由硅溶胶生长单分散颗粒的研究

针对现行单分散二氧化硅颗粒制备方法的粒径预见性差、步骤繁琐、收率低等问题，研究了一种用硅溶胶作为种子，在氨、水和乙醇的混合溶液中通过水解正硅酸乙酯（TEOS）生长出单分散颗粒的简便方法．该方法仅在初始的悬浮液中滴加TEOS即可使种子正常生长，无须补充氨水以修正体系浓度的变化．最终的分散相浓度可达10％（质量分数）．可选择生长的粒径范围在1微米以内并可精确控制．所得颗粒粒径分布偏差优于Stber方法．讨论了种子数密度、生长环境和TEOS滴加速度对生长最终颗粒粒径分布偏差的影响     

单分散酸性纳米二氧化硅的合成新方法

非极性有机溶剂中,乙酸和醇在没有酸性催化剂的情况下发生酯化反应,酯化生成的水水解TEOS(硅酸乙酯)合成单分散酸性纳米二氧化硅,粒径从数十纳米到数百纳米。TEM研究表明,溶剂的极性影响二氧化硅的形态,只有在非极性溶剂中才可以得到球形粒子,醇的种类和TEOS的浓度影响粒子的大小和粒径分布,利用FTIR和GC对TEOS的水解和二氧化硅形成过程进行研究。同时,文中提出了有机相在TEOS的酯化水水解、晶核的形成和生长的过程模型。     

植入金属材料表面的具有响应性药物释放功能的大分子自组装抗菌涂层的制备及性能

制备了具有氧化还原响应性的无规共聚物聚{1-溴十二烷基甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐-co-N-[2-(吡啶-2-二硫烷基)-乙基]-丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸甲酯}(PPDM),采用核磁共振波谱、凝胶液相色谱(GPC)及傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征;通过选择性溶剂法制备负载有小分子药物扑热息痛(PCTM)的PPDM载药胶体粒子,通过纳米粒度仪、透射电子显微镜(TEM)及紫外分光光度计等对胶体粒子的粒径、形貌和载药率进行了表征;最后利用电泳沉积技术将上述载药胶体粒子沉积到316L不锈钢表面制备涂层,对涂层的化学组分、表面形貌、抗菌性能、响应释药性能及细胞毒性等进行了表征.研究结果表明,以响应性载药胶体粒子为构筑单元,利用电泳沉积法可以在316L不锈钢表面制备具有响应性释药功能的抗菌涂层,该涂层在通过季铵盐杀死细菌的同时可在还原性环境中响应性释放药物扑热息痛,从而改善由细菌感染所引起的疼痛及发热等症状.     

纳米二氧化硅的表面改性研究

以γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对酸催化水解正硅酸乙酯(TEOS)聚合得到的纳米二氧化硅胶粒表面进行接枝改性,用激光粒径仪测定二氧化硅颗粒的粒径,并用透射电子显微镜(TEM)观察了改性前后二氧化硅胶粒的分散状况,采用傅立叶红外(FTIR)光谱法对改性前后的二氧化硅粉体进行了分析,通过热失重分析(TGA)法对GPTMS接枝改性二氧化硅胶粒表面的接枝度进行分析计算,同时对颗粒溶胶的ζ电位进行了测试,结果表明:改性后二氧化硅胶粒分散性大大提高,硅烷偶联剂浓度对接枝度有显著影响,当GPTMS的浓度为1mL/S iO2(g)时,接枝度达到最大,且颗粒表面的物理化学性能发生显著变化。     

硅烷改性含氟丙烯酸酯共聚物乳液

利用正硅酸乙酯(TEOS)水解和长链烷基三甲氧基硅烷(WD-10)的硅烷偶联剂作用,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为原料的核壳型含氟丙烯酸酯聚合物乳液进行原位复合改性。通过XRD、FTIR、SEM-EDX、TEM、RGD、DSC、NMR等测试技术分析和讨论了合成的聚合物乳液的乳胶粒子结构和形态,以及TEOS和WD-10含量对改性的聚合物乳液稳定性和对聚合物成膜性的影响。结果表明,TEOS水解产生了S iO2,核壳型结构粒子基本呈现圆形分布,粒径为40~50 nm。TEOS的最佳质量分数为3.1%~3.8%,WD-10含量宜控制在TEOS质量分数为0.9%~0.95%之间。     

