具有核壳结构磁性复合微球的制备与表征

采用两步法制备了具有核壳结构的Fe3O4/P(MMA/DVB)(core)-P(St/GMA/DVB)(shell)磁性复合微球.首先,用改进的细乳液聚合制备了Fe3O4/P(MMA/DVB)微球;然后,加入总量不同的苯乙烯(St)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和二乙烯基苯(DVB),通过种子乳液聚合,制备了不同磁含量的核壳结构的磁性复合微球.分别用X-射线衍射(XRD)、高倍透射电镜(HR-TEM)、热重分析(TGA)、振动样品磁力计(VSM)等手段对磁性微球的性能进行了表征.实验结果表明,Fe3O4/P(MMA/DVB)微球的磁含量为84 wt%;通过改变加入壳层单体的量,核壳复合微球的磁含量可控在20 wt%~76 wt%之间.该微球具有超顺磁性,相应的饱和磁化强度为12~50Am2/kg.     

交联微球GMA/MMA的表面化学改性及卟啉在其上的固载化

采用悬浮聚合法,制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的交联共聚微球GMA/MMA。在此基础上,使用Brnsted酸对羟基苯甲醛(HBA)对交联微球进行了化学改性,通过环氧基团的开环反应,将HBA键合在交联微球表面,制得了化学改性微球HBA-GMA/MMA;重点考察了主要反应条件对改性反应的影响,表明采用极性较强的溶剂并升高温度有利于改性反应的进行。随后以微球HBA-GMA/MMA、溶液中的苯甲醛衍生物及吡咯为共反应物,使Adler反应在固-液界面上进行,实现了卟啉在交联微球GMA/MMA表面的同步合成与固载。     

MoSe2/Ag3PO4复合材料的制备及其可见光降解罗丹明B的光催化性能

通过原位沉积法合成了一种光催化活性强、稳定性高的MoSe2/Ag3PO4复合材料。MoSe2/Ag3PO4形成的异质结构能有效分离光生电子-空穴对,从而提高光催化活性。光生电子从Ag3PO4表面向MoSe2的转移降低了Ag+向金属Ag的可能性。当MoSe2和Ag3PO4的质量分数为1∶5(最优组合)时,MoSe2/Ag3PO4在可见光照射下30 min内降解RhB效率达98%,并且经过4次重复试验,其可见光照射下RhB降解效率仍可达到89%。通过液相色谱/质谱(LC/MS)技术测定光催化过程中产物的变化,提出了MoSe2/Ag3PO4光催化降解RhB的途径。     

在聚合物微球 GMA/MMA 表面同步合成与固载卟啉及固载化金属卟啉的催化氧化性能

 制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA) 与甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 共聚微球 GMA/MMA, 并通过键合有对羟基苯甲醛 (HBA) 的改性微球 HBA-GMA/MMA 与苯甲醛 (或取代苯甲醛) 以及吡咯间的 Adler 反应, 实现了卟啉在共聚微球 GMA/MMA 表面的同步合成与固载, 制得了固载有苯基卟啉 (PP)、对氯苯基卟啉 (CPP)、对硝基苯基卟啉 (NPP) 的功能化微球 PP-GMA/MMA, CPP-GMA/MMA 和 NPP-GMA/MMA. 重点考察了影响卟啉同步合成与固载过程的因素. 制备了固载有钴卟啉的催化剂, 并以分子氧氧化乙苯为模型反应, 考察了催化剂的活性. 结果表明, 苯甲醛取代基的结构、催化剂的酸性和溶剂的极性对卟啉的同步合成与固载都有较大的影响; 钴卟啉催化剂对分子氧氧化乙苯反应具有较高的催化活性, 且当钴卟啉外环上含有强吸电子基团硝基时, 催化剂活性最高.     

聚合物微球固载N-羟基邻苯二甲酰亚胺催化剂的制备及其催化氧化性能初探

首先采用悬浮聚合法,制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的交联聚合物微球(GMA/MMA),然后经过几步大分子反应在微球表面合成与固载了N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI),形成固载有NHPI的功能微球GMA/MMA-NHPI。采用红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)等方法对功能微球进行了表征。结果表明,以含环氧基团的GMA/MMA为载体,通过大分子反应可实现NHPI的合成与固载。GMA/MMA-NHPI与醋酸钴(Co(OAc)2)构成的共催化体系,在分子氧对环己烷和环己醇的氧化过程中,显示出良好的催化活性。     

g-C3N4/Fe3O4/BiOI磁性材料的制备及其可见光助芬顿催化性能

采用共沉淀-回流法制成g-C₃N₄/Fe₃O₄/BiOI磁性复合材料作为异相光助芬顿(Fenton)催化剂。运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和N₂吸附-脱附等手段分别对催化剂的形貌、结构、组成、磁性和比表面积等进行了表征，并以罗丹明B(RhB)为模型污染物考察了材料的可见光催化性能。实验结果表明，当BiOI的负载质量为50%时，在可见光照射下，复合材料具有最好的光催化性能，180 min内对RhB的降解效率可达到99.20%。较高的光催化性能归因于所制备材料对RhB较强的吸附、强烈的可见光响应以及异质结构促进了光生载流子的分离。进一步在光催化体系中加入适量的H₂O₂后，可极大提高三元复合材料可见光助Fenton降解RhB的效率，30 min内即可达到98.44%,这得益于体系中发生Fenton反应产生较多具有强氧化性的羟基自由基，同时光生电子可加速Fe³⁺     

