 溶于氯仿中 ,室温搅拌 1 5min.过…     

牛血清白蛋白Langmuir膜控制方解石形成取向生长的球形微晶

本文以生物矿化模型系统为基础，利用LB技术，采用本体交换的方法，制备了牛血清白蛋白(BSA)Langmuir膜，以更加接近生物矿化的方法研究了BSA Langmuir膜对碳酸钙晶体生长的取向、形貌和晶型的控制作用。XRD分析表明晶体为碳酸钙的方解石晶型，且晶体仅沿(104)晶面有取向生长。SEM分析表明结晶初期碳酸钙以球状的晶体存在，随着时间的延长，BSA对晶体形貌的控制作用逐渐减弱，直到完全不起作用，在结晶后期形成菱方形晶体，但晶体生长取向和晶型始终没有发生变化。说明BSA Langmuir膜对碳酸钙的生长取向、晶型和形貌有较好的控制作用。     

牛血清白蛋白LB膜诱导方解石的生长

采用模拟生物矿化的方法,研究了牛血清白蛋白(BSA) LB膜对碳酸钙晶体成核和生长的诱导控制作用。XRD、SEM结果表明：在BSA单层LB膜诱导下,形成形状规则、边缘清晰的多层盘状方解石晶体,且沿(104)晶面取向生长。说明牛血清白蛋白(BSA) LB膜对碳酸钙的形貌、生长取向性有很好的调控作用。     

预处理对丝素蛋白膜调控羟基磷灰石晶体生长的影响

以丝素蛋白膜为基质, 在模拟体液中诱导羟基磷灰石晶体在其表面沉积和生长. 利用XRD, SEM, HRTEM, AFM和FTIR等表征手段研究了不同预处理方法对羟基磷灰石晶体的形成及其微观形貌的影响. 结果表明, 丝素膜可有效地诱导羟基磷灰石晶体在其表面沉积和生长; 较长的矿化时间有利于形成较多结晶度良好的HAP晶体; 而不同预处理方法对丝素膜的表面结构产生了不同影响, 进而调制在其表面沉积的羟基磷灰石的形貌和生长方向. 同时对丝素蛋白膜调控羟基磷灰石晶体生长的机制进行了必要的探讨.     

常温环境下壳聚糖诱导合成单斜羟基磷灰石纳米晶体及其结构表征

以壳聚糖作为生物大分子诱导剂,在室温环境下,采用常规合成方法制备了片状羟基磷灰石(HAP)纳米晶体.采用X射线粉末衍射、电感耦合等离子体(ICP)和红外光谱、透射电镜及选区电子衍射对获得的样品进行表征.XRD分析显示,该样品具有和常见的六方晶系羟基磷灰石明显不同的衍射峰,出现了六方晶系羟基磷灰石的禁阻峰.ICP数据显示,样品的钙磷比与化学计量比高度符合.透射电镜和扫描电镜显示,较低pH值和较长的培养时间能够获得形貌规则及长径比较大的晶体.XRD、选区电子衍射和高分辨透射电镜的表征结果表明,在壳聚糖的诱导作用下形成的羟基磷灰石纳米晶体属于单斜晶系.     

Molecular recognition controls the organization of mixed self-organized bis-urea-based mineralization templates for CaCO(3)

To investigate the role and importance of nondirectional electrostatic interactions in mineralization, we explored the use of Langmuir monolayers in which the charge density can be tuned using supramolecular interactions. It is demonstrated that, in mixed Langmuir monolayers of bis-ureido surfactants containing oligo(ethylene oxide) and ammonium head groups associated with matching or nonmatching spacers between the two urea groups, the organization is controlled by molecular recognition. These different organizations of the molecules lead to different nucleation behavior in the mineralization of calcium carbonate. The formation of modified calcite and vaterite crystals was induced selectively by different phases of mixed monolayers, and they were characterized by SEM, TEM, and SAED. To understand the influence of the mixed Langmuir monolayers on the crystallization process, we studied the mixtures by means of (pi-A) isotherms and Brewster angle microscopy observations. Infrared reflection-absorption spectroscopy experiments were also performed on Langmuir-Schaefer films. From these results, we conclude that the local organization of the two systems discussed here gives rise to differences in both charge density and flexibility that together determine not only polymorph selection and the nucleation face but also the morphology of the resulting crystals.     

蔗糖/精氨酸体系中碳酸钙结晶的仿生合成

该文以更加接近生物矿化的方法研究了蔗糖/精氨酸体系对碳酸钙晶体取向、形貌和晶型的控制作用.XRD 分析表明,在蔗糖/L-精氨酸混合体系中合成的晶体主要为碳酸钙的球霰石晶型及少量的方解石型,在单独的蔗糖或L-精氨酸溶液中基本是球霰石晶型.SEM分析表明,蔗糖和L-精氨酸均可诱导形成特殊形貌的碳酸钙.实验结果表明,蔗糖/精...     

水溶液中P123对CaCO3微粒形貌的调控

在三嵌段共聚物P123水溶液体系中,合成了特殊形貌的层面光滑的碳酸钙层状聚集体、具有多级结构的碳酸钙层状聚集体和仙人球状的碳酸钙粒子.探讨了反应时间、聚合物浓度和反应温度对碳酸钙粒子形貌和晶型的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)及红外吸收光谱对合成样品的形貌、结构进行了表征.结果表明,聚合物浓度和反应温度对碳酸钙粒子形貌和晶型具有重要的影响.利用周期键链(PBC)理论模型解释了层状结构碳酸钙聚集体的形成过程.     

聚苯乙烯磺酸钠/L-谷氨酸协同作用下碳酸钙微球的设计与合成

通过CO₂缓慢扩散,在聚苯乙烯磺酸钠(PSSS)/L-谷氨酸(L-Glu)二元体系中,与富集在有机/无机界面钙离子相结合,合成碳酸钙微球。本文系统地研究了室温下各种因素对碳酸钙晶体形貌和晶型的影响。实验表明,pH值、表面活性剂和PSSS/L-Glu的浓度比起着重要作用。通过改变实验条件,除了得到主要的球形晶体外,我们还得到了矩形、立方体形和饼形等。取向聚积机理解释了微球的形成,PSSS和L-Glu间的协同作用在晶体化过程中起着重     

HAP自组装球的简易合成及其光催化增效作用

选择生物协同模板,通过简单的控制组装工艺,制备出结构均一有序的羟基磷灰石(HAP)纳米组装球.该纳米组装球整体尺寸约5-6 μm,球体中心部分尺寸约为2.5-3 μm.通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、比表面积(BET)测试等手段对产物形貌、结构和比表面积进行了表征.产物作为催化剂载体,对氧化锌催化降解罗丹明B (RhB)的催化效率提高了125%,催化剂回收率提高了23.1%,有效降低了催化剂的用量,在有机物降解领域具有潜在的应用价值.同时还对产物的控制生成过程和催化增效机理做了初步探讨.     

p型Si上Ni—Pd薄膜的电化学制备及其表征

采用控电位沉积方式在ｐ型Ｓｉ上制备了Ｎｉ－Ｐｄ合金薄膜；考察了合金的阴极沉积和阳极溶出行为；研究了极化方式对膜组成、厚度、结构及形貌的影响．结果表明，在沉积初期，膜主要以层状方式生长，当膜增厚或阴极极化增强时，则以岛状形式生长．Ｘ射线衍射测试表明，Ｎｉ－Ｐｄ合金呈面心立方结构，其晶面间距随合金组成不同而变化．