改性SiO2气凝胶制备及其在ICF实验中的应用

 以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体，采用酸碱两步催化法制备了SiO₂醇凝胶。醇凝胶分别经过TEOS母液、甲基三乙氧基硅烷（MTEOS）处理后，以六甲基二硅胺烷（HMDSA）为疏水改性试剂，制备了改性SiO₂醇凝胶，醇凝胶经溶剂交换后以CO₂作为干燥介质，采用超临界干燥法制备了密度在30～100 mg/cm³的SiO₂气凝胶。用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对疏水性SiO₂气凝胶进行了研究。研究结果表明,经过改性的气凝胶在潮湿环境中具有极好的尺寸稳定性和疏水性。采用精密车床加工得到了满足惯性约束聚变（ICF）物理试验要求的微柱。     

改性SiO2气凝胶制备及其在ICF实验中的应用

以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,采用酸碱两步催化法制备了SiO2醇凝胶。醇凝胶分别经过TEOS母液、甲基三乙氧基硅烷（MTEOS）处理后,以六甲基二硅胺烷（HMDSA）为疏水改性试剂,制备了改性SiO2醇凝胶,醇凝胶经溶剂交换后以CO2作为干燥介质,采用超临界干燥法制备了密度在30～100 mg/cm3的SiO2气凝胶。用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对疏水性SiO2气凝胶进行了研究。研究结果表明,经过改性的气凝胶在潮湿环境中具有极好的尺寸稳定性和疏水性。采用精密车床加工得到了满足惯性约束聚变（ICF）物理试验要求的微柱。     

酚改性MF气凝胶的制备及表征

以三聚氰胺和甲醛为原料制备MF气凝胶,在凝胶化过程中加入酚类化合物对MF体系进行改性,获得相应的湿凝胶,湿凝胶经超临界干燥,制备出密度为最低可达50 kg·m-3的酚改性MF气凝胶。采用高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、红外吸收光谱和热重分析表征了酚改性MF气凝胶的组成、结构以及热性能。结果表明:酚类的引入,MF气凝胶体系由堆积型结构变成链球状多孔纳米结构,同时在较低的温度下（＜300 ℃）,体系的热稳定性有所提高。     

均苯三酚改性三聚氰胺-甲醛气凝胶的制备与表征

以三聚氰胺、均苯三酚和甲醛为原料,经过溶胶凝胶、CO2超临界干燥,制备出由均苯三酚改性的最低密度为44 mg/cm3、透明、不易开裂的三聚氰胺-甲醛（MF）气凝胶,利用Materials-Studio软件模拟,结果证明了均苯三酚的引入可以缩短凝胶时间。并采用扫描电镜（SEM）, 红外（FT-IR）, 热重（TGA）对样品进行了表征,测试表明：改性后的MF气凝胶具有由直径30 nm的骨架构成三位连续空间网络结构,孔径约为100 nm,且分布均匀,热性能也有所提高。     

溶胶-凝胶法制备疏水性自组装SiO2薄膜

 以正硅酸乙酯（TEOS）和六甲基二硅氮烷（HMDS）为前驱体,研究了引入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对膜层的影响,在碱催化条件下制备了改性的二氧化硅溶胶,并采用提拉涂膜的方法在石英基底上涂膜。对不同组分的薄膜,先经热处理或紫外辐照处理,然后用十八烷基三氯硅烷（OTS）/甲苯溶液对膜层表面进行化学修饰,制备出疏水性能良好的纳米二氧化硅自组装薄膜,分析了不同后处理方法对膜层透过率、接触角、膜层表面微观形貌和激光损伤阈值影响。实验结果表明：溶胶中加入PVP提高了膜层的平整度,经OTS改性后膜层疏水性和激光损伤阈值均得到提高。     

纳米Ni/SiO2介孔复合体的制备与超顺磁性

采用溶胶－凝胶法制备了Ni^2+的SiO2干凝胶,再通过化学还原得到了纳米Ni/SiO2介孔复合体。从样品的透射电子显微镜观测结果可估算出,介孔复合体中Ni粒子的尺寸约为11－12nm。样品的磁性测量结果表明,与通常的Ni纳米颗粒相比,纳米Ni/SiO2介孔复合体中纳米Ni粒子的粒径在大于理论计算的纳米Ni粒子的临界尺寸时,仍能够保持超顺磁状态。在一定温度范围内,提高还原温度有利于复合体中纳米Ni粒子向超顺磁状态转变。     

