半水硫酸钙晶须的水化机理及稳定性调节

通过探讨半水硫酸钙晶须(HCSW)贮存过程在空气中形貌和晶形的变化,研究了半水硫酸钙晶须的水化机理,分析了不同处理方法对其稳定性的调节。研究发现,HCSW的水化是由晶须表面的-OH基团和Ca^2+活性位点以及HCSW存在的内部通道引起的,煅烧和二元醇改性均可提高硫酸钙晶须的耐水性。结果表明,煅烧后,半水硫酸钙晶须转化为无水可溶硫酸钙晶须和无水死烧硫酸钙晶须,易于水化的内部通道消失,耐水性增强;水热合成过程二元醇的加入,可利于醇羟基吸附在HCSW的(200)、(020)和(220)表面,阻止H2O分子中羟基在晶须表面的吸附,进而提高晶须的耐水性,当添加剂为三乙二醇(TEG)且浓度为18.8 mmol·L^-1时,HSCW在空气中耐水稳定性不小于7 d。     

半水硫酸钙晶须稳定化研究

使用多种稳定剂对半水硫酸钙晶须进行稳定化处理,研究了稳定剂用量、稳定化处理温度和时间等对半水硫酸钙晶须稳定性的影响。通过FTIR、SEM、DSC-TG和XRD对稳定化处理后的产物进行了表征,结果表明：在油酸钠用量0.3%,稳定化处理温度100 ℃,稳定化处理时间20 min的条件下,实现了半水硫酸钙晶须的稳定;油酸钠在晶须表面的吸附既有物理吸附又有化学吸附,并通过化学吸附在晶须表面形成了油酸钙。     

微米级硫酸钙晶须的制备

为了制备分布均一、具有较好光滑性和长径比的微米结构二水硫酸钙(CaSO4.2H2O)晶须,在室温条件下,以CaCl2和(NH4)2SO4为主要原料,通过一步超声反应制备出具有比较理想结构的微米级二水硫酸钙晶须。研究发现,在硫酸钙晶须生成过程中无水乙醇的量起着非常重要的作用,过多、过少的无水乙醇都不利于生成目标产物。CTAB的量对于二水硫酸钙晶须的长径比大小具有较大的调控作用。当无水乙醇的量为20mL,CTAB的浓度为0.9mmol/L,超声时间为1h时可以制备较理想的目标产物。120℃热处理2h晶须变碎,结果与热重结果相一致。与一般的晶体制备不同的是陈化时间对硫酸钙晶须的长径比无影响。通过X射线粉末衍射和热重分析分别对产物的结构和热稳定性进行了表征。结合实验简单探讨了二水硫酸钙晶须生成的机理,从中发现了制备较高长径比的二水硫酸钙晶须的一些规律。     

单斜氧化锆表面水合和脱水的动态模拟（英文）

常用的氧化物负载金属催化剂通常在水相中制备,且在使用前常常需要经过煅烧.因此,氧化物载体表面的水合和脱水过程对于负载型金属催化剂的真实建模至关重要.通过第一性原理分子动力学模拟,本文考察了温和温度下无水单斜氧化锆(■)表面在显式溶剂水中的演化.在模拟过程中,所有的双重配位桥位氧位点很快被溶剂水质子化,形成酸性羟基(HO_L),并在锆原子上留下碱性羟基(HO~*).这些碱性羟基(HO~*)可以与表面未解离的吸附水分子(H₂O~*)进行活跃的质子交换,进而在表面自由扩散.在273 K到373 K的温度范围下,第一性原理分子动力学水相模拟可以得到一种较为确定的、有代表性的平衡水合单斜氧化锆(■)表面,其表面锆原子上覆盖度(θ)为0.75.随后,为了模拟低于800 K的温和煅烧温度下的表面脱水过程,本文使用密度泛函理论计算了表面水分子的逐步脱附自由能.通过获得表面的脱水相图,总结了不同煅烧温度下有代表性的、部分水合的单斜氧化锆(■)表面(0.25≤θ<0.75).这些水合单斜氧化锆(■)表面具有重要的理论意义,可以方便快捷地被应用于氧化锆催化剂及...     

