呼吸图法制备基于准聚轮烷的响应性薄膜

响应性薄膜能够响应外界的刺激来改变自身的结构或性能,是智能材料的重要组成部分.本工作以1,4-二乙氧基柱[5]芳烃(1,4-diethoxypillar[5]arene,DEP5A)和聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚己内酯(PCL-b-PEG-b-PCL)构建的准聚轮烷(polypseudorotaxane,PPR)为原...     

种子表面改性法制备核壳结构PSt/SiO_2复合微球

首先采用无皂乳液聚合法合成了表面带负电荷、粒径为360nm的单分散聚苯乙烯(PSt)种子乳液,并以EtOH/H2O混合物为分散介质,利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)在25℃下对PSt微球表面进行改性,得到了表面硅烷化并带有正电荷的改性PSt种子乳液,然后在碱性条件下加入原硅酸乙酯(TEOS)使其和微球进行共水解与共缩聚,制备出了核壳结构PSt/SiO2复合微球,并利用电镜对复合微球的结构形态进行了表征.研究表明,PSt种子乳液改性时体系的zeta电位随着KH-550用量的增加而升高,当KH-550用量为PSt种子重量的1/3时,体系的zeta电位从原来的-34.5mV升高到了38mV,达到对PSt微球表面改性的最佳值;在制备PSt/SiO2复合微球时,TEOS水解缩聚形成的SiO2包覆到改性微球上的量随着反应时间的延长而增加,反应24h时达到97.9%的最大值;随介质中水含量的增加,吸附到复合微球表面上的SiO2纳米颗粒逐渐减少,复合微球表面逐渐变得光滑,当EtOH/H2O质量比降低到60/28.5时,得到结构均一、壳层厚度为35nm的核壳结构PSt/SiO2复合微球。     

静电纺丝制备多级结构TiO_2微纳米纤维

通过对共轴电纺内流体溶液浓度和流速的调控得到4种具有不同内部结构的TiO₂微纳米纤维, 即具有“微孔”、“囊泡”、“竹节”和“管”状结构的TiO₂微纳米纤维, 实现了对纤维内部结构的有效控制, 对于新型仿生中空纤维的研究具有重要意义.     

无模板一步水热法制备TiO2中空微球及其光催化性能

以Ti(SO_4)_2为原料,引入F~-作为壳层厚度控制剂,采用一步无模板水热法成功制备TiO_2中空微球(h-TiO_2)。利用XRD和SEM检测技术对样品进行表征分析,详细讨论了n_(Ti)∶n_F摩尔比、水热反应温度和反应时间对h-TiO_2微球壳厚的影响。结果表明,当n_(Ti)∶n_F=1、水热反应温度140 oC、水热反应时间14 h时,所得h-TiO_2微球是粒径为40-50 nm的小颗粒组成的直径约为1.8μm、壳厚约50 nm的球形中空微球,具有锐钛矿型晶体结构。n_2吸附-脱附实验表明,h-TiO_2微球具有较大的比表面积(85.5 m~2·g~(-1)),孔径主要分布在2-10 nm之间。通过亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解,评价了h-TiO_2微球的光催化性能。在高压汞灯照射下,反应40 min,MB的降解率达97.3%。应用于水溶液中氯霉素(CP)、磺胺二甲基嘧啶(SMT)和洛美沙星(LFC)抗生素的光催化降解,反应120min,其降解率分别达到90.2%、93.5%和96.7%,说明h-TiO_2微球具有较高的光催化降解性能。     

外加气流法制备微相结构有序的PS-b-PEO嵌段共聚物薄膜

采用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法合成了聚苯乙烯-聚环氧乙烷(PS-b-PEO)嵌段共聚物,并利用核磁共振波谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及凝胶渗透色谱法(GPC)对聚合物进行了表征.利用外加气流法制备了具有不同形貌的嵌段共聚物薄膜,并讨论聚合物分子组成、气流温度、气流速度以及不同基底对薄膜表面形貌以及内部结构的影响.当嵌段共聚物中聚苯乙烯嵌段的质量分数为83%~85%,气流温度为30~50℃,气流速度3~5 m/s时,有利于形成表面垂直柱状微相分离结构.当硅基底的接触角小于90°时,在合适的外加气流场作用下可以形成薄膜的表层和底层垂直有序而薄膜内部无序的非对称结构.     

