2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基选择性氧化反应用于羟丙基化半乳甘露聚糖C-6位取代度的表征研究

TEMPO (2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基)-NaClO-NaBr是一种对伯羟基具有很高选择性的氧化反应体系, 系统研究了该体系对半乳甘露聚糖及其衍生物的氧化反应过程, 通过对氧化反应中NaOH消耗量的适时跟踪测定, 确定了氧化反应进程以及氧化反应终点, 利用FTIR和13C NMR对氧化产物的结构进行了表征, 进一步确证了TEMPO氧化体系可高选择性地将C-6位伯羟基完全氧化为羧酸. 首次将TEMPO氧化法用于羟丙基化半乳甘露聚糖C-6位取代度的测定, 利用氧化反应NaOH的消耗量计算出不同摩尔取代度的羟丙基半乳甘露聚糖C-6位伯羟基的取代度. 以此为依据, 对半乳甘露聚糖的羟丙基化反应机理进行了初步探讨, 从实验上进一步验证了半乳甘露聚糖羟丙基取代反应优先发生在C-6位伯羟基上.     

高浓度乳液稳定性评价方法及其应用

分散相液滴的粒径及其分布是影响乳液性质的重要因素,其随时间及环境的变化可用于评价乳液的稳定性。动态光散射等方法难以用于准确测量高浓度乳液液滴粒径。本文报道了一种可用于准确、高效测量乳液液滴粒径的成像表征方法。该方法采用荧光染料标记乳液液滴,利用激光扫描共聚焦荧光显微成像技术获取三张焦平面间距确定的乳液光学切片,由光学切片给出的乳液液滴表观直径计算进而确定所测量乳液液滴的粒径。我们将上述方法用于表征高浓度原油模拟物-水乳液的稳定性,结果表明本文提出的方法可以准确、高效地测量乳液液滴的抗凝聚稳定性,而目前广泛采用的"瓶试法"则难以反映乳液液滴的抗凝聚稳定性。     

具有双亲特性的水相哑铃型SiO2纳米粒子的制备

以纳米SiO2水溶胶为原料,3?氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和3?氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)为改性剂,在水基环境下分别对SiO2纳米粒子进行改性,得到了具有亲水特性的APTES改性SiO2粒子和具有亲油特性的CPTES改性SiO2粒子水溶胶。2种粒子按不同比例混合,利用接枝在SiO2粒子表面氨基和氯丙基的取代反应,使得2种具有亲水/亲油特性的改性SiO2纳米粒子偶联,制备了粒径为40~50 nm的哑铃型SiO2纳米粒子。并通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT?IR)、X射线光电子能谱(XPS)以及动态光散射(DLS)等方法对其进行了系统表征。结果表明,2种粒子成功偶联形成了具有哑铃型结构的水相SiO2纳米粒子,该粒子两面具有不同的亲水性,粒径近似等于APTES改性SiO2粒子和CPTES改性SiO2粒子的粒径之和。     

双球状双亲纳米SiO_2粒子的合成

以纳米SiO_2粒子为原料,六甲基二硅氮杂烷(HMDS)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)分别作为亲油改性剂和亲水改性剂,采用溶胶-凝胶法制备了亲油和亲水纳米SiO_2粒子.通过亲油SiO_2和亲水SiO_2粒子表面化学键的偶合,将亲油粒子和亲水粒子偶联,制备了粒径为30 nm的双球状双亲纳米SiO_2粒子.以双球状双亲纳米SiO_2粒子作为稳定剂,制备了环己烷/水Pickering乳液,证明了双球状纳米SiO_2粒子具有较好的双亲性能.     

新型长链烷基蒽润滑油的合成及其热稳定性

以蒽和1-十八烯为原料,磷钨酸为催化剂,经烷基化反应合成了一种新型的长链烷基蒽润滑油(1),其结构经UV-Vis,IR和ESI-MS表征。用热重分析研究了1的热稳定性,结果表明,1失重95%的温度在290℃~472℃。     

