浸渍用有机聚锆前驱体的制备与表征

为获得成本低,毒性小的浸渍用ZrC陶瓷前驱体,以苯酚、甲醛、八水氧氯化锆、乙酰丙酮和双氧水为原料,制备了有机聚锆前驱体(PZC).该前驱体在空气中可稳定存在,易溶于乙醇,可被稀释到任意黏度.采用XPS、XRD、NMR、FTIR、流变仪和TG-DSC对前驱体的组成与结构进行了表征,并对其动态黏度以及裂解过程进行了分析.结果表明,采用乙醇为溶剂,乙酰丙酮为配位剂,可成功的将锆引入聚合物分子链中,并以Zr-O和Zr-O-C的形式存在;反应过程中,乙酰丙酮与八水氧氯化锆所形成的络合物为主反应物,通过配位反应与羟甲基酚生成直线双链型结构的PZC;黏度分析表明,该前驱体在较宽的温度范围(40~100℃)具有较低的黏度(50~800 mPa·s),适合做浸渍剂;该前驱体在1400℃下惰性气氛中裂解,残碳率为48%,可以作为优良的浸渍用陶瓷前驱体使用.     

ZrB2/SiC前驱体的制备、表征及裂解行为

以聚锆氧烷为锆源,聚硼硅氮烷兼作硼源、硅源和碳源,通过共混得到ZrB2/SiC液相前驱体,该前驱体经高温裂解得到ZrB2/SiC复相陶瓷.对ZrB2/SiC前驱体的裂解行为、陶瓷产物结构及微观形貌进行了表征.结果表明,ZrB2/SiC前驱体经1400℃裂解后保持无定形状态,1500℃处理后析出t-ZrO2晶体,1600℃时体系发生碳热还原反应生成ZrC,同时析出SiC晶体,1700℃时生成ZrB2,最终陶瓷产物晶相组成为ZrB2/SiC.在1500~2000℃范围内,随着处理温度的升高,陶瓷由致密结构变为多孔结构,最终陶瓷产物由尺寸为100~300 nm的纳米颗粒堆积而成,各元素分布均匀.     

聚硼硅氮烷陶瓷前驱体分子结构设计和合成*

聚硼硅氮烷是制备高性能硅硼 碳氮（SiBCN）复相陶瓷的主要聚合物前驱体,在耐高温、抗氧化高性能陶瓷领域中具有重要的研究价值。本文分4个方面,即基于硼吖嗪的聚硼硅氮烷、侧基含有环硼氮烷或单硼烷的聚硼硅氮烷、基于多官能硼烷构筑的聚硅氮烷和含硼聚硅基碳化二亚胺,从聚硼硅氮烷分子结构设计、改性、合成及在多维尺寸材料中初步应用的角度综述了该领域国内外研究的新进展,指出了聚硼硅氮烷陶瓷前驱体设计合成研究发展中值得关注的新方向。     

高硼含量的SiC陶瓷先驱体的合成和表征

采用经典硼氢化反应, 通过硼烷二级硫醚(BH₃·SMe₂)与二甲基二乙烯基硅烷(DVS)反应, 合成了聚硼碳硅烷(PBCS)陶瓷先驱体, PBCS在氮气中经高温裂解得到了高硼含量的SiC陶瓷.利用红外光谱、核磁共振波谱和热重分析对聚合物的结构和性能进行了表征; 利用元素分析、X射线衍射和扫描电子显微镜对聚合物的裂解产物进行了分析.结果表明, 聚合物的结构中含有B—C, Si—C和C—H键, 在1000℃氮气气氛中, 其陶瓷产率在50%以上.陶瓷产物在1100℃以无定形态存在, 硼含量高达6.46%, 在1300℃时出现明显结晶, 形成B₂O₃, C和β-SiC三相组成的多元复相陶瓷, 在1500℃以下陶瓷产物表面光滑, 结构致密.     

硼酯交联增强聚合物的制备和表征

首先以甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇酯(AAEM)和丙烯酸正丁酯(BA)为单体,以偶氮二异丁腈为引发剂,通过共聚反应得到共聚物PAB_n;然后利用该共聚物分子链上的β-二酮基团与伯胺间的缩合反应接枝邻二羟基,制备了含有邻二羟基的丙烯酸酯共聚物PAB_n-2OH;最后通过PAB_n-2OH的邻二羟基与硼酸反应形成硼酯键交联共聚物PAB_n-2OH-B。通过拉伸和动态力学测试分析了PAB_n-2OH和PAB_n-2OH-B的力学性能及其影响因素。结果表明:邻二羟基的引入不仅可以通过共聚物之间的氢键增强膜的力学性能,还为硼酸水溶液进入聚合物网络提供了通道;PAB_n-2OH浸泡于硼酸水溶液中发生硼酯交联反应后其力学性能显著增强,硼发挥着类似于植物中矿物质的"矿化作用";硼酯在酸/碱条件下的可逆反应可用来调控和设计交联聚合物的形状记忆特性。     

