二氧化硅纳米颗粒/硅树脂复合超疏水功能涂层的制备和性能研究

将二氧化硅纳米颗粒和硅树脂制成混合液,采用喷涂法(spray-coating)制备出了具备超疏水性的复合涂层.研究了二氧化硅、硅树脂不同含量配比对涂层疏水性能的影响,结果表明复合涂层的接触角随二氧化硅含量的增加而增加.在二氧化硅含量大于3%(质量分数)时,涂层显现超疏水性;当二氧化硅含量为3%(质量分数)、硅树脂含量为7%(质量分数)时,涂层与水的接触角达到151.6°,滚动角接近0°.通过扫描电子显微镜(SEM)观察涂层表面的微观结构,发现超疏水性的涂层具备微-纳复合阶层结构,类球状突起粒径在5μm左右,类球状突起上分布纳米团聚颗粒,直径约为50 nm.这种类似荷叶表面的微(纳复合阶层结构,结合硅树脂的低表面能,使得复合涂层具备了超疏水性能.     

羟基化对Si_3N_4粉体水相分散性的影响（英文）

通过施加硝酸有效地使氮化硅(Si_3N_4)粉末的表面羟基化,以改善在水性介质中的分散性。与天然粉末相比,羟基化粉末在水性介质中产生更稳定的胶体分散。傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱结果表明,随着羟基改性,Si_3N_4粉末的羟基含量显著增加。这有助于防止Si_3N_4粉末在水性介质中聚集。此外,热重分析表明羟基化Si_3N_4粉末的羟基含量比天然粉末高68.8%。Si_3N_4粉末的表面亲水性通过羟基改性而增强,并且粉末分散性随着羟基含量的增加而提高。     

化学反应-顶空气相色谱法测定气相二氧化硅表面硅羟基

建立了一种基于化学反应-顶空气相色谱测定气相二氧化硅表面硅羟基含量的新方法。实验取气相二氧化硅放入顶空瓶中于105 ℃烘箱中加热2 h去除水分,将甲苯稀释的格氏试剂注入密闭的顶空瓶中,格氏试剂与气相二氧化硅表面硅羟基快速反应产生甲烷(CH₄),甲烷量与气相二氧化硅表面硅羟基含量成正比。经过气相色谱-氢火焰离子化检测器测定甲烷,通过外标法定量,根据化学反应方程式计算出样品中羟基含量。同时对反应溶液用量与反应时间等条件进行优化,确定2.0 mL反应溶液,反应15 min为最优的前处理条件。结果表明,硅羟基含量与气相色谱信号值之间存在良好的线性相关性,相关系数为0.9990,相对标准偏差小于3%,本方法的检出限为0.30 mg/g,定量限为1.00 mg/g,开展了4家实验室对5个不同比表面积的样品测试,数据结果的重复性限(r)小于2.5%,再现性限(R)小于6.5%。该方法结合自动化技术,顶空反应操作简单,样品量和试剂用量少,准确性高,重复性好,优于酸碱滴定法,适用于快速检测气相二氧化硅表面硅羟基的含量,解决了硅羟基利用传统方法难以准确测定的难题。该方法的建立对我国二氧化硅产业硅羟基检测标准的制定和产业技术优化,均具有重要的理论和现实意义。     

草莓型SiO2/PMMA纳米复合微球的制备

在纳米二氧化硅水分散体系中,借助于碱性辅助单体1-乙烯基咪唑(1-VID)与未改性纳米二氧化硅表面羟基之间的酸-碱作用,通过1-VID与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基共聚合,制备了草莓型的SiO2/PMMA复合微球.整个反应过程中,纳米二氧化硅无需表面处理,体系中无需另外加入乳化剂或助乳化剂,微球表面吸附的纳米二氧化硅对颗粒起稳定作用.用动态光散射粒度分布仪测得复合微球粒径在120-330nm之间,热重分析结果表明,复合微球中二氧化硅含量介于15%-20%之间.透射电镜和扫描电镜显示所得复合微球具有草莓型结构,二氧化硅富集在表面.     

