微流控制备单分散微米级SiO2微球

采用软模板法制备出了聚二甲基硅氧烷微流控装置。利用该装置讨论了正硅酸乙酯和氨水的用量分别对反应体系凝胶化时间的影响,确定了制备SiO2微球的优化反应体系,即二甲基乙酰胺、正硅酸乙酯和氨水的体积比为8∶4∶1,实验所需的反应温度为60 ℃。实验发现:在微流体通道中,分散相的流速越大,粒径越大;连续相流速越大,粒径越小。因此,通过控制微流控装置中分散相和连续相的流速制备了粒径40~220 m的单分散SiO2微球,并对其形貌进行表征。光学显微镜和粒径分析均表明所制备的SiO2微球球形度高,单分散性好。     

单分散Fe_3O_4亚微米球的合成与表征

采用溶剂热法制备出具有尺寸可调、分散性好、亲水性和超顺磁性的亚微米Fe3O4磁球,并考察了不同表面活性剂、反应时间和反应温度的影响。分别采用XRD、FE-SEM、FTIR、超导量子干涉仪(SQUID)对其结构、形貌、表面性质及磁性进行了表征。结果表明,产物为立方结构、具有单分散性的Fe3O4亚微米球,粒径在140~360nm可调。所得Fe3O4亚微米球在室温条件下的磁滞回线表现出超顺磁性,矫顽力为零。不同表面活性剂对粒径大小和磁饱和强度有一定的影响,但对其形貌和晶相结构无影响。随着反应时间的延长和反应温度的提高,颗粒粒径有逐渐减小的趋势。     

二乙烯基苯泡沫空心球微流体成型技术

基于微流体成型技术,设计开发了一套用于微胶囊制备的T型微通道乳粒发生器,并利用该装置实现了二乙烯基苯空心泡沫微球的连续制备。以二乙烯基苯的邻苯二甲酸二丁酯溶液为油相,以聚乙烯醇的水溶液为外水相,去离子水为内水相,成功制备出二乙烯基苯双重微乳液,并采用水平旋转加热装置使其凝胶固化,再经过溶剂交换、CO2超临界干燥等过程,制备出直径700～1200μm、壁厚60～100μm、密度90～120mg.cm-3的二乙烯基苯空心泡沫微球。利用光学显微镜、扫描电镜和X-透射显微镜表征,结果显示:微胶囊球形度、同心度和壁厚均匀性较好,成活率较高,直径单分散性较好,外表面较粗糙。     

多元丙烯酸酯泡沫微球的制备

 利用自行设计的三喷嘴乳粒发生器,实现了多元丙烯酸酯空心泡沫微球的可控连续制备。通过配制内层为水,中间层为多元丙烯酸酯单体溶液,外层为聚乙烯醇溶液的水/油/水乳液,在紫外光照射时,室温条件下成功快速地制备出粒径1.5~4.0 mm的多元丙烯酸酯泡沫微球。利用扫描电镜、X光机等测试手段对微球的形貌、表面特性进行了研究,结果显示：泡沫微球的高聚物骨架的折射率约为1.50,由大量分散的蜂窝微孔组成,蜂窝的直径不超过1 μm;多元丙烯酸酯泡沫微球的成活率高达93%,单分散性较好。     

Imogolite类纳米管直径单分散性密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法研究了三种imogolite类(未取代、NH₂取代和F取代)纳米管的直径单分散性及表面电荷的分布情况, 并从键长方面定性地解释了直径单分散性的原因. 我们给出了IMO, IMO_NH₂和IMO_F的应变能曲线, 结果表明三种纳米管结构的最稳定管径值按照IMO < IMO_NH₂ < IMO_F的顺序递增, 而imogolite类纳米管直径单分散性是由于管径的增大导致内部Si–O, Al–O键与外部Al-OH键键长变化趋势相反造成的, 总之是内部Si–O, Al–O 键和外部Al–OH键相互作用的结果. 此外, 对三种稳定的纳米管结构做了Mulliken布局分析, 并总结了纳米管直径变化对表面电荷的影响. 结果表明正电荷主要积聚在外表面, 而内表面则感应出负电荷, 同时随着纳米管直径的增大表面电荷逐渐增加, 揭示了表面电荷与管径大小的关系. 研究表明, 可以通过改变imogolite内表面不同的官能化取代来控制纳米管直径, 进而调节表面电荷的分布情况, 这在imogolite类材料的分子设计及应用方面有着重要意义.     

分散聚合法制备单分散聚苯乙烯微球

以苯乙烯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散稳定剂,在乙醇/水的极性反应体系中,使用分散聚合法制备了聚苯乙烯(PS)微球。研究了制备工艺对微球分子量等远程结构参数的影响。研究结果表明:在适合微球形成的单体用量、引发剂和分散稳定剂的浓度、反应温度、时间和乙醇/水的比例等参数下,克服了以往存在的粒径不均匀、分子量较低、微球表面圆整光洁度较低和产率偏低等主要问题,制备了粒径在1.5~3μm之间、粒径分布1.05~1.08、分子量80×104左右、最高得率达97%、球体表面光洁、球形对称均匀且相互不粘连的单分散PS微球。     

种子溶胀悬浮聚合法制备分子印迹聚合物微球

 以酪氨酸为印迹分子 ,甲基丙烯酸为功能单体 ,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 (TRIM )为交联剂 ,采用种子溶胀悬浮聚合法在水溶液中制备了一系列分子印迹聚合物微球 (MIPMs)。利用扫描电镜 (SEM)对此微球的粒径大小、粒径分布、表面孔与孔径分布等进行了分析研究 ,探讨了影响其形貌的主要因素 ,并将所得微球用作固定相研究了其分子选择吸附性能。研究表明 ,种子溶胀悬浮聚合法能够制得单分散性较好的、表面带有微孔的分子印迹聚合物微球 ,且该微球呈现出较好的特异吸附性能。     

基于β-环糊精单分散银纳米粒子的绿色合成

以硝酸银为原料,β-环糊精为还原剂和保护剂,一步法合成了粒径为10~30 nm的单分散银纳米粒子,其结构经UV-Vis,FT-IR,XRD和TEM表征。研究了pH、反应温度和γ[n(1)∶n(AgNO_3)]对反应的影响,并提出了银纳米粒子的形成机制。