从化工废水制备高品质二水合硫酸钙晶须的研究

以含有硫酸根离子的化工废水和钙盐制得的硫酸钙为原料,十六烷基硫酸钠为分散剂,氯化镁为晶型助长剂,用硫酸调节p H,采用水热法制备二水合硫酸钙晶须。研究了反应温度和降温速度对二水合硫酸钙晶须的影响,通过扫描电镜(SEM)测量硫酸钙晶须的长径比,用热重分析仪研究了硫酸钙晶须的热重行为。结果表明,最佳反应温度为125℃、反应降温速度为30℃/30 min,长径比可达80以上。     

PFOS在锐钛型TiO2表面吸附行为的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法对全氟辛烷磺酸(PFOS)在锐钛型TiO2表面的化学吸附和物理吸附行为进行了研究,其中化学吸附包含双齿双核(BB)和单齿单核(MM)在内的4种可能的吸附构型.吸附能(Eads)及反应吉布斯自由能(ΔGads)的计算结果表明,PFOS分子易于与TiO2表面发生氢键作用吸附;化学吸附表现为PFOS分子与TiO2表面的水分子(H2O)和羟基(—OH)反应,且与取代—OH相比,H2O取代相对更容易发生,其中,MM1构型(取代一个表面水分子)为化学吸附中的优势构型.PFOS在锐钛矿表面吸附的热力学稳定性和反应自发性顺序如下:H-Bonded(氢键吸附)>MM1(取代一个表面水分子)>BB1(取代两个表面水分子)>MM2(取代一个表面羟基)>BB2(取代一个表面水分子和一个表面羟基).成键结构分析表明,TiO2表面H2O/—OH官能团与PFOS上的磺酸基之间形成了中等强度的氢键;在化学吸附过程中,电荷从PFOS分子向TiO2表面发生转移,生成Ti—O—S化学键,电荷转移主要来自PFOS分子的O和F原子.     

十八烷基聚氧乙烯表面空间结构和蛋白质吸附行为研究

为探讨聚合物-水界面十八烷基聚氧乙烯链(SPEO)空间结构和白蛋白选择性吸附行为的内在联系,本文采用聚甲基丙烯酸甲酯接枝十八烷基聚氧乙烯(PMMA-g-SPEO),通过不同热处理方式获得了具有“环形链”(A)和“尾形链”(B)结构的两种模型表面.在A表面,水相接触角随水化时间的延长而迅速降低,最终亲水性的界面可同时有效阻抗白蛋白和纤维蛋白原的吸附,但不呈现对白蛋白的选择性吸附;而在B表面,水相接触角随水化时间的延长变化不大,最终疏水性的界面可在有效阻抗纤维蛋白原的吸附同时,有效诱导白蛋白的选择性吸附,具有聚氧乙烯(PEO)阻抗非特异性吸附和十八烷基选择性吸附协同作用的特点.     

聚硅氧烷与纳米SiO_2复合改性光固化水性聚氨酯的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇(PCD)和羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,在乳化过程中引入纳米SiO_2,制得光固化水性聚氨酯纳米复合乳液。采用纳米粒度仪、SEM、光学接触角测量仪、电子拉力机等对复合乳液和复合膜的结构与性能进行了表征。研究结果表明:纳米SiO_2相互接触,形成了连续的纳米SiO_2网状结构贯穿于整个聚合物基体中;PDMS与纳米SiO_2的复合引入使复合膜杨氏模量、拉伸强度、断裂伸长率、表面疏水性及耐水性均得到显著提高。     

微米碳化硅晶须在水介质中的分散行为

以去离子水为分散介质,六偏磷酸钠(SHP)和羧甲基纤维素钠(CMC)为分散剂,利用沉降法、ζ电位、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、TEM等测试技术研究了微米碳化硅晶须在水介质中的分散稳定机制,探讨了pH值、分散剂种类及含量对SiC微米晶须分散行为的影响机制。结果表明:微米SiC晶须的分散机理为静电稳定机制,pH值、SHP和CMC对微米SiC晶须的分散性和稳定性有较大影响;pH值为11时,微米SiC晶须的分散性和稳定性较好;SHP和CMC含量均为4wt%时,SiC微米晶须悬浮液具有良好的分散性能,分别在沉降时间18.5 h和22 h时相对沉降高度仍达96.89%和98%。六偏磷酸钠的分散机制主要以提高颗粒间的静电斥力为主,而羧甲基纤维素钠则为增大晶须表面的亲水性和提高晶须表面的电位绝对值。     

