Pickering乳液聚合制备核-壳结构PS-SiO2复合微球

用二氯二甲基硅烷对纳米SiO2粒子进行疏水改性,当其表面Zeta电位由-54.8 mV变成-25.8 mV时,SiO2粒子就能在苯乙烯-水界面自组装,形成稳定的Pickering乳液,即以胶体粒子为乳化剂的乳液.利用Pickering乳液聚合制备了以聚苯乙烯(PS)为核、纳米SiO2为壳的PS-SiO2复合微球.用FT-IR、XPS、SEM、偏光显微镜等对复合微球进行了表征.结果表明:复合微球由聚苯乙烯和纳米二氧化硅粒子组成,二氧化硅粒子以单层、六方密排的方式分布在聚苯乙烯微球表面.     

基于纳米氢氧化镁稳定的Pickering乳液悬浮聚合制备盔甲结构聚苯乙烯@氢氧化镁复合微球

以苯乙烯为单体、 偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、 片状纳米氢氧化镁(MH)为Pickering稳定剂, 采用悬浮聚合法制备盔甲结构的聚苯烯@氢氧化镁(PS@MH)复合微球. 采用扫描电子显微镜(SEM)、 能谱分析(EDS)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)、 热失重分析(TGA)和微型燃烧量热分析(MCC)等对PS@MH复合微球进行表征, 确认了其形貌和结构: 纳米氢氧化镁紧密包覆在聚苯乙烯微球表面, 形成了以纳米氢氧化镁为外层、 聚苯乙烯为内球的盔甲结构复合微球; 同时证明了具有盔甲结构的PS@MH复合微球能降低热释放速率, 抑制聚合物的降解. 该方法操作简单, 成本低廉, 制得的盔甲结构PS@MH复合微球粒径尺寸小、 分布窄, 球形度较高.     

聚合物模板微球表面电性对中空二氧化硅微球形貌的影响

分别以过硫酸钾和偶氮二异丁基脒盐酸盐为引发剂,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,在水中引发苯乙烯聚合制备了2种表面分别带负电性和正电性基团的聚苯乙烯(PS)模板微球.在氨水催化下,利用正硅酸乙酯的水解缩合,形成PS/SiO_2复合微球,去除模板后得到中空SiO_2微球,并对其进行FTIR、电子显微镜、TGA以及氮气吸附等分析表征.结果表明,PS模板微球表面的电性决定了OH-的分布,从而导致PS模板微球表面SiO_2壳层不同的形成机制.当以表面带负电的PS微球为模板时,可得到树莓状的中空SiO_2微球;而以表面带正电的PS微球为模板时,得到是表面光滑的,具有介孔结构的中空SiO_2微球.     

聚苯乙烯/银纳米粒子复合微球的合成及催化性能

首先通过乳液聚合和浓硫酸酸化制备表面富含磺酸根的磺化聚苯乙烯(PS)微球(直径532 nm),再用其静电吸附[Ag(NH_3)_2]~+离子,最后采用聚乙烯吡咯烷酮还原表面吸附的[Ag(NH_3)_2]~+离子,得到了负载银纳米粒子的PS/AgNPs复合微球.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见光谱、红外光谱和X射线衍射表征了PS/AgNPs复合微球,并考察了其对甲基蓝(MB)的催化性能.结果表明,Ag纳米粒子高度分散在磺化PS微球表面;该PS/AgNPs复合微球对催化转化MB有较高的催化活性,并可多次重复利用.本研究在催化降解有机污染物方面有一定的实用价值.     

静电层层自组装制备聚苯乙烯微球(核)/MCM-41纳米粒子(壳)阶层结构复合微粒

采用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)两种聚电解质, 通过静电层层自组装成功地将MCM-41介孔二氧化硅纳米粒子包覆到聚苯乙烯(PS)微球表面. 实验结果表明, 当以尺寸为1.4 μm的PS微球为核时, 包覆了两个聚电解质双层(PDDA/PSS)2的PS(PDDA/PSS)2(PDDA/MCM-41)复合结构微粒与包覆了一个聚电解质双层(PDDA/PSS)的PS(PDDA/PSS)(PDDA/MCM-41)复合结构微粒相比, 复合结构微粒之间的交联程度降低, 但是MCM-41纳米粒子在聚苯乙烯微球表面的包覆都比较松散, 且产物中存在大量杂质. 而当以尺寸为5 μm的聚苯乙烯微球为核时, MCM-41纳米粒子紧密地包覆在聚苯乙烯微球表面, 复合结构微粒之间只有少量桥连物, 且产物中杂质很少.     

