基于不锈钢模板热压微模塑构建聚乙烯超疏水表面

采用含FeCl3的蚀刻液对不锈钢表面进行刻蚀,再以此蚀刻面为模板热压低密度聚乙烯(LDPE),冷却剥离得到LDPE微模塑表面。研究结果表明:静、动态接触角均超过150°,滚动角约5°,LDPE表面呈"花菜状"结构,即大"包"上密集分布着微米及亚微米级的小突起。本工艺可望结合工业上生产塑料薄膜的流延技术,实现聚合物超疏水表面的规模化生产。     

拉伸微模塑制备低密度聚乙烯超疏水表面

以新鲜荷叶为原始模板制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)软模板,并用该软模板在真空下热压得低密度聚乙烯(LDPE),冷却剥离得到LDPE超疏水薄膜.场发射扫描电镜(FE-SEM)显示其表面由细长乳突(长约30 μm)构成,接触角为154°±3.5°,水滴极易滚落,而常压下热压得到的薄膜表面乳突则短而粗(长约8～10μm),接触角仅137°±2.7°,短粗的乳突高度接近模板微坑的深度,证明细长乳突是在微模塑脱模时拉伸形成的.     

碳酸钙模板法制备高分子微球

模板法是一种制备粒径可控、形貌均一微球的有效途径。以球霰石形态存在的CaCO₃多孔微球具有生物相容、孔径均一,以及可在温和条件下分解等优点,适用于作为模板制备微球。本文在对CaCO₃模板进行简单介绍的基础上,从原料选取与应用角度综述了用CaCO₃模板法制备微球的研究进展。常用的装载CaCO₃多孔微球的方法有物理吸附、共沉淀和渗透法等,所用原料有天然高分子(如多糖、蛋白质、DNA)和合成高分子(如聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯醇)。利用CaCO₃模版制备的微球具有多孔洞或空心结构,尺寸形貌均一可控,特别适用于制药、药物递送、生物传感器及化学分析等领域。预计随着纳米技术的发展和生物医药领域的需求将推动CaCO₃模板法的研究,以期通过该方法制备出应用领域更加广泛的微球。     

CaCO_3颗粒模板法制备聚合物超亲水/超疏水表面

以碳酸钙(CaCO3)颗粒层为模板,运用简单的热压和酸蚀刻相结合的方法制备聚合物超亲水/超疏水表面.首先在玻璃基底上均匀铺撒一层CaCO3颗粒,以此作为模板,通过热压线性低密度聚乙烯(LLDPE)使CaCO3颗粒均匀镶嵌在聚合物表面,获得了超亲水性质;进一步经酸蚀得到了具有微米和亚微米多孔结构的表面,其水滴静态接触角(WCA)可达(152.7±0.8)°,滚动角小于3°,具备超疏水性质.表面浸润性能和耐水压冲击性能研究表明该超疏水表面具有良好的稳定性和持久性.用同样工艺微模塑/酸蚀刻其它疏水性聚合物,得到类似结果.     

超疏水多孔硅的制备及表面稳定性

在加热条件下采用氢化硅烷化反应对多孔硅表面进行改性,通过扫描电子显微镜、红外光谱及元素分析等手段表征了多孔硅改性前后的结构和组成,研究了不同反应时间对其性能的影响.结果表明,反应3 h后制得了超疏水表面的多孔硅,其在碱性及空气环境中具有良好的稳定性.     

以聚乙二醇为模板剂制备MoS2空心微球

以聚乙二醇(PEG)为模板剂,采用软模板法制备出MoS2空心微球,并采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行表征.结果表明,所制备的MoS2为粒径约2-7μm的空心微球,但结晶程度较差,需通过退火工艺进行改善;聚乙二醇与MoS2发生了较为强烈的有机-无机杂化作用,其浓度和分子量对产物形貌调控均有重要影响.同时,结合红外光谱分析,对MoS2空心微球的形成机理进行了初步的探讨.     

基于水滴模板法的微纳复合超疏水结构制备的研究

利用粒子辅助水滴模板法的实施获得规则蜂窝状图案化多孔结构模板,并进一步利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制转移技术获得表面具有微米尺寸蜂窝状突起阵列的反向图案化结构.以这种图案化突起结构作为微米尺寸所提供的微米级粗糙度为基础,设计了2种的简单的二次纳米结构的引入过程,最终实现了微米级阵列和纳米级粗糙度的复合.第一种方法借助银镜反应来实现纳米银结构的化学沉积,最终在PDMS阵列表面获得了致密的纳米银颗粒沉积层,并成功获得了表面接触角达166度的超疏水性质.第二种方法利用了聚电解质/二氧化硅粒子层层静电自组装的方法引入纳米结构,结果在仅仅进行了2个组装循环的条件下即可获得超疏水性质的表面复合结构.通过简单的实验设计试图提供一种基于水滴模板法的微纳复合超疏水结构的普适性制备方法.     