多层塑料微球的研制

2004年研究了PVA溶液的浓度对PS微球成活率的影响；并且通过O3处理，提高了PS微球球壳强度；并且还进行了内表面掺硫的多层塑料微球的研制；同时完成了二氧化硅气凝胶的增强和疏水改性研究。     

有序介孔SiO2的制备及其在色谱填料方面的应用

利用水热合成方法,在低浓度盐酸下用三嵌段共聚物EO106PO70EO106（F127）作为模板剂,在100℃,130℃和150℃的条件下,制备了3种笼型介孔二氧化硅.通过粉末N2气吸附-脱附实验表征其孔径（PD）及比表面积（BET）、扫描电镜（SEM）观察其表面形貌、透射电子显微镜（TEM）分析其微观结构;通过表征结果分析,该材料具有笼型介孔结构.同时,将该介孔材料应用在色谱分离方面,对氯苯,苯乙烯,1,2-二苯乙烯,联苯4种物质混合物进行分离,与其他多种二氧化硅材料比较,150℃的条件下合成的KIT-5-150分离效果最好.     

超高比表面积碳气凝胶常压干燥制备与结构分析

以间苯二酚(R)-甲醛(F)为原料,加入表面活性剂P123以增强材料的骨架强度的方法,采用常压干燥技术制备了RF碳气凝胶,并进行了二氧化碳活化以调节其孔结构。扫描电子显微镜(SEM)测试表明,常压干燥的碳气凝胶结构中具有更大的纳米颗粒,骨架结构变粗,活化使碳气凝胶骨架结构更加致密;红外吸收光谱(FTIR)表明,表面活性剂P123中的醚键与RF苯环中的羟基存在强的相互作用,碳化后P123特征峰消失;热重曲线(TG和DTG)分析说明P123在440 ℃左右分解完全,不会对碳气凝胶的成分产生影响,并能起到良好的造孔作用;氮气吸附表明常压干燥制备的碳气凝胶比表面积约为570 m2/g,活化之后的比表面积高达3 500 m2/g左右。     

超高比表面积碳气凝胶常压干燥制备与结构分析

以间苯二酚(R)-甲醛(F)为原料,加入表面活性剂P123以增强材料的骨架强度的方法,采用常压干燥技术制备了RF碳气凝胶,并进行了二氧化碳活化以调节其孔结构。扫描电子显微镜(SEM)测试表明,常压干燥的碳气凝胶结构中具有更大的纳米颗粒,骨架结构变粗,活化使碳气凝胶骨架结构更加致密;红外吸收光谱(FTIR)表明,表面活性剂P123中的醚键与RF苯环中的羟基存在强的相互作用,碳化后P123特征峰消失;热重曲线(TG和DTG)分析说明P123在440 ℃左右分解完全,不会对碳气凝胶的成分产生影响,并能起到良好的造孔作用;氮气吸附表明常压干燥制备的碳气凝胶比表面积约为570 m2/g,活化之后的比表面积高达3 500 m2/g左右。     

溶胶凝胶法制备抗激光损伤SiO2疏水减反射膜

 通过溶胶-凝胶法，在碱性条件下水解缩聚正硅酸乙酯获得含有SiO₂颗粒的溶胶；以甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下水解缩聚获得双链聚合物溶液，作为疏水基团的引入剂。用两者的混合物在玻璃片上旋转镀膜。利用光子相干光谱法、透射电子显微镜、小角X射线散射等方法研究了溶胶微结构，利用紫外-可见光谱仪和接触角测定仪测量薄膜的透射率和疏水性。单面反射率最低降至0.01%，对水接触角最高为118°。利用Nd:YAG激光（1 064nm）测量了薄膜的激光损伤阈值，随混合溶胶中双链聚合物含量的增加损伤阈值减小，但均高于20J/cm²（1ns脉冲）。由于薄膜既保持了纳米氧化硅薄膜的多孔性，又在颗粒及孔表面以甲基修饰，水对薄膜的浸润能力大大降低，因此薄膜的时间稳定性大大增强，同时也保证了较高的损伤阈值和透射率。     

强悬浮性纳米TiO2的制备、表征及光催化活性研究(Ⅰ)制备与表征

以热分解方法制备纳米TiO2,后续处理采用甲基硅油淬火改性和自然冷却,对改性前后的产物进行了XRD,TEM,FTIR等表征。结果表明,两种后续处理方法对所制备的纳米TiO2的物相、晶粒度、结晶度影响不大;但经硅油改性后的纳米TiO2的团聚程度降低。进一步的研究表明,经硅油改性后的纳米TiO2可长期悬浮于水的表面及浅层,这可能有利于直接用阳光有效光催化降解污水和光催化剂的回收再利用。     