聚锆碳硅烷陶瓷先驱体的制备与表征

为了提高SiC陶瓷纤维的综合性能,利用聚二甲基硅烷(PDMS)热解制得的液相产物聚硅碳硅烷(PSCS)与乙酰丙酮锆(Zr(AcAc)4)反应,制备了含锆SiC陶瓷纤维的先驱体聚锆碳硅烷(PZCS).选用液相PSCS作为反应原料,可使锆元素在先驱体中分布更加均匀,并能防止Zr(AcAc)4在反应过程中升华.实验合成的PZCS化学式为SiC1.94HxO0.066Zr0.0104,数均分子量Mn=200~400,再成型性良好.反应机理研究表明,反应过程中存在PSCS裂解重排反应,Si—H键在反应中显示出很高的活性,PZCS分子量的增加是PSCS形成的Si—H键与Zr(AcAc)4的配位基发生交联反应的结果.利用PZCS制备的Si—Zr—C—O陶瓷纤维平均强度2.6GPa,平均直径11μm,性能优异.     

聚合物前驱体3D打印制备高性能陶瓷

3D打印制备陶瓷可以实现结构-材料设计一体化,为复杂形状陶瓷材料快速成型提供了新途径。但是传统的3D打印制备陶瓷是以陶瓷粉末或陶瓷颗粒为打印材料,存在陶瓷构件尺寸精度差、表面光洁度低和力学性能不佳等问题。近年来,以聚合物前驱体为打印材料,通过3D打印成型、高温裂解等工艺制备高性能陶瓷技术的出现为改善这些不足提供了新方法,成为3D打印陶瓷领域的研究热点。本文概述了聚合物前驱体3D打印制备高性能陶瓷的研究进展,重点阐述了本体聚合物前驱体、聚合物前驱体/光敏化合物、聚合物前驱体/巯基化合物、光敏基团改性聚合物前驱体、增强体/聚合物前驱体五种典型材料体系的研究现状,并对其今后的发展方向进行了展望。     

过氧化合物法PLZT纳米粉体的制备和表征

掺镧的锆钛酸铅固溶体（Pb1-x,Lax）(Zry,Ti-y)1-x/4O3（简称PLZT）是一种有重要用途、性能优良的电光陶瓷材料[1]。为避免局部组成变化引起散射和保证良好的电光性能,材料的组成和均匀性非常重要。用传统的固相法制备PLZT粉体耗能大,生成的粉体颗粒大,组成均匀性差,不能满足现代高科技应用的要求。近年来研究的溶胶．凝胶[2]、柠檬酸法[3]、EDTA凝胶法[4]等湿化学法有许多优点,受到人们的关注,但这些方法需用较贵原料。而在众多的湿化学法中,以共沉淀法最为经济,并且它比传统的固相法好,能够制得均匀性好的纳米粉体。但该…     

基于环硼氮烷的高陶瓷产率SiBCN先驱体的合成与性能

聚合物先驱体转化法作为制备SiBCN陶瓷及其复合材料的重要途径,具有成型温度低、产物结构和组成可控等优点.设计合成合适的聚合物先驱体是提高陶瓷产率和性能的关键因素之一,本文采用三氯环硼氮烷(TCB)与乙炔基氯化镁进行反应,合成了乙炔基环硼氮烷,进而与二氯硅烷和二氯甲基乙烯基硅烷进行共氨解反应,制备了聚硼硅氮烷先驱体(PBSZ)并进行了高温裂解.采用综合热分析(TG-DSG)对其陶瓷化过程进行了分析,并采用XRD和SEM对陶瓷化产物的结构进行了表征.PBSZ在室温下是液态,易溶于二氯甲烷和氯仿等溶剂,可加工性优良.基于PBSZ先驱体的SiBCN陶瓷产率超过80%;陶瓷化产物在1400℃以下为无定形状态,在1500℃可形成由α-Si3N4,β-Si3N4,h-BN和SiO2晶体结构组成的陶瓷;陶瓷产物表面致密平整且具有优异的热稳定性和氧化性能,表明聚硼硅氮烷(PBSZ)有望成为高陶瓷产率和高性能陶瓷的重要先驱体.     