离子热合成形貌可控的羟基磷灰石超细粉体

室温离子液体作为溶剂,以离子热合成法合成了羟基磷灰石超细粉体。当改变不同的离子液体作为溶剂时,可以相应调整羟基磷灰石的形貌。对羟基磷灰石分别采用X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)等进行表征。实验结果表明:所得到的羟基磷灰石为部分CO32-取代的羟基磷灰石,在选用EmimBF4为溶剂时所合成样品颗粒的尺寸、形貌更加规则、均一。与水作为溶剂相比,以离子液体BmimBr作为溶剂所合成的羟基磷灰石材料对有机染料碱性品红的饱和吸附量为43.78 mg·g-1,具有较好的吸附性能。     

双亲性离子液体功能化复合胶体颗粒的合成与催化性能

采用硅烷偶联剂4-氯苄基三氯硅烷对二氧化硅颗粒表面进行改性, 制得表面接枝氯苄基的亲油二氧化硅颗粒. 在亲油二氧化硅颗粒表面继续接枝亲水性的十二烷基咪唑, 即可制得含有离子液体基团的双亲性二氧化硅颗粒. 通过静电吸附氯铂酸和硼氢化钠还原, 可在两亲性二氧化硅颗粒表面负载铂纳米颗粒, 从而得到双亲性二氧化硅颗粒催化剂. 用扫描电镜、 透射电镜、 X射线衍射和红外光谱等对所得样品进行表征, 并以苯甲醇氧化反应为研究对象对催化剂性能进行评价, 结果显示, 使用此催化剂可使苯甲酸的产率达到90%.     

离子液体中二氧化硅纳米微粒的制备及其摩擦学性能

以 1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐离子液体为溶剂, 合成了二氧化硅纳米颗粒, 并以含有二氧化硅纳米颗粒的离子液体作为基础油,对其摩擦学性能进行研究; 用透射电子显微镜对二氧化硅的形貌进行分析, 用扫描电子显微镜对钢球磨斑表面的形貌进行了分析. 结果表明, 添加二氧化硅纳米颗粒的离子液体具有较好的润滑性能.     

硅胶自环己烷中吸附环己酮和苯甲酸

用经不同温度处理的亲水硅胶(表面总羟基浓度不同)和甲基化硅胶(只含有缔合羟基或不同表面浓度的自由羟基的硅胶)为吸附剂, 测定了自环己烷中吸附环己酮和苯甲酸的等温线, 以及几种硅胶样品的红外光谱图, 探讨了表面自由羟基和缔合羟基在溶液吸附中的作用.     

基于离子液体基质的大豆中寡糖成分基质辅助激光解吸电离-质谱成像分析

将离子液体2,5-二羟基苯甲酸丁胺用于改进基质辅助激光解吸电离质谱分析寡糖的定量重复性,并进一步用于大豆和豆叶中寡糖的质谱成像研究.实验中设定正电荷检测模式、激光能量为70%,采用将离子液体2,5-二羟基苯甲酸丁胺甲醇溶液(20%,V/V)直接覆盖样品的简单加基质方法,分析寡糖样品及大豆和豆叶寡糖分布的质谱成像.结果表明,离子液体2,5-二羟基苯甲酸丁胺作为基质,用基质辅助激光解吸电离化质谱分析蔗糖、棉子糖、水苏糖3种寡糖样品,点内重复性RSD<3%,点间重复性RSD<4%,在0.062~1.00 mg/mL 范围内测定的线性相关系数R2≥ 0.996,显示出较好的定量分析潜力.将此基质用于基质辅助激光解吸电离质谱成像分析大豆切片和豆叶表面的二糖、三糖和四糖,得到空间分辨率为150 μm的3种寡糖质谱成像图.3种寡糖在大豆中大致均衡分布,在豆叶的分布均以叶尖为多,并且根据标准曲线和图中的信号强度可以估计其含量.     