Hydrophobic modification of wood via surface-initiated ARGET ATRP of MMA

To convert the hydrophilic surface of wood into a hydrophobic surface, the present study investigated activators regenerated by electron transfer for atom transfer radical polymerization (ARGET ATRP) as a method of grafting methyl methacrylate (MMA) onto the wood surface. The wood treated with 2-bromoisobutyryl bromide and with the subsequently attached MMA via ARGET ATRP under different polymerization times (2 h, 4 h, 6 h, 8 h) were examined using scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and thermogravimetric analysis. All the analyses confirmed that PMMA had been grafted onto the wood surface. Water contact angle measurement proved that the covering layer of PMMA on wood made the surface hydrophobic. Polymerization time had a positive influence on the contact angle value and higher contact angle can be produced with the prolongation of the polymerization time. When the reaction time was extended to 8 h, the contact angle of treated wood surface reached 130° in the beginning, and remained at 116° after 60 s. The ARGET ATRP method may raise an alteration on the wood surface modification.     

海藻酸钠/聚乳酸半互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究

为了提高海藻酸钠对疏水性药物的负载量和缓释作用,将海藻酸钠与聚乳酸混合后分散于NaCl/CaCl2的混合溶液中制成半互穿网络水凝胶,对海藻酸钠进行了疏水改性,对该凝胶的溶胀度及pH敏感性进行了测试,进行了药物布洛芬包埋释放实验。考察了不同相对分子质量和用量的聚乳酸对药物释放的影响。结果表明,聚乳酸疏水改性后的海藻酸钠凝胶微球对药物布洛芬的负载量提高,具有较好的缓释作用。     

Hydrophobic polymers modification of mesoporous silica with large pore size for drug release

Mesostructure cellular foam (MCF) materials were modified with hydrophobic polyisoprene (PI) through free radical polymerization in the pores network, and the resulting materials (MCF-PI) were investigated as matrices for drug storage. The successful synthesis of PI inside MCF was characterized by Fourier transform infrared (FT-IR), hydrogen nuclear magnetic resonance (¹H NMR), X-ray diffraction patterns (XRD) and nitrogen adsorption/desorption measurements. It was interesting to find the resultant system held a relatively large pore size (19.5 nm) and pore volume (1.02 cm³ g⁻¹), which would benefit for drug storage. Ibuprofen (IBU) and vancomycin were selected as model drugs and loaded onto unmodified MCF and modified MCF (MCF-PI). The adsorption capacities of these model drugs on MCF-PI were observed increase as compared to that of on pure MCF, due to the trap effects induced by polyisoprene chains inside the pores. The delivery system of MCF-PI was found to be more favorable for the adsorption of IBU (31 wt%, IBU/silica), possibly attributing to the hydrophobic interaction between IBU and PI formed on the internal surface of MCF matrix. The release of drug through the porous network was investigated by measuring uptake and release of IBU.     

富勒烯在SiO_2与SiO_2－TiO_2凝胶中的掺入及光谱特性研究

本工作以ＳｉＯ_２和ＳｉＯ_２－ＴｉＯ_２凝胶体系为基质，选择合适的溶剂，采用特定的溶胶一凝胶工艺，成功地将纯的Ｃ_（６０）和Ｃ_（６０）／Ｃ_（７０）混合物分别均匀掺入上述基质中．研究了吸收与荧光光谱特性．室温下观测到峰置位于６６０ｎｍ附近的较强荧光带．对上述光谱性质作了初步的解释．     

微乳液法SiO2/罗丹明B荧光杂化纳米微球的制备与表征

在甲苯存在下的反相微乳液体系中,将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)与罗丹明B进行预反应;再与正硅酸乙酯( TEOS)经原位溶胶-凝胶反应,制备SiO2/罗丹明B荧光杂化纳米微球.通过FTIR、UV-Vis、TEM、TG和光致发光谱对杂化纳米微球进行了表征.结果表明:罗丹明B与KH560间通过酯基形成化学键...     

Hydrophobic modification of SiO2 surface by aminosilane derivatives

New aminosilanes with hydrolysable Si-N bond(s) were prepared by the amination of chlorosilanes and used as hydrophobic modifiers of SiO₂ surface. The aminosilanes are rather stable towards hydrolysis in air compared to their chlorosilane analogs. The modified SiO₂ was applied as a gate insulator of an organic thin-film transistor with a vapor-deposited film of pentacene as the active material. The transistor with the aminosilane-modified SiO₂ showed two- to threefold higher hole mobility than the device with bare SiO₂.