3D ZnIn2S4微球/1D TiO2纳米带异质结构的光催化降解和还原性能

首先采用溶剂热法和高温煅烧法制备1D TiO₂纳米带,其次利用溶剂热法将1D TiO₂纳米带均匀地穿插到片层结构组装而成的3D ZnIn₂S₄微球中,所形成的异质结构能有效抑制光生电子-空穴的复合。二元ZnIn₂S₄微球/TiO₂纳米带复合光催化剂在高浓度染料罗丹明B(RhB)的光降解和Cr(VI)的光还原实验中表现出优异的性能。在模拟太阳光照射下,ZnIn₂S₄/TiO₂纳米带光催化降解RhB和还原Cr(VI)的效率相较于纯TiO₂颗粒(10%,22%)、TiO₂纳米带(45%,40%)、ZnIn₂S₄(62%,65%)、ZnIn₂S₄/TiO₂颗粒(90%,91%)分别提高至100%和100%。最后,通过紫外-可见...     

1,1-二苯基乙烯存在下无皂乳液聚合制备磁性复合微球

报道了一种制备磁性复合微球的方法——DPE法.在自由基控制剂1,1-二苯基乙烯(DPE)存在条件下,甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸(AA)发生无皂乳液聚合,制备能与Fe3O4粒子相螯合的活性短链共聚物,加入Fe3O4粒子把短链共聚物引到其表面,引发其它单体继续在Fe3O4粒子表面聚合,制备磁性复合微球.研究了AA、DPE、引发剂及Fe3O4粒子加入量等对制备磁性复合微球的影响.并在此基础上,对优化后工艺制备的磁性复合微球进行了TEM、TGA及磁响应性表征.结果表明,利用该新的方法制备出了磁含量为20%、比饱和磁化强度为32.2emu/g、平均粒径为265nm且表面不含任何杂质的磁性复合微球.     

在交联聚合物微球GMA/MMA表面接枝固载聚乙二醇的研究

以乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用悬浮聚合方法,制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的交联微球GMA/MMA.使用Lewis酸催化剂,通过环氧键的开环反应,将聚乙二醇(PEG)偶合接枝在交联微球GMA/MMA表面,实现了PEG的固载化,制得了三相相转移催化剂PEG-GMA/MMA.重点考察了各种因素对PEG接枝固载过程的影响,并研究了反应机理.实验结果表明,以交联微球GMA/MMA为载体,可以顺利地实现PEG的固载化,这是制备PEG三相相转移催化剂的简捷途径.实验发现,Lewis酸也能催化环氧键的开环反应,而且比质子酸的催化更加有效.溶剂的极性对偶合接枝反应的影响较大,采用极性大的溶剂有利于PEG的接枝固载.偶合接枝体系中,过高的催化剂用量会导致PEG双端羟基参与接枝反应,使载体表面大分子之间发生附加交联,不利于PEG的接枝固载.在适宜的反应条件下,接枝微球PEG-GMA/MMA表面的PEG接枝度可达0.20 g/g.     

Mn3O4/金属有机骨架材料活化过一硫酸盐降解水中难降解有机污染物罗丹明B

锰氧化物是一类环境友好型材料,可以有效活化过一硫酸盐(PMS)降解水中难降解有机污染物.但是锰氧化物在单独使用时容易出现严重的团聚现象,进而降低其对PMS的催化活性,不利于水中污染物的降解.因此,人们通常将锰氧化物负载于多孔的载体材料上.金属有机骨架材料(MOFs)因具有巨大的比表面积和温和的制备条件而广受关注.本文采用温和的溶剂热法首次成功制备了Mn3O4与MOF的复合材料Mn3O4/ZIF-8,并通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱和红外光谱等手段对其进行了表征,探究了Mn3O4/ZIF-8的形成机理.考察了Mn3O4负载量对Mn3O4/ZIF-8催化性能的影响,以及Mn3O4/ZIF-8投加量、PMS投加量、初始罗丹明B(RhB)浓度和反应温度对RhB去除效果的影响,同时探究了Mn3O4/ZIF-8的重复使用性能,分析了RhB的降解途径、去除机理以及最终的降解副产物.结果表明,边长为50?150 nm的片状Mn3O4均匀分散在粒径为250 nm的六边形ZIF-8的外表面;当Mn3O4负载量为0.5时,所制备的复合材料0.5-Mn/ZIF-120活化PMS对RhB的降解效果最好,反应60 min时RhB降解率可达到99.4%,且Mn的浸出量可以忽略不计.在该体系中,RhB的降解过程符合一级动力学反应方程,其降解速率常数随催化剂和PMS投加量的增加、反应温度的提高和初始RhB浓度的减小而增大.在0.5-Mn/ZIF-120催化剂投加量为0.4 g/L、PMS投加量为0.3 g/L、初始RhB浓度为10 mg/L、初始溶液pH为5.18及室温(23oC)条件下,水中RhB的降解率在40 min时即可达到98%.淬灭实验表明,该体系中HO?起主导作用,而其主要来源于活化PMS所产生的SO4–?.此外,通过简单的二次水冲洗方式对0.5-Mn/ZIF-120催化剂进行回收使用,在连续5次循环使用后仍然可见较高的催化活性和稳定性,RhB的去除率保持在96%以上,且Mn的浸出百分率始终低于5%.     