超临界流体制备微发泡聚合物材料的研究进展

以超临界流体为物理发泡剂制备的微发泡聚合物材料具有小的泡孔尺寸和高的泡孔密度,从而赋予材料优异的性能.本文首先阐述了微发泡聚合物材料的制备原理,以及聚合物微发泡过程中泡孔形成的四个阶段;基于这些认识,针对微发泡聚合物材料泡孔形态的改善,即增加泡孔密度、减小泡孔尺寸以及均化泡孔尺寸分布,从加强泡孔成核、控制泡孔增长的角度综述了近年来的研究进展;最后对如何有效控制泡孔形态提出了建议,并对微发泡聚合物材料的应用前景进行了展望.     

超临界CO_2技术制备微孔聚合物中的基本问题

微发泡聚合物材料以环境友好的超临界CO2为发泡剂,具有优异的材料性能.本文对本课题组的研究工作做了归纳总结,对聚合物微发泡中CO2的传质、微发泡过程中泡孔结构参数的变化以及多相/多组分聚合物体系的微发泡行为等内容做了针对性的综述.结合对聚合物微发泡过程理论模拟研究工作的评述,展望了超临界CO2微发泡技术未来的发展方向.     

微乳液法制备CaF2纳米颗粒

目前 ,通过微乳液合成方法已成功地制备出许多种类的化合物纳米微粒[1,2 ] .Bender等[3] 曾用微乳液法制备出掺杂钕的 Ba F2 纳米颗粒 ,并研究了其荧光特性 ,样品的最大发射波长为 1 0 52 nm,荧光寿命为 3 50～ 90 0 ns,在适当的钕掺杂浓度下 ,获得了较高的荧光强度 .Qiu等[4 ] 也于微乳液体系中制备出 Ce F3纳米颗粒 .纳米复合体系 (Mg2 Si O4 ∶Cr)可以用作光放大材料[5] ,其光学增益可以与路径长度相当的单晶体相比拟 .基于掺杂稀土离子的氟化物纳米复合体系存在着巨大的应用前景 ,本文用微乳液技术首次制备出 Ca F2 纳米微粒 ,为研…     

PS/TiO2复合纳米微球的制备和结构表征

无机纳米微粒具有特殊的物理化学性能 ,近年来在摩擦学领域中受到越来越多的重视 .由于无机纳米微粒难以分散于润滑基础油中 ,故其作为润滑材料主要用作聚合物填料和润滑脂添加剂 .为了改善其在基础油中的分散性 ,需要对无机纳米微粒进行表面改性 ,制备成有机无机复合纳米微粒 ,从而使它们能够用作润滑油添加剂 .目前有机小分子表面修饰无机纳米微粒的摩擦学性能已有报导 [1－ 3],但是聚合物修饰无机纳米微粒的研究较少 ,并且大多是采用高分子（如 PVK,PVA等）直接包埋的方法 ,用这种方法制得的微粒 ,粒径差别较大,性能不太稳定 .　　本…     

导电聚苯胺/TiO_2微/纳米球的制备及其结构表征

采用具有八面体形貌的氧化亚铜为模板,制备了聚苯胺/TiO2(PANI/TiO2)微/纳米球,TiO2纳米粒子很均匀地分散在聚苯胺中.研究了不同TiO2/苯胺(TiO2/ANI)摩尔比对PANI/TiO2复合物的结构、形貌和电学性能的影响.实验结果表明,随着TiO2/ANI摩尔比的增加,PANI/TiO2复合物的直径逐渐减小,当TiO2/ANI摩尔比为0.16时,复合物的平均直径为373nm,而当TiO2/ANI摩尔比增加到1.6时,复合物的平均直径降到80nm.PANI/TiO2复合微/纳米球的电导率随着TiO2/ANI摩尔比的增加先升高后降低,当TiO2/ANI摩尔比达到1.6时,电导率由10-4S/cm提高到100S/cm,达到最大值.产物的形貌和结构分别采用扫描电镜、透射电镜、红外吸收光谱和X-射线衍射等手段进行了表征.     