新型FITC掺杂的二氧化硅荧光纳米粒子的合成及其应用于pH传感的研究

将异硫氰酸荧光素(FITC)与3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)反应制得前驱体FITC-APTMS,采用油包水微乳液法,利用APTMS与正硅酸乙酯(TEOS)的共水解与聚合作用,制备了FITC掺杂的二氧化硅核壳型荧光纳米粒子。经TEM与荧光光谱表征及光稳定性实验与染料泄露实验等,表明所制得纳米颗粒呈规则球形,粒径为(150±15)nm,具有良好的单分散性与光稳定性,不易发生染料泄露。这种纳米颗粒对pH值敏感,在pH3.6～9.7范围内,荧光强度与溶液酸度有良好的响应,其中在pH6.0～9.0之间呈良好的线性关系,此纳米颗粒能被单个小鼠神经干细胞吞噬,可应用于细胞的pH值实时监测。     

单分散二氧化硅球形颗粒的制备与形成机理

在醇水混合溶剂中以氨作催化剂，正硅酸乙酯为硅源，通过溶胶—凝胶工艺制 备单分散二氧化硅球形颗粒，通过透视电镜进行研究各种反应条件如溶剂类型、氨 和水的浓度、水解温度等对二氧化硅的颗粒大小和形貌的影响．结果显示：以甲醇 和乙醇为溶剂可以形成单分散的二氧化硅球形颗粒，以丙醇和丁醇为溶剂，二氧化 硅球形颗粒容易聚集；在其它条件不变的情况下，球形颗粒的粒径随水和硅源的浓 度增加而增大；而且水解温度的升高，生成的颗粒粒径也逐渐增大，仔细研究和讨 论了二氧化硅颗粒在不同反应条件下的形成机理．     

银纳米颗粒负载阶层多孔二氧化硅块体的制备及表征

以溶胶-凝胶伴随相分离法制备的阶层多孔二氧化硅作为载体,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性剂,乙醇为还原剂,在阶层多孔二氧化硅固体骨架上进行银纳米颗粒均匀负载.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、汞压、N2吸附/脱附、X射线光电子能谱(XPS)等测试技术对银纳米颗粒负载阶层多孔二氧化硅进行了表征,探讨了APTES表面改性、乙醇还原机理以及银纳米颗粒负载块体的孔结构特征变化规律.结果表明:APTES表面改性将氨基接枝于阶层骨架上,氨基与银离子形成银氨离子,银氨离子经乙醇还原后将平均粒径约16 nm的银纳米颗粒成功负载于二氧化硅的大孔及介孔内部;负载后的阶层多孔块体的大孔骨架未受到破坏,但其比表面积由418 m2·g-1下降到254m2·g-1,两次还原负载能提高银纳米颗粒的负载量.     

环烷酸钴-氯二异丁基铝催化体系相态的研究

研究了Co(naph) 2 Al(i Bu) 2 Cl催化体系的相态 .通过Tyndall效应、电镜观察和超过滤实验 ,证明了Co(naph) 2 Al(i Bu) 2 Cl催化体系在溶有丁二烯的苯溶剂中以纳米级小颗粒分散 ,在较佳配比时 ,粒径在 1～10 0nm之间 ,为胶体催化剂 ,属于高度分散的多相催化体系 .催化剂的活性位位于胶粒表面 ,催化剂颗粒是无定形的 .以较佳配比得到的催化剂颗粒较小、分布均匀 ,催化丁二烯聚合反应活性高 .归纳出胶体催化剂的制备特点为外观类似于均相催化体系 ,但是制备方法 (各组分配比、加入顺序、陈化等 )对催化活性有明显的影响 .并给出将胶体催化动力学作均相动力学近似的条件 ,在聚合反应初期 ,且单体浓度比烷基铝以及其他填加物浓度大 2～ 3数量级     

二氧化硅溶胶的形成与硅胶膜性能

采取溶胶-凝胶成膜技术,以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,分别以水为溶剂NH3催化、乙醇为溶剂HCl催化和冰醋酸为溶剂各自制备出粒状结构、簇状结构和网状结构的二氧化硅溶胶,丙三醇作为添加剂与TEOS水解中间体以氢键结合控制二氧化硅溶胶形态,聚乙烯醇(PVA)与二氧化硅溶胶形成有机/无机互穿网络结构,易于成膜。热处理能使二氧化硅凝胶薄膜中的添加剂逸出并形成疏松结构,塑性形变使硅胶薄膜形成多孔、疏松、致密结构二氧化硅薄膜。实验表明,催化剂和溶剂效应直接影响着二氧化硅溶胶微观结构,从而影响着所形成的硅胶薄膜的微结构。多孔硅胶膜的平衡吸湿量是致密硅胶薄膜的3倍;而疏松结构的硅胶薄膜的吸湿量高于多孔硅胶薄膜的吸湿量,且其吸附速率明显大于多孔硅胶薄膜的吸附速率。     

