大分子偶联剂马来酸酐-丙烯酸丁酯-苯乙烯三元共聚物的合成及其对纳米氮化铝的表面改性

采用自由基溶液聚合法合成了马来酸酐（MAn）-丙烯酸丁酯（BA）-苯乙烯（St）三元共聚物大分子偶联剂,并用其对纳米氮化铝（AlN）粉体进行了表面改性。通过GPC、FTIR、沉降实验、TGA、接触角以及TEM的分析表明,合成的大分子偶联剂,数均相对分子量在3 000~10 000之间,适于对纳米粉体进行包覆;单体投料摩尔比为１:１:５的MAn-BA-St三元共聚物大分子偶联剂对纳米AlN的改性效果最好,其化学利用率为52.5%,物理利用率为25%;改性后纳米AlN的表面自由能从879 J/M²降至221 J/M²,在苯乙烯中分散良好。     

固体核磁共振研究改性纳米SiO2的表面结构

以纳米SiO2和KH550改性纳米SiO2为研究对象,分别利用29Si魔角旋转核磁共振谱(29Si MASNMR)、1H魔角旋转核磁共振谱(1H MAS NMR)和1H-29Si交叉极化/魔角旋转核磁共振谱(1H-29Si CP/MASNMR)对纳米SiO2和KH550改性纳米SiO2的表面结构、表面羟基含量、亲水性和界面相互作用等进行了研究。实验结果表明,纳米SiO2经过KH550的改性,随着改性程度的增加,样品表面的羟基含量降低、亲水性降低、亲油性增加、表面质子运动活性随改性程度增加而减弱。     

导电TiO_2粉体的制备及性能研究

本文采用化学共沉淀法,以SnCl_4·5H_2O、SbCl_3等为原料包覆微纳米TiO_2,制备了电导率良好的导电粉体。采用红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对表面包覆前后的微纳米TiO_2结构进行了表征。结果表明,锑原子置换了氧化锡中的锡原子形成缺陷固溶体,主要以物理吸附的方式吸附在TiO_2表面,也可能存在化学吸附,形成Ti-O-Sn键。通过测量粉体的电阻率表征粉体的导电性能,对比试验结果可得:当pH为1.5,煅烧温度为500℃,SnCl_4·5H_2O/TiO_2(m/m)为25%,SbCl_3/SnCl_4·5H_2O(m/m)为14%时,包覆后的导电粉体电阻率最小,为12Ω·cm,进而验证该条件下制得的导电粉体具有良好的导电性能。     

改性钆/硼/聚乙烯纳米复合材料的制备及对中子和伽马射线的屏蔽性能

采用偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对纳米氧化钆(nanoGd₂O₃)表面进行包覆改性, 通过热压成型法制备了一种新型的改性纳米氧化钆/碳化硼/高密度聚乙烯(M-nanoGd₂O₃/B₄C/HDPE)复合材料. 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)分析结果表明, nanoGd₂O₃成功被偶联剂改性, 且改性nanoGd₂O₃在聚乙烯基体内的界面相容性和分散性显著提高. 热重分析(TGA)、 差示扫描量热分析(DSC)和力学拉伸实验表明, 改性nanoGd₂O₃的引入增强了复合材料的热稳定性, 提高了复合材料的拉伸强度、 杨氏模量和断裂伸长率. 对复合材料的中子和伽马射线屏蔽性能进行了实验测试和蒙特卡罗模拟计算, 研究了nanoGd₂O₃改性、 材料形状和材料厚度对屏蔽性能的影响. 结果表明, 界面相容性和分散性优良的nanoGd₂O₃能够有效提高中子及伽马射线屏蔽率. 方形M-nanoGd₂O₃/B₄C/HDPE材料在厚度为11.7 cm时中子屏蔽率达到90%, 在厚度为13.5 cm时伽马射线屏蔽率达到70%.     