γ-Fe_2O_3的表面润湿性与其悬浮液的稳定性

自吸附与表面润湿性的测量确定,油酸钠自水溶液在γ-Fe_3O_2上的吸附为多层吸附。第一层为化学吸附,油酸钠分子的碳氢链朝外,从而使质点表面憎水化。在高浓度时发生第二层吸附,油酸钠分子依靠碳氢链之间的相互作用吸附在第一吸附层上,使质点表面重新亲水化。质点表面的润湿性与其水相和非水相悬浮液的稳定性有直接的对应关系。     

高性能水性聚氨酯研究进展

综述了近几年水性聚氨酯高性能化研究进展,从多元醇分子设计、硅氧烷改性、纳米复合、可再生资源利用、交联固化等方面进行了综述.电子包装材料利用磺化多元醇提高涂膜断裂伸长率并降低表面电阻为10×1010Ω/cm2,粘合剂应用引入聚二丁烯多元醇提高涂膜耐水性和粘接强度;织物整理引入氟化聚醚多元醇提升棉织物耐水性,表面接触角达到147°;采用特殊二元醇合成新型聚酯多醇改进涂膜耐水性的同时获得高模量和拉伸强度;含羧基聚己内酯二醇可降低水性聚氨酯乳液粒径到20nm以下;采用端羟基聚二甲基硅氧烷降低涂膜吸水率和表面能,使成膜接触角迅速增加;将碳纳米管、蒙脱土、绿坡缕石和多面体倍半硅氧烷等经有机化改性进行纳米原位复合,提升材料力学性能;利用可再生资源进行物理共混提升力学性能同时达到可降解目的;成膜过程引入环氧改性和交联改性,提高涂膜硬度、耐溶剂性和耐水性.     

溶菌酶蛋白在聚合物防污膜表面的吸附

采用分子动力学模拟方法比较了溶菌酶蛋白在两种典型聚合物防污材料聚乙二醇(PEG)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的吸附行为, 在微观上探讨了聚合物膜表面性质对蛋白质吸附的影响. 根据蛋白质与聚合物膜之间的相互作用、能量变化及表面水化层分子的动力学行为, 解释了PEG防污涂层相对于PDMS表面具有更佳防污效果的原因: (1) 相比PDMS涂层, 蛋白质与PEG涂层的结合能量较低, 使其结合更加疏松; (2) 蛋白质吸附到材料表面要克服表面水化层分子引起的能障, PEG表面与水分子之间结合紧密, 结合水难于脱附, 造成蛋白质在其表面的吸附需要克服更高的能量, 不利于蛋白质的吸附.     

溶菌酶蛋白在聚合物防污膜表面的吸附

采用分子动力学模拟方法比较了溶菌酶蛋白在两种典型聚合物防污材料聚乙二醇(PEG)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的吸附行为,在微观上探讨了聚合物膜表面性质对蛋白质吸附的影响.根据蛋白质与聚合物膜之间的相互作用、能量变化及表面水化层分子的动力学行为,解释了PEG防污涂层相对于PDMS表面具有更佳防污效果的原因:(1)相比PDMS涂层,蛋白质与PEG涂层的结合能量较低,使其结合更加疏松;(2)蛋白质吸附到材料表面要克服表面水化层分子引起的能障,PEG表面与水分子之间结合紧密,结合水难于脱附,造成蛋白质在其表面的吸附需要克服更高的能量,不利于蛋白质的吸附.     

烷基多苷的泡沫性能及在硬水中的稳定性研究

烷基多苷(APG)由葡萄糖的半缩醛羟基和脂肪醇羟基在酸催化下失去一分子水而得到,它与常用的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠有相似的功能,其起泡性以及在硬水中的稳定性更优良。本文对实验室合成的部分烷基多苷产品的泡沫性能以及在硬水中的稳定性进行研究。     

ZrO2在Si(100)-2×1表面原子层淀积反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函方法研究了ZrO₂在羟基预处理的Si(100)-2×1表面原子层淀积(ALD)初始反应过程的反应机理, ZrO₂的ALD过程包括两个前体反应物ZrCl₄和H₂O交替的半反应. 两个半反应都经历一个相似的吸附中间体反应路径. 比较单羟基Si表面反应的反应焓变, 可以发现双羟基Si表面反应, 由于相邻羟基的存在, 对ZrCl₄的半反应影响较大, 尤其是化学吸附能增加明显. 而对于H₂O的半反应, 单、双羟基Si表面反应的能量变化不是很明显. 使用内禀反应坐标(IRC)方法, 验证了两个半反应存在相似的过渡态结构和反应机理. 另外, 发现随着温度的升高, 吸附络合物的稳定性降低, 其向反应物方向的解吸附变得容易, 而向产物方向的解离难度增加.     