用~(29)Si-NMR谱测定硅溶胶胶粒表面硅羟基数

硅溶胶是一种二氧化硅的水溶胶,它具有许多优良的性能,例如有较大的比表面,较强的吸附性,较好的粘结性和较高的耐火绝缘性等等。诸性能中,表面积大是其十分显著的特点。二氧化硅胶粒表面通常为硅羟基所覆盖,对胶粒表面硅羟基进行研究有着重要的意义。前人曾用多种方法测定二氧化硅胶粒表面的硅羟基数,由于硅胶是一种无定形物质,不同硅胶的     

铜精矿中二氧化硅含量的快速测定

采用碱熔样硅钼蓝分光光度法测定铜精矿中二氧化硅的含量。讨论了熔融条件、吸收波长、溶液酸度、水浴加热时间、显色时间以及共存离子干扰等条件对测定结果的影响。确定以氢氧化钠为熔剂,在680℃熔融15 min,熔样效果最佳;根据样品中二氧化硅的含量选择波长,当二氧化硅含量小于1%时,选用810 nm为分析波长,二氧化硅含量为1%~15%时,选用650 nm为分析波长;在酸度为0.15~0.20 mol/L盐酸溶液中,水浴加热60 s,显色15min,显色效果为最佳。使用硫酸亚铁铵作为还原剂。方法的加标回收率在94.8%~98.8%之间,5个样品独立测定结果的相对标准偏差为0.26%~4.48%(n=11),标准样品测定结果与标准值吻合。该方法简单、快速、准确,适用于铜精矿中二氧化硅含量的测定。     

硅烷功能化石墨烯/硅树脂纳米复合材料的制备与表征

先用乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)和二甲肼改性并还原氧化石墨烯(GO),制备A-171功能化的石墨烯(FG).研究结果表明A-171与GO上的羟基发生了反应,以共价键连接到了石墨烯的表面;FG能在四氢呋喃中均匀分散并且剥离成厚度约为0.9 nm的单一片层,其干燥后表面呈褶皱状.然后将FG与双组分硅树脂用溶液共混法制备了FG/硅树脂纳米复合材料.运用X射线衍射、扫描电子显微镜、动态热机械分析、拉伸试验等手段分析了复合材料的形态与性能,结果表明,与未处理过的石墨烯相比,FG在复合材料中有更好的分散和更强的界面作用.含0.5 wt%FG的复合材料的拉伸强度较硅树脂提高了87.7%,玻璃化温度提高了23.9℃,失重5%时的温度也提高了20.1℃.     

微粒状氧化物表面羟基的测定

很多微粒状氧化物表面都带有羟基,其数量多少直接影响它的吸附性、亲水性、表面电荷及催化活性。例如作为橡胶填料用的微粒状二氧化硅表面羟基对橡胶的增强和老化起很大作用;用于色谱分析的担体硅胶表面羟基多少明显地影响其分离效果;某些金属氧化物表面羟基含量与其催化活性也有一定关系。因此对这类物质表面羟基的测定具有一定的实际意义。作者曾报道使用LiAlH_4-气相色谱法分析有机硅氧烷中的羟基含量。后来证明此法也可用于测定填     

微波辐照合成羟基功能化离子液体氯盐中间体

采用微波辐照法合成了4种羟基功能化离子液体中间体氯化1-甲基-3-羟乙基咪唑、氯化N-羟乙基吡啶、氯化1-甲基-3-(2,3-二羟基)丙基咪唑和氯化N-(2,3-二羟基)丙基吡啶,考察了微波功率、辐射方式和辐射时间对反应产率的影响。结果表明,利用常规加热方法合成这4种离子液体中间体耗时长达24～96h,而用微波方法只需110～390s,反应时间大大缩短,同时微波方法较常规加热方法产率也略有提高。     