微波辅助快速制备2D/1D ZnIn2S4/TiO2 S型异质结及其光催化制氢性能

The threat and global concern of energy crises have significantly increased over the last two decades. Because solar light and water are abundant on earth, photocatalytic hydrogen evolution through water splitting has been considered as a promising route to produce green energy. Therefore, semiconductor photocatalysts play a key role in transforming sunlight and water to hydrogen energy. To date, various photocatalysts have been studied. Among them, TiO₂ has been extensively investigated because of its non-toxicity, high chemical stability, controllable morphology, and high photocatalytic activity. In particular, 1D TiO₂ nanofibers (NFs) have attracted increasing attention as effective photocatalysts because of their unique 1D electron transfer pathway, high adsorption capacity, and high photoinduced electron–hole pair transfer capability. However, TiO₂ NFs are considered as an inefficient photocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) because of their disadvantages such as a large band gap (~3.2 eV) and fast recombination of photoinduced electron–hole pairs. Therefore, the development of a high-performance TiO₂ NF photocatalyst is required for efficient solar light conversion. In recent years, several strategies have been explored to improve the photocatalytic activity of TiO₂ NFs, including coupling with narrow-bandgap semiconductors (such as ZnIn₂S₄). Recently, microwave (MW)-assisted synthesis has been considered as an important strategy for the preparation of photocatalyst semiconductors because of its low cost, environment-friendliness, simplicity, and high reaction rate. Herein, to overcome the above-mentioned limiting properties of TiO₂ NFs, we report a 2D/1D ZnIn₂S₄/TiO₂ S-scheme heterojunction synthesized through a microwave (MW)-assisted process. Herein, the 2D/1D ZnIn₂S₄/TiO₂ S-scheme heterojunction was constructed rapidly by using in situ 2D ZnIn₂S₄nanosheets decorated on 1D TiO₂ NFs. The loading of ZnIn₂S₄ nanoplates on the TiO₂ NFs could be easily controlled by adjusting the molar ratios of ZnIn₂S₄ precursors to TiO₂ NFs. The photocatalytic activity of the as-prepared samples for water splitting under simulated solar light irradiation was assessed. The experimental results showed that the photocatalytic performance of the ZnIn₂S₄/TiO₂ composites was significantly improved, and the obtained ZnIn₂S₄/TiO₂ composites showed increased optical absorption. Under optimal conditions, the highest HER rate of the ZT-0.5 (molar ratio of ZnIn₂S₄/TiO₂= 0.5) sample was 8774 μmol·g^-1·h^-1, which is considerably higher than those of pure TiO₂ NFs (3312 μmol·g^-1·h^-1) and ZnIn₂S₄nanoplates (3114 μmol·g^-1·h^-1) by factors of 2.7 and 2.8, respectively. Based on the experimental data and Mott-Schottky analysis, a possible mechanism for the formation of the S-scheme heterojunction between ZnIn₂S₄ and TiO₂ was proposed to interpret the enhanced HER activity of the ZnIn₂S₄/TiO₂heterojunctionphotocatalysts.      

3D ZnIn2S4微球/1D TiO2纳米带异质结构的光催化降解和还原性能

首先采用溶剂热法和高温煅烧法制备1D TiO₂纳米带,其次利用溶剂热法将1D TiO₂纳米带均匀地穿插到片层结构组装而成的3D ZnIn₂S₄微球中,所形成的异质结构能有效抑制光生电子-空穴的复合。二元ZnIn₂S₄微球/TiO₂纳米带复合光催化剂在高浓度染料罗丹明B(RhB)的光降解和Cr(VI)的光还原实验中表现出优异的性能。在模拟太阳光照射下,ZnIn₂S₄/TiO₂纳米带光催化降解RhB和还原Cr(VI)的效率相较于纯TiO₂颗粒(10%,22%)、TiO₂纳米带(45%,40%)、ZnIn₂S₄(62%,65%)、ZnIn₂S₄/TiO₂颗粒(90%,91%)分别提高至100%和100%。最后,通过紫外-可见...     

中空SiO2纳米微球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,将SiO2包覆在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)微粒表面,利用一步法得到了中空纳米二氧化硅微球;研究了影响中空纳米二氧化硅微球形成的主要因素,并探讨了中空纳米SiO2微球的可能形成机理.结果表明,在一定的反应时间下,当氨水用量为0.6 mL、温度为70℃时,可以获得空心结构的SiO2纳米微球;通过控制四乙基原硅酸盐(TEOS)的量可以调节微球的包覆层厚度.     