聚硼硅氮烷前驱体的合成及性能研究

以三氯化硼和甲基氢二氯硅烷为原料,采用共氨解的方式合成了聚硼硅氮烷前驱体,并采用核磁共振波谱仪、傅里叶红外光谱仪、差式扫描量热仪、热重分析仪、光电子能谱、网络矢量分析仪等仪器对前驱体及其热解产物进行了表征。前驱体在1000 oC、氮气气氛下热解的陶瓷产率为71.1 %。在氨气气氛下热解可以有效降低热解产物中的碳含量,聚硼硅氮烷在900 oC氨气气氛下热解产物的碳含量低于1 %,并且该热解产物具有高的结晶温度、良好的抗氧化性能和介电性能,有望用于耐高温陶瓷基透波复合材料。     

一些晶态层状有机-无机混合磷酸锆的制备、表征和层间距分析

酸氢锆和有机磷酸锆是一类具有层状结构的多功能材料 ,具有较高的热稳定性和较好的耐酸碱性能 ,可用作离子交换剂、催化剂及催化剂载体、吸附剂和色谱填充剂等 [1,2]。典型的α-磷酸氢锆具有数十至数百 m2· g-1的比表面 [3]。且无论是晶态、半晶态或是非晶态 ,所有有机基团均位于其表面或层间面上 ,这一优点可以充分发挥活性基团的配位作用。利用有机合成化学的丰富多样性 ,合成含有不同种类有机活性基团的有机膦酸 ,从而将不同种类的有机活性基团引入有机-无机混合磷酸锆层状结构材料 [4～ 6]。这些膦酸盐的另一优点是有机基团的含量比是…     

磷酸锆及其衍生物的制备与应用

磷酸锆类物质热稳定性、化学稳定性较高,耐酸碱性较强,广泛应用于离子交换、插层、催化及吸附等领域。本文综述了磷酸锆及其衍生物的回流法、溶胶-凝胶法、沉淀法、水热、溶剂热和薄膜化等制备方法,介绍了其在环境、安全、电学、光学、生物医药领域中的应用,最后展望了在储氢材料、生物纳米复合材料的研究前景。     

Expression Characterization and Preparation of Human Amyloid Precursor Protein in Escherichia coli

To analyze whether expressed amyloid precursor protein(APP) existed in hydrophilic(cytoplasmid) or hy-drophobic(lipid bilayer) environment in E. coli and to obtain intact APP for study on its function, we investigated the expression characterization and preparation of the three intact isoforms APP770, APP751, and APP695 in E. coli. The results show that these expressed APPs existed both in hydrophilic cytoplasm region as inclusion bodies and hy-drophobic membrane region as membrane-bound state in E. coll. APPs in inclusion bodies were purified on an NTA-Ni2. agarose column after dissolving in the urea buffer and APPs in membrane-bound state were obtained by ultracentrifugation. The activity analysis indicates that APP770 and APP751 exhibited strong trypsin-inhibitory activity like the natural ones. These results indicate that E. coil cells can be used as host cells for the expression of human integral membrane protein like APP in either soluble or membrane-bound state unless the interest protein undergone post-translational modification is required.     

Al2O3透明陶瓷薄膜的制备与结构研究

Ａｌ２Ｏ３透明陶瓷薄膜的制备与结构研究苏春辉＊端木庆铎王艳隋智通（长春光学精密机械学院材料系长春１３００２２）（东北大学冶金学院沈阳）关键词Ａｌ２Ｏ３，透明陶瓷，薄膜，制备，结构１９９７－０３－２５收稿，１９９７－０９－０１修回国家自然科学基金资助项...     

新型SiBNC陶瓷先驱体——聚硼硅氮烷的合成与表征

以甲基氢二氯硅烷、三氯化硼、六甲基二硅氮烷为起始原料, 采用共缩合的方法合成了一种新型的可溶可熔的SiBNC陶瓷先驱体--聚硼硅氮烷(PBSZ). 该法合成工艺简单, 且合成收率约为91% (w%). 采用元素分析、傅立叶红外光谱、核磁共振波谱、X射线光电子能谱、动态热机械分析、热重分析等对PBSZ的组成、结构和性能进行了表征. 结果表明, 先驱体的主要骨架为-Si-N-B-, 其中, B, N以硼氮六环形式存在, 而C则以Si-CH₃形式存在. 该先驱体熔点为69 ℃, 数均分子量为10802, 分子量分散系数为1.50. 此外, 所合成的先驱体具有优良的成型性, 在80 ℃的N₂气氛中可纺丝得到15～20 μm的有机纤维, 1000 ℃时相应陶瓷产率约为63% (w%).     