Monodispers and Multifunctional Magnetic Composite Core Shell Microspheres for Demulsification Applications

Iron oxide@Poly(Glycidylmethacrylate‐methyl methacrylate‐divinyl benzene) magnetic composite core shell microspheres Fe₃O₄@P(GMA‐MMA‐DVB) with epoxy group on the surface was designed and synthesized by solvothermal process followed by distillation polymerization. The surface epoxy group was modified with amino group of ethylene diamine (EDA) to prepare Fe₃O₄@P(GMA‐MMA‐DVB)/NH₂ microspheres, and then effects of modification on the structure, interfacial behavior and hence demulsification of the amino modified epoxy coating were examined. The prepared magnetic microspheres were characterized using a laser particle size analyzer, transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, vibrating sample magnetometry, and thermogravimetric analysis. Fourier transform infrared spectrometer analysis indicates the presence of epoxy group, amino group and Fe₃O₄ in the final Fe₃O₄@P(GMA‐MMA‐DVB) and Fe₃O₄@P(GMA‐MMA‐DVB)/NH₂ magnetic core shell microspheres. Our experimental results show that Fe₃O₄@P(GMA‐MMA‐DVB)/NH₂ magnetic core shell microspheres exhibit good interfacial and demulsification properties and able to remove emulsified water from stable emulsion. The resulting microspheres showed excellent magnetic properties and further these can be recycled and reused by magnetic separation.     

以CuC2O4微球为模板可控合成一维CuC2O4/ZnO异质结构

以CuC2O4纳米微球为模板,通过水热法在120 ℃、1 h时成功合成了一维CuC2O4/ZnO异质结构。 采用热重分析（TGA）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、能量散射Ｘ射线谱（EDX）、透射电子显微镜(TEM)和Ｘ射线粉末衍射(XRD)等测试技术对产物的结构和形貌进行了表征。 结果表明,所得产物为一维CuC2O4/ZnO纳米棒束,长约1 μｍ,直径约500 nm。 每个棒束由许多纳米棒沿同一方向组装而成。 TEM照片和EDX光谱表明,CuC2O4和ZnO形成了均匀的异质结构。     

控制自由基聚合制备Fe_3O_4/SiO_2/P(AA-MMA-St)磁性复合微球

用原硅酸乙酯对Fe3O4纳米粒子进行表面改性得到Fe3O4/SiO2磁流体.在Fe3O4/SiO2磁流体存在下,以1,1-二苯基乙烯(DPE)为自由基聚合控制剂,利用乳液聚合法制备了Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)核-壳磁性复合微球.用红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)对所制备的磁流体、磁性高分子复合微球的结构、形态、性能进行了表征.研究发现,原硅酸乙酯水解后能在Fe3O4表面形成硅膜保护层从而避免Fe3O4的酸蚀,使Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)复合微球的比饱和磁化强度比同样条件下制备的Fe3O4/P(AA-MMA-St)微球提高了28%;DPE能有效控制自由基在Fe3O4/SiO2磁流体表面均匀地引发单体聚合,得到平均粒径为422 nm,无机粒子含量为40%,比饱和磁化强度为34.850 emu/g,表面羧基含量为0.176 mmol/g的磁性复合微球.     

反相微乳液中AgCl纳米粒子的可控合成与AgCl/GMA-MMA-AMPS共聚物有机-无机杂化膜的研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为表面活性剂,在甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合物为油相的反相微乳液体系中合成了AgCl纳米粒子,然后通过微乳液聚合制备了AgCl/GMA-MMA-AMPS共聚物有机-无机杂化膜,并用于苯/环己烷混合物的渗透气化分离.利用紫外-可见光谱及透射电子显...     

The thermal stability of copolymers of allyl alcohol with acrylonitrile and methyl methacrylate

Homopolymerization of allyl alcohol (AA) initiated by gamma rays and copolymerization of AA with methyl methacrylate (MMA) and acrylonitrile (AN) were investigated. The thermal stabilities of the homopolymers and copolymers were determined and their degradation activation energies calculated. The copolymers, P(AA/AN), obtained from AA + AN monomers were more stable thermally than those copolymers, P(AA/MMA), formed from AA + MMA monomer mixtures.