分级结构氧化锌的制备及形貌调控

以单一和混合锌盐为锌源, 氢氧化钠为沉淀剂, 丙氨酸和离子液体(IL)为表面活性剂, 通过水热法制备了不同形貌的分级结构氧化锌粉末. 通过X射线衍射仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 红外光谱仪(IR)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品进行了表征, 并探讨了锌源(单锌盐、 混合双锌盐及三锌盐)、 离子液体种类及用量、 丙氨酸用量和温度等变量对产物形貌的影响, 推测了在分级结构氧化锌形成过程中阴离子对样品形貌的调控作用.     

一种热解炭在金属钠中的相变

通过酚醛树脂的裂解和碳化所形成的热解炭与金属钠在氩气保护气氛中加热, 得到一种无定形碳在常压和较低温度下进行石墨化的方法, 并研究了热解炭在金属钠熔体中的相变. 对所得样品用X射线粉末衍射(XRD)、光散射拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)以及Brunauer-Emmett-Teller (BET)法氮气吸附进行表征与分析. 结果表明: 热解炭在金属钠熔体中于800 °C加热24 h, 发生明显的石墨化; 于900 °C加热24 h, 所得样品的石墨化度为40%, 石墨化碳的平均厚度约为40 nm, 孔结构由微孔转变为介孔. 探讨了金属钠在无定形碳中的渗透扩散导致其相变的原因.     

二氧化硅脱除羟基的动力学研究

醇盐水解法制备的纳米二氧化硅粉体中含有大量羟基,结合差热分析,采用Doyle-Ozawa法和Kissinger法研究二氧化硅粉体脱除羟基的动力学,得到反应表观活化能为134.78kJ.mol-1;并采用Coats-Redfern法进行验证,结果为140.22 kJ.mol-1.采用SEM和XRD对样品进行检测,表明非晶态二氧化硅样品颗粒大小没有变化,晶态没有改变.     

KDNBF形貌控制及其对热分解行为和感度的影响(英文)

通过7-羟基-4,6-二硝基-5,7-二氢苯并呋咱(DNBF)的钠盐与硫酸钾在水溶液中反应,制备得到DNBF的钾盐(KDNBF).在制备过程中加入不同表面活性剂,得到了不同晶形的KDNBF样品.运用X射线粉末衍射分析了单种晶形控制剂对样品晶形的影响.采用差示扫描量热(DSC)和热重(TG)分析技术研究了不同晶形样品的热分解特性,利用Kissinger方法和Ozawa-Doyle方法研究了样品第一放热分解峰的分解动力学过程.结果表明球形样品与其它晶形的样品相比,具有较低的分解温度、较高的活化能;同时发现,球形样品具有较高的摩擦和撞击感度与较低的火焰感度.     

功能化有序介孔二氧化硅材料在分析样品前处理中的应用

功能化有序介孔二氧化硅材料具有均一可调的介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内表面和较高的比表面积、高的吸附容量等特性,可用于生物、医药、环境样品等复杂基体中痕量分析物的高选择性分离与富集,因此在样品前处理中的应用特别引人瞩目。文中简要介绍了功能化有序介孔二氧化硅材料的制备方法,综述了功能化有序介孔二氧化硅材料在分离富集金属离子、有机污染物以及生物大分子样品前处理中的应用进展。     

放射性同位素X射线荧光分析法测定铁精矿中铁

放射性同位素x射线荧光分析仪是近十多年来世界上发展迅速的一项元素快速分析新技术。它具有体积小、重量轻、操作方便、分析速度快、不用试剂和不破坏样品等优点,能对固体、粉末、液体等不同样品中的元素含量进行直接测定,对于中、高含量样品更为适用。我们用此方法对铁精矿中元素铁进行了测定,收到了较好的效果。本文对此简述如下。