喷涂法构筑二氧化硅纳米粒子涂层及其光学和润湿性质

采用Stöber方法,通过调节反应温度及乙醇和水的体积,合成了不同粒径的二氧化硅纳米粒子.以合成的粒径为20 nm的二氧化硅纳米粒子为原料,采用简单、方便的喷涂方法在玻璃片上构筑了纳米粒子涂层.在550 ℃煅烧二氧化硅纳米粒子涂层,增强了二氧化硅纳米粒子在玻璃片上的附着力.用1H, 1H, 2H, 2H-全氟辛基三乙氧基硅烷修饰之后,二氧化硅纳米粒子涂层的表面润湿性由亲水性转变为疏水性.通过喷涂法制备的二氧化硅纳米粒子涂层具有减反增透效果,当二氧化硅纳米粒子质量分数为0.48%、循环喷涂沉积数为3时,涂层在可见光范围内的最大透光率可达95.5%.用扫描电子显微镜观测涂层表面形貌发现,喷涂法制备的涂层是均匀的、可控的.喷涂技术构筑纳米粒子涂层具有简单快速、可大面积应用等优点.     

双亲性离子液体功能化复合胶体颗粒的合成与催化性能

采用硅烷偶联剂4-氯苄基三氯硅烷对二氧化硅颗粒表面进行改性, 制得表面接枝氯苄基的亲油二氧化硅颗粒. 在亲油二氧化硅颗粒表面继续接枝亲水性的十二烷基咪唑, 即可制得含有离子液体基团的双亲性二氧化硅颗粒. 通过静电吸附氯铂酸和硼氢化钠还原, 可在两亲性二氧化硅颗粒表面负载铂纳米颗粒, 从而得到双亲性二氧化硅颗粒催化剂. 用扫描电镜、 透射电镜、 X射线衍射和红外光谱等对所得样品进行表征, 并以苯甲醇氧化反应为研究对象对催化剂性能进行评价, 结果显示, 使用此催化剂可使苯甲酸的产率达到90%.     

二氧化硅/聚苯乙烯单分散性核/壳复合球的制备

采用无皂乳液聚合包覆 ,制备了二氧化硅 聚苯乙烯单分散核 壳 (SiO2 PS)复合颗粒 ,包覆层厚度达到 10 0nm .选择 80～ 2 5 0nm二氧化硅粒径作为核颗粒 .为提高包覆效率 ,二氧化硅颗粒先用偶联剂甲基丙烯酰 (3 三甲氧基硅烷 )丙酯 (MPS)进行不同程度的表面改性 .控制MPS的结合率和单体的初始浓度可提高包覆效率 ,同时得到了单分散性复合颗粒 ,用透射电镜 (TEM)观察复合粒子的核 壳形态 .用动态光散射法 (DLS)测量表明所得复合颗粒具有单分散性 .     

共溶剂对超临界CO2注入技术制备聚丙烯/SiO2纳米复合材料的影响

采用超临界CO2注入技术制备聚合物-无机纳米粒子复合材料, 以乙醇作为共溶剂, 在超临界CO2中将正硅酸乙酯(TEOS)注入到聚丙烯(PP)中, 重点研究共溶剂乙醇对TEOS在PP中注入率的影响. 实验结果表明注入率随着共溶剂加入先增加后减小. 同时研究了在共溶剂的存在下其他实验条件对注入率的影响. 并采用卢瑟福背散射能谱法(RBS)分析了聚丙烯/SiO2纳米复合材料的注入元素深度分布, 发现Si元素在PP中的浓度分布不均匀, 随着深度的增加而减小.     

共溶剂对超临界CO_2注入技术制备聚丙烯/SiO_2纳米复合材料的影响(英文)

采用超临界CO2注入技术制备聚合物-无机纳米粒子复合材料,以乙醇作为共溶剂,在超临界CO2中将正硅酸乙酯(TEOS)注入到聚丙烯(PP)中,重点研究共溶剂乙醇对TEOS在PP中注入率的影响.实验结果表明注入率随着共溶剂加入先增加后减小.同时研究了在共溶剂的存在下其他实验条件对注入率的影响.并采用卢瑟福背散射能谱法(RBS)分析了聚丙烯/SiO2纳米复合材料的注入元素深度分布,发现Si元素在PP中的浓度分布不均匀,随着深度的增加而减小.     