聚丙烯酰胺稀溶液的分子模拟

聚丙烯酰胺(PAM)是一类重要的线性水溶性聚合物,具有"百业助剂"之称,因此对其溶液性质的研究意义重大.在溶液质量浓度约为1g·mL-1的基础上,分别构建了含有不同水分子数的溶液模型.采用分子动力学(MD)方法模拟分析了不同温度下非离子型的聚丙烯酰胺(PAM-H)和阴离子型的聚丙烯酰胺(HPAM)在纯水溶液及含不同质量分数NaCl的水溶液中的回旋半径(Rg).结果发现,不同温度下PAM-H和HPAM的抗盐性能的模拟结果与实验数据基本吻合,水分子数不同的溶液模型所得模拟结果趋势没有明显变化,为了提高模拟效率,选取含有2000个水分子的溶液模型分析HPAM链中氧负离子及氧原子的径向分布函数,从微观结构模拟说明了HPAM水溶液粘度随NaCl质量分数增加而减小,且HPAM比PAM-H具有较好的增粘效果及较差的抗盐性能的原因.     

溶胶-凝胶法制备疏水型超低折射率膜层材料

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为共同前驱体,羟丙基-β-环糊精(HPCD)为致孔剂,水和乙醇为溶剂,氨水为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备了HPCD-Si O2溶胶.溶胶经过六甲基二硅氮烷(HMDS)改性后,制得疏水型超低折射率膜层,其最低折射率可达1.05,静态水接触角从66.4°上升至128.7°.以羟丙基-β-环糊精为致孔剂制得的膜层孔径约为4 nm,因而膜层不会因为孔径接近光波长的1/4而引起散射.与传统的致孔剂泊洛沙姆(F127)等相比,羟丙基-β-环糊精具有致孔效率高及折射率更低等优点,在模板剂领域具有广泛的应用前景.     

介孔SiO2的改性及对诺维信漆酶的交联固定化

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,四乙氧基硅烷(正硅酸乙酯,TEOS)为硅源,硝酸为催化剂来制备介孔SiO2,并采用后嫁接法对介孔SiO2进行氨基化改性。利用红外光谱(IR),X射线粉末衍射(XRD),差热-热重分析(DTA-TG),扫描电镜(SEM),元素分析,微电泳法及N2吸附-脱附方法对改性前后的产物进行表征。结果表明氨基已成功嫁接到介孔SiO2孔道中,改性后的介孔SiO2有序度有所下降,但仍为介孔材料;改性之后介孔材料的孔径、比表面积、孔体积均变小。等电点由原来的2.74变为4.75。本文还以氨基修饰的介孔SiO2为载体,通过交联剂戊二醛固定诺维信(Novozymes)工业级漆酶,并采用正交设计法对固定化条件进行了优化。研究表明漆酶经固定化后,其操作稳定性比游离酶高。     

疏水改性聚丙烯酰胺溶液的分子模拟

设计了几种不同的非离子型改性聚丙烯酰胺(HM-PAM)和阴离子型改性聚丙烯酰胺(HM-HPAM). 通过分子动力学模拟(MD)方法研究了在聚合物链上加入不同疏水改性单体对提高聚丙烯酰胺耐盐性的影响, 考察了盐浓度对疏水改性聚丙烯酰胺的回旋半径(R_g)、 特性黏数([η])、 径向分布函数(RDF)和均方位移(MSD)的影响以及聚合物的微观结构与特性黏数之间的关系. 研究结果表明, 引入疏水改性单体后, 改性聚丙烯酰胺具有较好的耐盐性. 通过研究非键作用与氢键相互作用可知, 体系中溶质和溶剂间的相互作用及氢键作用越弱, 溶液的特性黏数越大. O-H原子对的RDF结果表明, 聚合物链的伸展与聚合物链及官能团间的相互作用有关. 当RDF峰较弱时, 聚合物链与水的作用越弱, 越有利于聚合物链保持舒展状态, 溶液的特性黏数也就越大. 另外, 从聚合物链的MSD曲线发现, 聚合链的移动性与特性黏数呈负相关.     

利用溶胶-凝胶法制备不同尺寸的疏水型SiO2纳米微粒的研究（英文）

本文利用溶胶-凝胶(sol-gel)技术并在Stber法的基础上,制备了粒径尺寸在20 nm到90 nm可控的SiO2纳米微粒。通过控制氨水的起始浓度可较为便捷的调控粒子的尺寸。六甲基二硅氮烷(HMDS)用做疏水改性剂,以调整纳米微粒的润湿性。改性粒子的红外光谱亦证明了HMDS的成功引入。这些疏水亲油的纳米微粒可望用于纳米液中,以增大注水量并最终提高油层采收率。