纳米Bi2Sn2O7的微乳液法制备与表征

纳米Bi2Sn2O7的微乳液法制备与表征;纳米;Bi2Sn2O7;微乳液法     

多层核-壳结构复合微球材料制备研究进展

基于不同组分的核芯材料制备多层核-壳结构复合材料的独特优势在于可实现对复合材料的尺寸、形态及组成的有效调控,从而获得多类具有新颖结构和性能的多功能复合材料.根据常见核芯材料的组成类型,将核芯材料分为无机纳米颗粒(如磁性微粒、二氧化硅、纳米金属、半导体等)和聚合物微球(如聚苯乙烯和聚合物微凝胶)两类,并分别从多层核-壳复合微球材料的制备方法特点及其性能等方面进行分析和阐述.     

十二烷基苯磺酸钠微乳体系制备纳米Fe2O3

十二烷基苯磺酸钠微乳体系制备纳米Fe2O3;微乳;电导率;萃取率;纳米Fe2O3     

聚合物基微纳米功能复合材料3D打印加工的研究

高分子材料3D打印加工可制备传统加工不能制备的形状复杂的高分子制件,是近年来发展很快的先进制造技术。但适用于3D打印加工的高分子材料种类少,结构功能单一,难以制备高分子功能器件。本文介绍了我们在聚合物基微纳米功能复合材料3D打印加工方面的研究工作:通过有机/无机杂化、固相剪切碾磨、超声辐照、分子复合等技术制备适合于选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积成型(FDM)的聚合物基微纳米功能复合材料;实现了聚合物基微纳米功能复合粉体的SLS加工和功能复合丝条的FDM加工;研究了3D打印低维构建、层层叠加、自由界面成型、复杂固-液-固转变过程;建立了功能复合粉体球形化技术,发明了直接熔融挤出新型FDM打印机;制备了常规加工方法不能制备的数种形状复杂的功能器件,如尼龙11/钛酸钡压电器件、柔性聚氨酯/碳纳米管传感器、个性化人颌骨模型等,突破了传统加工难以制备复杂形状制品和目前3D打印难以制备功能制品的局限。     

海藻酸改性的中空SiO2微球的简易制备及应用

以CaCO3为模板,正硅酸四乙酯（TEOS）为硅源,用比较简单的方法制备了中空SiO2;然后将海藻酸钠嫁接在氨基化的中空SiO2表面;再利用海藻酸盐与钙离子的作用,在中空SiO2表面形成一个凝胶化层,制得海藻酸盐凝胶化的中空SiO2微球,粒径为1~2 μm。 采用FTIR、XRD、SEM、TEM和TGA等测试技术对微球进行表征。 此微球成功地用于柔红霉素的载负和缓释,最大载负率和载药量分别为55.6%和27.8%;缓释结果表明,海藻酸盐凝胶化层的存在,能更有效控制柔红霉素缓慢的释放,这种凝胶化载体对药效强、毒性较大的药物有潜在的临床应用前景。     

通过调控表面活性剂的HLB值制备具有拓扑结构的磁性聚合物微球

具有不同形貌的聚合物微球在生物和材料等领域应用广泛。目前,越来越多的研究选择以微流控技术为平台来制备聚合物微球。在这里,本文介绍了一种基于微流控技术,通过调节表面活性剂的HLB值从而制备具有拓扑结构磁性聚合物微球的方法。结果表明,不同表面活性剂的HLB值能够调控液滴的演变行为和目标微球的形貌特征。同时,该方法具备一定的普适性。这可作为制备聚合物微球的有效补充工具。     

SnO2、Ag/SnO2微球的制备及其光催化性能研究

在SnCl_2-H_2C_2O_4-PVP(聚乙烯吡络烷酮)-H_2O的水热体系中,180℃下反应10 h制备了粒径约为900 nm的四方结构的SnO_2微球。以SnO_2微球为基底,通过光还原法,制备了Ag/SnO_2复合微球。用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对产物进行结构表征,并提出了可能的化学反应。以酸性大红为例,研究了SnO_2微球和Ag/SnO_2复合物的光催化性能,结果表明,SnO_2微球和Ag/SnO_2复合物对酸性大红的降解均有一定的光催化效果,而且,Ag的复合可以有效提高SnO_2微球的光催化活性。