LY12铝合金表面电化学沉积制备DTMS硅烷膜及其耐蚀性研究

采用电化学技术在LY12铝合金表面沉积制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜. 反射吸收红外光谱表明, DTMS硅烷试剂与铝合金基体表面发生了化学键合作用, 生成—SiOAl键实现成膜. 通过对膜覆盖电极在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明, 与开路电位下相比, 采用阴极电位沉积方法得到硅烷膜的耐蚀性能有明显提高, 且存在一个最佳“临界电位”, 在此电位下沉积得到的硅烷膜具有最高的耐蚀性. 扫描电镜观察结果表明, 在“临界电位”下制备得到的硅烷膜的结构最致密. 给出了硅烷膜覆盖电极的阻抗模型及相关参数的拟合结果.     

盐酸法测定γ-氨丙基三乙氧基硅烷及其修饰的纳米二氧化硅表面氨基

建立了用盐酸乙醇标准溶液非水滴定γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)偶联剂及其修饰的二氧化硅纳米颗粒表面氨基的方法,探讨了滴定溶剂、指示剂对滴定结果的影响,并用电位滴定法对指示剂的终点进行了确定。实验表明:以乙醇作溶剂、百里酚兰作指示剂时,其准确度较高、精密度较好,对APS偶联剂工业样品(A)的回收率为99.40%~100.8%,RSD为0.1%;对APS修饰的二氧化硅纳米颗粒(B),其回收率为99.45%~102.2%,RSD为0.66%。该方法简便、快速,可作为APS含量及其二氧化硅纳米颗粒表面修饰的氨基含量测定的基本方法和企业生产控制与质量检测的方法,具有良好的应用前景。     

放射孔二氧化硅及其核壳结构的制备与表征

室温下以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂, 正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 氨水(质量分数25%)为催化剂, 在水-乙醇-乙醚作共溶剂的体系中以氨基化的实心二氧化硅(NH₂-sSiO₂)为添加剂, 制备了放射孔二氧化硅及其核壳结构(sSiO₂@rSiO₂). 通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、小角X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附实验和孔径分布测定对其进行了表征和分析. 结果表明, 合成的产物为0.4~1 μm的球形粒子, 球上存在多级放射状孔道结构, 孔径从3 nm到几十纳米的多级孔径并存, 样品的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积为996 m²/g. 最后对放射孔二氧化硅的形成机理及核壳结构的影响因素进行了初步探讨.     

TEOS-MTES基SiO2溶胶微结构的SAXS研究

正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,在碱性条件下制备含有无定形SiO2颗粒的溶胶,以甲基三乙氧基硅烷(MTES)在酸性条件下获得聚甲基硅氧链,二者混合后应用同步辐射X射线进行混合溶胶的SAXS散射强度测定,计算了溶胶的平均回转半径、平均粒径、两相界面层厚度、散射体体积分数、两相间比表面积等参数,辅以光子相关光谱法(PCS)和透射电子显微镜(TEM)观测溶胶粒度,证实SiO2颗粒被MTES混合物连接成族团.实验发现所测混合溶胶样品均表现出对Porod定理的负偏离,说明溶胶中颗粒与溶剂之间存在很明显的两相间界面层.     

表面活性剂辅助酸催化溶胶-凝胶法制备高强度超亲水二氧化硅减反增透纳米粒子涂层

以正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)、盐酸(HCl)、乙醇和水为原料,通过溶胶-凝胶法提拉涂膜,再经700 ℃快速淬火200 s,制备了二氧化硅（SiO2）纳米粒子涂层。 研究了CTAB浓度、提拉速度、停留时间和提拉涂膜次数对透射率的影响,结果表明,当CTAB质量分数为2.5%,提拉速度为100 mm/min,停留时间为60 s,提拉涂膜1次得到的SiO2纳米粒子涂层透射率最高,可达95.9%。 该涂层具备超亲水性并能耐受6H铅笔刮痕测试。 实验还表明,在SiO2溶胶液中加入CTAB,通过其与TEOS部分水解生成的物种的相互作用,可以改善酸性催化条件下形成的SiO2溶胶的微观结构,从而提高了涂层的透射率和亲水性。