反应介质pH值和前驱体用量对PSt/TiO_2复合微球结构形态及TiO_2空心微球形貌的影响

首先用聚乙烯亚胺(PEI)对粒径为360 nm的单分散无皂聚苯乙烯(PSt)乳胶粒进行修饰,得到表面荷正电的PSt种子乳液,然后将其滴加到溶有钛酸正丁酯(TBT)的乙醇与水的混合介质中,通过溶胶-凝胶(sol-gel)法制备出了核壳结构PSt/TiO2复合微球,系统研究了体系pH和TBT用量对复合微球结构形态的影响.研究表明,酸性条件不利于核壳结构PSt/TiO2复合微球的形成;当体系pH值为7.2时,可得到包覆完整、TiO2壳层厚度均一的PSt/TiO2复合微球,此后随着体系pH值的升高,包覆厚度逐渐提高;当pH值升高到11.0时,壳层厚度达到最大,但出现了包覆层不完整的复合微球.在固定聚合体系pH为8.5,EtOH/H2O质量比为100/6,表面修饰PSt种子乳液用量为0.5 g(固含量为4%)的条件下,随着TBT用量从0.01 g增加到0.16 g,复合微球壳层厚度从约0 nm逐渐增加到60 nm;当TBT用量增加到0.32 g时,壳层厚度迅速降至12nm,微球表面变得粗糙,并出现大量未包覆微粒;此后随着TBT用量的增加,包覆层厚度逐渐减少,未包覆微球逐渐增多.结果显示,当复合微球中TiO2包覆层达到一定厚度时,经煅烧后才能得到形貌完整的TiO2中空微球.     

乙烯基化的中空二氧化硅球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,以分散法制备的聚苯乙烯微球为模板,通过乙烯基三乙氧基硅烷水解缩合反应在聚苯乙烯表面形成包覆层.然后将聚苯乙烯球核溶解而制备了乙烯基化二氧化硅空心微球.     

交联聚膦腈中空微球的可控制备

以分散聚合法制备的聚苯乙烯微球为模板,以六氯环三膦腈、4,4’-二羟基二苯砜为共聚单体,三乙胺为缚酸剂,室温条件下制备出了聚苯乙烯／聚膦腈（核／壳）复合微球,然后用四氢呋喃处理该复合微球,得到聚膦腈中空微球。利用红外光谱、元素分析、扫描电镜及投射电镜对所制备中空微球的结构及形貌进行了表征。结果表明,所制备聚膦腈中空微球...     

结合表面引发的原子转移自由基聚合和气/固反应制备CdS纳米微粒/聚苯乙烯核壳微球

结合表面引发的原子转移自由基聚合和气/固反应制备CdS纳米微粒/聚苯乙烯核壳微球. 以表面富含环氧基团的聚苯乙烯微球为基底, 利用开环反应在水相中一步接枝表面引发剂, 然后在聚苯乙烯微球表面引发甲基丙烯酸镉的原子转移自由基聚合, 最后通入H2S气体原位生成CdS纳米微粒. 生成的CdS纳米微粒复合的核壳微球呈草莓状形貌, 且具有良好的光学性能.     

制备方法对模板法制备SiO_2中空微球形貌的影响

模板法是制备无机中空微球的重要方法之一.首先通过苯乙烯和甲基丙烯酸的无皂乳液聚合法制得表面含羧基、粒径为360nm的单分散聚苯乙烯(PSt)乳胶粒,并以此为模板,分别采用表面改性-前驱体水解法(PHC)和SiO2纳米颗粒层层自组装法(LBL),制备出了不同壳层厚度的PSt/SiO2核壳结构复合微球,然后经500℃煅烧4h,得到SiO2中空微球.利用透射电镜和扫描电镜对微球结构形态进行了表征.研究表明,首先利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对PSt模板微球进行表面改性、然后再在乙醇-水混合介质中进行原硅酸乙酯(TEOS)水解与缩合反应的PHC法,是制备PSt/SiO2核壳结构复合微球的简便方法,复合微球经煅烧可制得表面均匀、结构致密、壳层厚度和形貌可控的SiO2中空微球;而LBL法制备PSt/SiO2核壳结构复合微球的工艺复杂,煅烧后所得SiO2中空微球结构疏松,易于破碎.     