ZrO2在Si(100)-2×1表面原子层淀积反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函方法研究了ZrO₂在羟基预处理的Si(100)-2×1表面原子层淀积(ALD)初始反应过程的反应机理, ZrO₂的ALD过程包括两个前体反应物ZrCl₄和H₂O交替的半反应. 两个半反应都经历一个相似的吸附中间体反应路径. 比较单羟基Si表面反应的反应焓变, 可以发现双羟基Si表面反应, 由于相邻羟基的存在, 对ZrCl₄的半反应影响较大, 尤其是化学吸附能增加明显. 而对于H₂O的半反应, 单、双羟基Si表面反应的能量变化不是很明显. 使用内禀反应坐标(IRC)方法, 验证了两个半反应存在相似的过渡态结构和反应机理. 另外, 发现随着温度的升高, 吸附络合物的稳定性降低, 其向反应物方向的解吸附变得容易, 而向产物方向的解离难度增加.     

Zn(Ⅱ)/γ-MnOOH体系化学吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函B3LYP方法对Zn(Ⅱ)在水锰矿(MnOOH)2(H2O)6簇模型表面的水合、一级和二级水解三类共11种吸附构型进行了理论研究. 计算结果表明, 水合吸附构型的稳定性顺序为DC(双角)>SE-B(单边-B)>SE-A(单边-A)>DE(双边), 水解吸附构型的稳定性顺序为DC>SE-A>SE-B>DE, 均符合鲍林第三规则; 热化学分析结果说明, 其吸附和水解是相互制约的两个过程, 这一结论通过前线轨道理论分析得到了证明; 自然布居分析结果表明, 吸附过程中电子由簇模型向吸附质迁移; 结合电子供体-受体相互作用和前线轨道组成分析了吸附产物的稳定性.     

聚羧酸盐分散剂在农药水悬浮剂中的应用及作用机理分析

聚羧酸盐分散剂具有独特的分散性能,可显著提高农药水悬浮剂等剂型的稳定性.本文应用3种聚羧酸盐分散剂分别制备了3种农药水悬浮剂,研究了聚羧酸盐分散剂在原药颗粒表面的吸附特征和吸附热力学,研究了聚羧酸盐分散剂对农药水悬浮体系Zeta电势和流变性质的影响,并分析了体系在热贮前后各稳定性参数的变化,最终得到了具有长期储存稳定性的农药水悬浮剂产品.研究结果显示,聚羧酸盐分散剂在原药颗粒表面的吸附符合Langmuir单分子层吸附模型,其中吸附热力学参数?G_(ad)0、?S_(ad)0、?H_(ad)0且|?H_(ad)|40 kJ mol~(-1),表明该吸附为自发进行的、放热、熵增的物理吸附过程.聚羧酸盐分散剂通过提高悬浮体系的Zeta电势,使得分散粒子间相互排斥,改善了体系的流动性能,从而提高农药水悬浮剂产品的长期储存稳定性.     

硅胶自环己烷中吸附环己酮和苯甲酸

用经不同温度处理的亲水硅胶(表面总羟基浓度不同)和甲基化硅胶(只含有缔合羟基或不同表面浓度的自由羟基的硅胶)为吸附剂, 测定了自环己烷中吸附环己酮和苯甲酸的等温线, 以及几种硅胶样品的红外光谱图, 探讨了表面自由羟基和缔合羟基在溶液吸附中的作用.     

γ-Fe2O3的表面润湿性与其悬浮液的稳定性

自吸附与表面润湿性的测量确定,油酸钠自水溶液在γ-Fe₃O₂上的吸附为多层吸附。第一层为化学吸附,油酸钠分子的碳氢链朝外,从而使质点表面憎水化。在高浓度时发生第二层吸附,油酸钠分子依靠碳氢链之间的相互作用吸附在第一吸附层上,使质点表面重新亲水化。质点表面的润湿性与其水相和非水相悬浮液的稳定性有直接的对应关系。