Fe_3O_4/SiO_2/PMMA磁性纳米粒子的制备及其磁性能

通过沉淀氧化法制得Fe3O4磁性粒子(1);通过Stber法用Si O2对Fe3O4进行表面改性制得Fe3O4/Si O2磁性纳米粒子(2);通过原子转移自由基聚合法将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到2上,制得Fe3O4/Si O2/PMMA磁性高分子纳米粒子(3),其结构和磁性能经IR,扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),磁性分析(VSM)和热重分析(TGA)表征。结果表明,3的粒径小且磁性强,平均粒径约为220 nm,饱和磁化强度为44.3 emu·g-1,室温下具有超顺磁性。     

类金刚石薄膜表面的氨基修饰

采用射频磁控溅射法在双面抛光Si(100)基片上制备了类金刚石薄膜,通过磁过滤等离子体化学气相沉积法,以N2、H2混合气体为反应溅射气体,对类金刚石薄膜样品表面进行氨基改性.傅立叶变换红外透射光谱(FT-IR)的结果表明,改性后的类金刚石薄膜上有C-NH2键存在;光电子能谱(XPS)的结果表明,改性后的薄膜表面含氮量约为8.92%,N1s的结合能出现在氨基对应的结合能范围内,表明类金刚石薄膜经过适当改性后可以在薄膜表面产生氨基.     

CO_2在Cu-Ni/ZrO_2-SiO_2催化剂上的吸附与反应

采用表面反应改性法 ,制备了 Zr O2 - Si O2 (Zr Si O)表面复合物 ;用等体积浸渍法制备了 Zr Si O担载的 Cu-Ni双金属催化剂 .用 IR和 TPD技术 ,研究了 CO2 在其表面上的化学吸附与反应性能 .实验结果表明 ,在 Cu- Ni/Zr Si O催化剂上 CO2 可形成线式吸附态、剪式吸附态和卧式吸附态 ;催化剂表面金属位 M上的剪式吸附态 CO2可与邻近的 lewis酸位 Zrn+作用 ,形成 CO2 卧式吸附态 M- (CO) - O Zr4+ ;该卧式吸附态在一定温度(142℃ )下可解离为 M- CO和 Zr- O- .Zr- O- 具有良好的选择氧化性能     

Janus颗粒的制备及泡沫性能

通过改进的Pickering乳液模板法,对合成的单分散Si O2纳米颗粒的局部表面进行氟化硅烷改性,制备了具有两亲性的Janus颗粒;研究了其在气/液表面上的自组装行为和泡沫性能.采用粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、荧光显微镜、界面流变仪和泡沫扫描分析仪等对Si O2颗粒的粒径分布、石蜡乳滴的表面形貌以及Janus颗粒的化学组成、表面结构、界面活性和泡沫性能进行了表征.研究结果表明,制备的Janus颗粒表面呈现非对称结构.界面活性测试结果表明,Janus颗粒具有良好的界面活性,可以将气/水表面的表面张力降低至38 m N/m.泡沫性能测试结果表明,Janus颗粒能够有效地抑制气泡合并、歧化和液膜排液,所制备的泡沫具有良好的稳定性.     

改性纳米CaCO3/PE-g-MAH/HDPE复合塑料拉伸性能研究

采用硬脂酸(SA)对纳米进行表面活化,考察了改性纳米CaCO3、马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)分别或共同添加到高密度聚乙烯(HDPE)中形成的复合塑料的拉伸性能.结果表明:用质量分数为7%硬脂酸改性的纳米CaCO3,能较好地促使无机粒子的分散和与HDPE的结合,提高复合塑料的拉伸性能.PE-g-MAH的进一步嫁接作用,可延长硬脂酸分子链,加强硬脂酸和基体树脂之间的缠结作用,从而显著提高了复合塑料的拉伸强度.     

Fe3+掺杂TiO2光催化降解聚乙烯薄膜的研究

以快速溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,并用Fe3 对其掺杂改性,在室温条件下,用于固相光催化降解聚乙烯(PE)包装薄膜的研究.对催化剂和薄膜进行了X衍射分析(XRD)、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)形貌观察.结果表明,60W紫外光辐射240h后,PE失重为8.43%,锐钛矿型纳米TiO2光催化剂使PE失重30.66%;用Fe3 掺杂后,0.5?2O3/TiO2、1.0?2O3/TiO2和2.0?2O3/TiO2分别使PE失重35.91%、20.72%和13.30%.光催化剂加速了PE的失重,碳链的断裂和光氧化腐蚀,在薄膜表面形成大量的坑洞,降解产物中的小分子量的石蜡含量明显增高.Fe3 掺杂有一个最佳量,0.5?2O3/TiO2光催化降解PE的活性最高.