水性纳米硅溶胶的表面改性及其应用研究

将几种功能性有机硅烷偶联剂与不同pH值的无机纳米硅溶胶水溶液通过表面改性反应和溶胶-凝胶技术制备出水分散纳米杂化改性硅溶胶,并用透射电镜TEM和红外光谱FT-IR对其进行表征和分析,研究了硅烷偶联剂碳链长度及偶联剂用量、溶液pH值对改性硅溶胶稳定性的影响,初步探讨了其在水性涂料、水性纳米罩光防污涂料及砂浆防水中的性能和应用。     

黄光类水滑石的制备、表面改性及应用

采用共沉淀法合成了荧光类水滑石材料,该材料在470 nm蓝光激发下可发出黄色荧光(557 nm),采用硅烷偶联剂对其进行表面改性,探讨了表面改性对黄光类水滑石的发光性能、结构及热稳定性的影响。将改性黄光类水滑石与GaN基蓝光芯片封装后制得了白光LED。研究结果表明,改性的黄光类水滑石是制作白光LED可供选用的黄色发光材料。本文成功地将低温一步法制备得到的金属有机配合物/无机纳米杂化材料应用于LED,拓展了LED用荧光粉的选用范围。     

氟硅烷偶联剂在α-铁表面疏水性能模拟研究

利用分子动力学研究了十三氟辛基三甲氧基硅烷(PFOTMS)、十三氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTES)、十七氟癸基三甲氧基硅烷(HFTMS)在α铁(111)与(110)晶面上的吸附及疏水行为,分析了径向分布函数、结合能、相对浓度等参量,探讨了三种氟硅烷偶联剂与金属铁表面的作用机理,并对其对铁表面的改性进行了分析。羟基化处理后,相比(110)表面,三种氟硅烷偶联剂与(111)晶面的吸附更为牢固,并且PFOTMS与羟基铁表面吸附最牢固。径向分布函数表明,三种氟硅烷偶联剂均易与羟基铁表面形成氢键,覆盖铁表面形成稳固的结合。氟硅烷偶联剂大大提高了铁表面的疏水性并阻止了铁表面与外界直接接触,在(111)表面上,PFOTMS疏水性最好,在(110)表面上,三种氟硅烷偶联剂疏水性能差别不大。     

直接合成法制备CdSe@SiO2荧光纳米材料

以3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPS)为修饰剂,直接法制备得到闪锌矿结构的CdSe@SiO2核-壳型量子点,该方法简化了制备硅烷化核-壳型量子点的流程,缩短了制备的时间.用荧光分光光度计,透射电子显微镜,X射线粉末衍射仪等分析测试方法对得到的核-壳型核-壳型量子点的性能进行表征.结果表明:n(Cd2+):n(SeSO2-3)和反应体系Ph值,对纳米晶的光学性质具有显著影响.在最佳合成条件下得到的CdTe@SiO2纳米粒子的平均粒径约为20nm,其大小均匀.与CdSe纳米粒子相比,CdSe@SiO2核-壳型量子点光化学性能较稳定,常温下可以放置半年以上.SiO2包覆的CdSe纳米粒子有效地提高了核-壳型量子点的稳定性,大大增强了其抗光漂白性能.     

带溴端基的活性膜/多孔SiO2复合体

硅烷偶联剂;多孔SiO2;表面活性膜;溴     

硅烷偶联剂改性的芪3掺杂铅-锡-氟磷酸盐玻璃发光性能的研究

采用硅烷偶联剂KBM403对SnF2粉末进行表面改性,改性粉末的IR透射谱显示KBM403已经吸附在SnF2粉末表面,这种改性除了物理吸附外还存在微弱的化学吸附。采用溶有芪3的硅烷偶联剂KBM403对SnF2粉末进行改性,经改性的SnF2粉末有利于提高有机染料芪3掺杂的分散性。将含有芪3的改性SnF2粉末掺入低熔点铅-锡-氟磷酸盐玻璃,获得了芪3掺杂的有机/无机杂化玻璃。对玻璃的吸收、透射谱和激发发射谱进行分析,表明KBM403的介入改善了芪3在玻璃中的溶解性和分散性,减少了芪3二聚物的产生,提高了玻璃的透射率和均匀性。由于KBM403的改性减少了芪3二聚物所带来的荧光猝灭,同时KBM403与染料分子的相互作用增加了染料分子的刚性,玻璃的发光强度显著提高。     

菲涅耳反射型光纤生物传感器研究

构建了一种基于菲涅耳反射原理的光纤生物传感器,以生物素-链霉亲和素体系为模型验证了其进行生物传感的可行性.首先,利用硅烷偶联剂,在切平整的普通单模光纤端面修饰上生物素,将其作为吸附链霉亲和素的生物敏感膜.然后,将光纤端面浸入不同浓度的链霉亲和素溶液中,测量宽带光源经过光纤端面反射后的光谱.实验结果表明,反射光谱的相对功率与链霉亲和素溶液浓度之间呈线性关系,测量得到灵敏度为15.38 dB/(mg/mL).用牛血清白蛋白代替链霉亲和素,测量得到的反射光谱曲线与在之前浸入生物素后的反射光谱曲线基本重合,证明此生物传感器的选择性好.最后以人免疫球蛋白G与山羊抗人免疫球蛋白G体系验证了此结构进行生物传感的实用性.     

甲基丙烯酸甲酯在改性介孔分子筛SBA-15孔道中的溶液聚合

水热法合成了介孔分子筛SBA-15,分别用硅烷偶联剂KH-151,KH-560和KH-570对SBA-15进行了改性,将不同类型的改性介孔分子筛(M-SBA-15)作为"微反应器",把含MMA的甲苯溶液载入到"微反应器"中,通过溶液聚合法使得MMA在孔道内部形成聚合物.通过XRD,FTIR,N2吸附/脱附,GPC,1H-NMR,TG和DSC测试手段对M-SBA-15和PMMA/M-SBA-15复合材料以及孔道内PMMA进行了分析测试.研究表明,改性介孔分子筛仍保留了有序介孔材料的基本特性,M-SBA-15和相应的复合材料的比表面积、孔径以及孔容降低,表明PMMA载入到介孔分子筛的孔道中.与传统的溶液聚合所得的PMMA相比,介孔孔道内所得的PMMA的分子链的间规立构度有所提高,其分子量约为传统溶液聚合的十几倍,初始热稳定性明显提高,玻璃化转变温度提高9～11℃.此外,KH-151改性SBA-15载入最多的PMMA,所得的PMMA的分子量和玻璃化转变温度最高.     

甲基二甲氧基硅烷单体及其硅烷偶联剂的合成研究

以甲基二氯硅烷、甲醇为原料，采用甲苯和正戊烷为混合溶剂合成了甲基二甲氧基硅烷．通过实验获得其最佳工艺条件如下：反应温度为24℃，溶剂质量比m(ArCH3)：m(n-C5H12)=19：39，反应物的摩尔比n(CH3SiHCl2)：n(CH3OH)=1：1.8，甲醇分两次滴加．在此条件下，甲基二甲氧基硅烷的产率(摩尔)为71％，产品纯度大于95％，并以其为功能单体，合成了3种硅烷偶联剂，经红外光谱、核磁共振谱确定其结构．