多层核-壳结构P(AM-co-MAA)/W/UF复合微球制备研究

以反相悬浮聚合技术合成的丙烯酰胺(acrylamide,AM)和甲基丙烯酸(methacrylic acid,MAA)共聚高分子微凝胶P(AM-co-MAA)为模板,通过离心沉积法将微米级钨粉沉积于高分子微凝胶表面,得到具有核-壳结构的P(AM-co-MAA)/W复合微球材料;再以P(AM-co-MAA)/W复合微球为模板,通过控制甲醛和尿素的缩聚反应在模板与油/水相界面进行,制备得到了具有多层核-壳结构的高分子/钨/脲醛树脂[P(AM-co-MAA)/W/Urea-formaldehyde resin]复合微球材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热分析(TGA)等手段对复合微球进行了表征.实验结果表明,外壳层脲醛树脂的包覆量、复合微球的表面形貌可通过改变甲醛和尿素溶液的浓度、甲醛和尿素的物质的量之比等因素进行控制.复合微球的导电性测试结果表明,P(AM-co-MAA)/W复合微球表面壳层脲醛树脂包覆前后,其电导率由1.9×10-3降低为0.9×10-8S·m-1.该研究获得的三层核-壳复合微球材料其外层脲醛树脂的包覆较为完整、致密,其导电性接近于绝缘材料,为含钨复合微球作为电子元件的抗辐射涂层材料打下了基础.     

一步聚合法制备壳核型、可控阶层结构的羰基铁/聚苯乙烯复合微球

采用改进的悬浮聚合法合成了一系列粒径和结构可调的羰基铁粉/聚苯乙烯磁性高分子微球.利用傅立叶变换红外光谱仪、热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等分析了微球的结构、化学成分及形貌.结果表明,通过改变苯乙烯单体和聚乙烯醇(PVA)的加入量,可以制备三类不同形貌和结构的复合微球,即多孔复合微球,无孔复合微球和含"带状"突起的...     

单分散聚苯乙烯微球的表面皱纹化

首先制备了不同粒径的未交联的单分散聚苯乙烯(PS)微球;而后通过离子溅射技术在PS微球表面沉积了一层均匀光滑的铂(Pt)壳层,得到了PS-Pt核壳结构的复合微球;最后借用溶剂溶胀法诱导微球表面起皱的发生,从而制备了表面带有皱纹微结构形貌的PS微球.系统考察了微球表面Pt层厚度(t)、微球粒径(D)、溶剂组成(即溶胀度)等因素对球面起皱和皱纹形貌的影响,获得了球面皱纹周期与Pt层厚度的指数关系;结合理论分析了其起皱行为,实验结果与理论分析相吻合.此外,将表面起皱与表面等离子体刻蚀技术相结合,实现了表面带有纳米点状凸起与皱纹复合微结构形貌的PS微球的可控制备.     

PSt种子与“花瓣”形PSt/PAN复合颗粒的制备

以过硫酸钾为引发剂,在乙醇/水的混合介质中使苯乙烯进行无皂乳液聚合,得到了单分散亚微米级聚苯乙烯(PSt)微球.用扫描电子显微镜研究了引发剂浓度、单体浓度、反应温度和溶剂组成对PSt微球粒径的影响.结果表明,改变上述条件能明显影响其粒径.以所得单分散聚苯乙烯微球为种子,在丙烯酸单封端聚乙二醇大分子单体存在的条件下,使丙烯腈和少量苯乙烯进行新的无皂种子乳液聚合,在合适的条件下制得到了“花瓣”形的聚合物复合颗粒,为深入探讨这类特殊形态聚合物颗粒的形成机理提供了新的佐证.     

PSMA@Ag复合微球的制备及其在MALDI-MS分析小分子化合物中的应用研究

基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)作为一种有力的分析手段,在生物分子分析中有着广泛的应用,但很难应用于分子量小于500的待测物的分析。该文利用聚多巴胺修饰还原法制备了核壳结构的聚苯乙烯-马来酸酐共聚物@银纳米壳层(PSMA@Ag)复合微球。采用傅立叶红外光谱法验证了聚多巴胺(PDA)的成功修饰。结合扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)分析结果,发现Ag纳米壳层成功地包覆在PSMA微球的表面。将制备的PSMA@Ag复合微球作为辅助基质直接应用于MALDI-MS,成功地从0.5μL待测物样品中检测到2 pmol脯氨酸(M_w=115)和1 pmol丝氨酸(M_w=105)。研究结果证明PSMA@Ag微球对MALDI的离子化过程有促进作用,为解决MALDI-MS在分析小分子待测物时背景噪声过大,信号无法分辨的问题提供了一个有效途径。     