Preparation and Characterization of New Type Ionic Liquids

A new type of ionic liquids containing cation of diacetone acrylamide [or N-(1,1-bismethyl-3-oxo-butyl)acrylamide]and anions such as CH3COO^-(Ac),CF3COO^-(TF),BF4^-(BF),PF6^-(PF),HSO4^-(SO) and Cl^-(Cl) were prepared by normal neutralization.The obtained ionic liquids were identified by FT-IR and ^1H NMR spectroscopy.However,their properties such as meliting point,conductivity,viscosity etc,were determined.     

紫外光固化含硼氮六环的硅硼氮碳烷陶瓷单源先驱体的合成、表征及性能研究

以氯甲基三氯硅烷、三氯化硼和六甲基二硅氮烷为原料经过一步法合成出一种新型的端基为Si-Cl 基团的含硼氮六环的硼硅氮碳烷单体: B,B',B"-三[(三氯硅基)-亚甲基]环硼氮烷(TSMB), 用2-羟基丙烯酸乙酯和乙烯基乙二醇醚对TSMB 进行功能化改性, 得到可UV 固化的陶瓷单源先驱体a-TSMB 和e-TSMB; a-TSMB 和e-TSMB 经UV 固化、1400℃下裂解2 h 最后制备出陶瓷材料C1 和C2. 采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱(NMR)、等温差示光量热分析(DPC)、实时红外光谱(RT-IR)、热失重分析(TGA)、X 射线光电子能谱(XPS)和X 射线衍射法(XRD)分别对TSMB, e-TSMB 和a-TSMB 以及陶瓷C1 和C2 的结构、组成、UV 反应性、陶瓷产率和耐高温性能进行了研究. 结果表明: a-TSMB 和e-TSMB 两种陶瓷单源先驱体分子中含有硼氮六环结构, 分子末端为丙烯酸酯或乙烯基醚官能团, 与理论设计完全相符; a-TSMB 和e-TSMB 的光聚合反应在25 s 内分别完成82%和67%, 最终双键转化率可达到90.0%和74.0%, 其陶瓷产率在1300 ℃时为57.9%和48.5%; 陶瓷材料C1 和C2 中含有Si, B, C, N, O 五种元素, 且B 元素的含量达到4.4%和4.9%, 达到耐高温陶瓷对B 元素含量的要求, 在1400 ℃时陶瓷C1 和C2 均可保持非晶态具有优异的耐高温性能.     

Preparation of Zeolite X Membranes on Porous Ceramic Substrates with Zeolite Seeds

Zeolite X membranes were investigated by in-situ hydrothermal synthesis on porous ceramic tubes precoated with zeolite X seeds or precursor amorphous aluminosilicate, and porous α-Al2O3 ceramic tubes with a pore size of 50 200 nm were employed as supports. Zeolite X crystals were synthesized by the classic method and mixed into deionized water as a slurry with a concentration of 0.2 0.5wt%, having a range of crystal sizes from 0.2 to 2μm. Crystal seeds were pressed into the pores near the inner surface of the ceramic tubes, and crystallization took place at 95℃ for 24-96 h. It was also investigated that Boehmite sol added with zeolite X seeds was precoated on ceramic supports to form a layer of γ-Al2O3 by heating, and hydrothermal crystallization could then take place to prepare the zeolite membranes on the composite ceramic tubes. The crystal species were characterized by XRD, and the morphology of the supports subjected to crystallization was characterized by SEM. The composite zeolite membranes have zeolitic top-layers with a thickness of 10-25 μm, and zeolite crystals can be intruded into pores of the supports as deeply as 100μm. The experimental results indicate that the precoating of zeolitic seeds on supports is beneficial to crystallization by shortening the synthesis time and improving the membrane strength. The resulting zeolite X membrane shows permselectivity to tri-n-butylamine((C4H9)3N) over perfluro-tributyl-amine ((C4Fg)3N), and a permeance ratio of 57 for ((C4Hg)3N to (C4F9)3N could be reached at 350℃. Permeances of BZ, EB and TIPB through the zeolite membrane were also measured and were found to slightly increase with temperature.     

液相浸渗法制备Y-TZP/LaPO4可加工复相陶瓷

通过往ZrO2多孔陶瓷浸渗LaPO4液态先驱液制备了具有可加工性的Y－TZP／LaPO4复相陶瓷。加入30％（体积分数）石墨可以得到具有35％（体积分数）开孔气孔率的ZrO2预烧结陶瓷体。采用不同浸渗和热分解周期可以得到不同LaPO4含量的Y－TZP／LaPO4复相陶瓷。研究了该材料的可加工性和力学性能。结果表明，含有3.5%-7.5%(体积分数）LaPO4的Y－TZP／LaPO4复相陶瓷具有良好的可加工性，同时保持优良的力学性能。