在超临界二氧化碳中制备超高分子量聚乙烯多孔微球

以超高分子量聚乙烯作为原料, 在超临界二氧化碳中通过热处理成功制备了聚合物微米球. 微球尺寸符合高斯分布, 并可以控制在较窄范围内, 微球表面多孔且内部中空. 微球的形成是恒温过程和超临界二氧化碳双重作用的结果. 降温过程导致聚合物溶解度降低, 超高分子量聚乙烯分子链析出结晶而形成微球, 内部包裹了少量二氧化碳; 温度进一步降低导致微球内外压力不平衡, 二氧化碳从空心球内部释放形成表面孔洞. 恒温结晶过程除了促使微球结晶度进一步提高外, 还可以使亚稳晶型单斜晶转化为稳定的正交晶.     

浸蚀多孔金属铝模板制备超亲水/超疏水镍阵列材料

本文论述了用一种新型的金属铝隧道孔模板制备较大面积的纳/微分级结构阵列材料。结合化学镀法在该高纯铝隧道孔模板中制备了具有微纳米阵列结构的金属镍薄膜。研究发现,制备的镍阵列薄膜材料表面呈现超亲水性,以低表面能氟硅烷修饰后,该表面变为超疏水性。     

以聚乙二醇为模板剂制备MoS2空心微球

以聚乙二醇(PEG)为模板剂, 采用软模板法制备出MoS2空心微球, 并采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行表征. 结果表明, 所制备的MoS2为粒径约2-7 μm的空心微球, 但结晶程度较差, 需通过退火工艺进行改善; 聚乙二醇与MoS2发生了较为强烈的有机-无机杂化作用, 其浓度和分子量对产物形貌调控均有重要影响. 同时, 结合红外光谱分析, 对MoS2空心微球的形成机理进行了初步的探讨.     

Spherical Al-MCM-41 Doped with Copper by Modified TIE Method as Effective Catalyst for Low-Temperature NH3-SCR

Aluminum containing silica spherical MCM-41 was synthesized and modified with copper by the template ion-exchange method (TIE) and its modified version, including treatment of the samples with ammonia solution directly after template ion-exchange (TIE-NH₃). The obtained samples were characterized with respect to their chemical composition (ICP-OES), structure (XRD), texture (low temperature N₂ sorption), morphology (SEM-EDS), form and aggregation of deposited copper species (UV-vis DRS), reducibility of copper species (H₂-TPR), and surface acidity (NH₃-TPD). The deposition of copper by the TIE-NH₃ method resulted in much better dispersion of this metal on the MCM-41 surface comparing to copper introduced by TIE method. It was shown that such highly dispersed copper species, mainly monomeric Cu²⁺ cations, deposited on aluminum containing silica spheres of MCM-41, are significantly more catalytically effective in the NH₃-SCR process than analogous catalysts containing aggregated copper oxide species. The catalysts obtained by the TIE-NH₃ method effectively operated in much broader temperature and were less active in the side process of direct ammonia oxidation by oxygen.     

球形表面富锰MnxCo3−xO4−ƞ尖晶石型催化剂选择性催化还原NOx研究

采用共沉淀法制备了高比表面积的Mn_xCo_3−xO₄球形催化剂,研究了NH₃选择性催化还原NO_x性能。Mn-Co金属氧化物具有尖晶石结构,随着Co含量的增加,晶体结构由四方相转变为立方相。高浓度的表面活性氧物种和变价元素的强有效电子转移(Co³⁺ + Mn³⁺ ↔ Co²⁺ + Mn⁴⁺)有利于提高Mn_xCo_3−xO₄ (x = 1.0、1.5、2.0)尖晶型石催化剂的氧化还原能力,催化剂表面的Mn富集作用形成了氧缺陷结构和丰富的表面活性位点,进一步促进SCR脱硝反应,呈现出优异的催化性能。Co_tet(CoMn)_octO₄晶体结构中,Mn离子(Mn³⁺和Mn⁴⁺,以三价锰为主)和部分Co离子被配置到八面体中心,这些物种作为活性位点存在着较强的电子转移交互作用,该构型对促进低温脱硝活性和保护活性位点耐受SO₂毒害具有重要的意义。Mn-Co尖晶石表面的NH₃-SCR脱硝反应过程主要遵循Eley-Rideal反应机理,即吸附态NH₃与气态NO (或NO₂)的反应路径。随着反应温度的增加,反应生成的NH₄NO₃中间体很可能转化为NH₄NO₂物种,进而分解为N₂,提高了催化剂的氮气选择性。     

An Efficient Synthesis of 1,3‐Diphenyl‐3‐phenylamino‐propan‐1‐one and its Derivatives by Mannich Reaction in the Presence of Doped Porous Carbon by Nitrogen and Sulfur (NS‐PCS) as Catalyst

Synthesis of β‐amino carbonyl compounds by Mannich reaction involves the creation of various bonds in a single action and is attracting great attention as one of the most powerful synthetic tools for the expansion of molecular convolution and versatility. Carbon spheres (CSs) combine the advantages of carbon materials with spherical colloids, which gives them several inimitable features as catalysts. In this work, the reaction between acetophenone, aromatic aldehydes, and aromatic amines has been efficiently catalyzed by porous carbon spheres which were doped by nitrogen and sulfur (NS‐PCS) at ambient temperature to give diverse β‐amino carbonyl compounds in nearly high yields.