功能化PVA-g-PSt微球对牛血清蛋白的吸附研究

由大分子单体法制得了聚醋酸乙烯酯接枝聚苯乙烯(PVAc-g-PSt)微球,使该微球在碱性条件下醇解形成了聚乙烯醇接枝聚苯乙烯(PVA-g-PSt)微球.经X射线光电子能谱对PVA-g-PSt微球表层组成的表征,发现微球具有以PVA为壳、PSt为核的核壳结构.进而利用汽巴蓝F3GA(CB)与PVA-g-PSt微球进行亲核反应,制得了CB功能化的PVA-g-PSt微球,由元素分析定量出了固定在微球表面的CB含量.用透射电子显微镜对微球的粒径与形态进行了表征,发现微球表面在CB功能化后变得相对粗糙,粒径大小基本保持不变,但形态更加规整.比较了3种不同微球对蛋白质的吸附,考察了吸附动力学和影响吸附的因素,发现起始牛血清蛋白(BSA)浓度、pH值、离子强度对微球吸附BSA有明显的影响,并利用Zeta电位探讨了微球与蛋白质间的相互作用机理.最后用硫氰酸钠(NaSCN)进行解吸,计算解吸率最高可达到95.7%,该CB功能化微球可以重复利用,吸附率仅减少5.3%.     

CdTe纳米晶-BaSO4复合荧光微球的制备

利用表面活性剂双层修饰技术在水溶性荧光CdTe纳米晶表面先后包覆了双十八烷基二甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠, 从而在纳米晶外表面引入—SO-4反应位点, 以—SO-4为活性中心进一步制备了包覆CdTe纳米晶的BaSO4复合荧光微球. 通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、共聚焦荧光显微镜和X射线粉末衍射等方法确定了复合微球的尺寸及组成. 由于BaSO4的保护, CdTe-BaSO4复合微球荧光的耐酸性比CdTe原液的提高明显.     

Ag/mSiO2空心微球的制备及SERS标记性能

以聚苯乙烯微球为模板, 经过原位还原和种子生长过程在聚苯乙烯微球表面包覆银(Ag)纳米粒子; 以正硅酸乙酯为硅源, 在十六烷基三甲基溴化铵的导向下实现介孔二氧化硅(mSiO₂)可控包覆, 去除模板得到Ag/mSiO₂空心微球. 透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附分析结果表明, SiO₂壳层厚度约为20 nm, 介孔孔径为2.1 nm, 孔道分布均匀. 进一步利用虹吸作用使对巯基苯胺(4-ATP)分子进入微球内与Ag粒子结合, 构建表面增强拉曼散射(SERS)标记材料. SERS测试结果表明, 该标记材料检测限达到10^-7 mol/L, SERS增强因子达到3.7×10⁵.     

聚苯乙烯/Ag核壳结构纳米微粒的制备及表征

用种子乳液聚合法合成了聚苯乙烯（PS）/Ag复合纳米粒子,进一步利用分步聚合技术实现了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在微球表面功能化,分别用TEM、XRD、TG-DTA及FT-IR对其结构和形貌进行了表征,并考察了其摩擦学性能.结果表明,在所选择的实验条件下,合成了以Ag纳米微粒为核,PS、PMMA为壳层的核壳结构复合纳米微球,其中Ag纳米核平均粒径约12 nm,复合微球粒径约25 nm,颗粒较均匀并且在有机溶剂中有良好的分散性,作为润滑油添加剂,具有良好的抗磨性能.     

超声辐照分散聚合制备聚苯乙烯纳米微球

以聚乙烯吡咯烷酮作稳定剂,将单体苯乙烯通过超声辐照分散聚合制得聚苯乙烯纳米微球,利用透射电子显微镜观察了微球形态和大小,探讨了温度、引发剂和稳定剂浓度等对聚合反应的影响. 研究结果表明,与常规加热聚合相比,超声辐照分散聚合反应速度快,制备的聚苯乙烯(PS)微球粒径小.在超声辐照分散聚合下,反应1 h的St转化率达到63%,所得PS纳米粒子的平均粒径为80 nm. 随着温度升高分散聚合反应速率增大,稳定剂浓度太大或太小均不利于反应的稳定进行.