吡嗪-2,3-二羧酸铈的合成及其对聚氯乙烯热稳定性的作用

以吡嗪-2,3-二羧酸为配体,氨水,硝酸镧为原料,制备吡嗪-2,3-二羧酸铈。经FTIR、元素分析和TG-DSC等方法表征,确定其分子结构和分子式Ce₂(C₆N₂O₄)₂(NO₃)₂·5H₂O。通过静态热稳定实验研究吡嗪-2,3-二羧酸铈的热稳定性和硬脂酸钙、硬脂酸锌等辅助类热稳定剂的热稳定性。为了提高配合物的热稳定性,将配合物与硬脂酸锌、季戊四醇进行二元复配和三元复配,并进行热稳定性分析。结果表明：当吡嗪-2,3-二羧酸铈、硬脂酸锌和季戊四醇的质量比为2:1:2时,其热稳定时间为39 min,并且抗变色性有了较大提高。吡嗪-2,3-二羧酸铈能够减缓聚氯乙烯（PVC）中HCl气体的产生,并且吸收PVC降解产生的Cl^-,与稀土离子结合生成CeCl₃,从而抑制PVC的降解,起到热稳定作用。     

2,4-二羟基二苯甲酮镧对PVC热稳定性能的影响

通过2,4-二羟基二苯甲酮(BP)与稀土镧离子配位,合成了2,4-二羟基二苯甲酮镧(LBP)。用元素分析、红外分析、热分析等对配合物进行了表征。同时用刚果红试纸法和高温热老化箱,探讨了配合物以及配合物与硬脂酸锌(ZnSt₂)、硬脂酸钙(CaSt₂)、季戊四醇(PE)复配对PVC热稳定性能的影响。结果表明：2,4-二羟基二苯甲酮镧的分子式为：La₂(C₁₃H₈O₃)₃·5H₂O。当配合物单独添加到PVC中时,热稳定性能一般,但当以m(LBP)∶m(ZnSt₂)∶m(PE)=2∶1∶2进行复配后,热稳定时间长达81min,并且抗变色效果最好。由热稳定机理研究得出,2,4-二羟基二苯甲酮镧可以与PVC受热分解出的氯化氢反应,生成LaCl₃,降低氯化氢对PVC的催化降解,进而增强PVC的热稳定性能。     

2-氨基烟酸铈的制备及对PVC热稳定性影响EI北大核心CSCD

以2-氨基烟酸(2-ANA)、硝酸铈(Ce(NO3)3)和氢氧化钠(Na OH)为原料，合成出2-氨基烟酸铈(2-CANA)。通过红外分析、热分析等表征方法确定分子式为Ce(C6H5N2O2)3·3H2O。通过静态热稳定实验研究2-CANA的热稳定性能，再与其他热稳定剂的热稳定性进行比较，同时，将2-CANA与硬脂酸锌(Zn St2)、季戊四醇(PE)进行一种或两种以上复配来探究其复配热稳定剂的热稳定性能。当2-CANA∶Zn St2∶PE=2∶1∶2时，静态热稳定时间最长为51 min，动态热稳定时间为40.79 min，降解表观活化能(Ea)是最高的，说明其协同作用较强，能够更加有效地抑制PVC降解反应的发生，使PVC降解能力减弱，并且其流变性能和力学性能最佳；当2-CANA∶Zn St2∶PE=1∶1∶3时，其抗变色性能最佳。2-CANA能够有效地吸收PVC在热降解过程中释放的HCl气体，并生成Ce Cl3，有效地阻止PVC链上C-Cl和与氯相连的C-H断裂，使共轭双键减少，减缓PVC变色，抑制HCl的生成，在一定程度上延缓了PVC的热降解。     

月桂酸稀土复合热稳定剂对PVC热稳定作用的研究

合成了月桂酸镧/铈/钕,分别与硬脂酸钙、季戊四醇复配得到了硬质PVC用月桂酸稀土复合热稳定剂。采用刚果红法、转矩流变仪、动态力学谱仪等考察其对PVC热稳定性、流变性能、力学性能的影响,利用红外光谱初步探讨了其热稳定机制。结果表明:稀土复合热稳定剂中月桂酸镧(铈/钕)/硬脂酸钙/季戊四醇最佳比例为3∶1∶1;具有良好的热稳定性,静态、动态热稳定时间均达到为90和50 min以上;其加工性能和力学性能与铅盐体系相当,断裂伸长率明显高于铅盐体系。     

山梨酸镧复合热稳定剂的制备及协同性能研究

以山梨酸, NaOH, La(NO_3)_3, Ca(NO_3)_2, Zn(NO_3)_2为原料,制备山梨酸镧、山梨酸钙和山梨酸锌热稳定剂,并通过机械共混,制备了复合稀土热稳定剂。采用刚果红试纸法和转矩流变法考察其协同效应,从中筛选出协同效果最好的复合稀土热稳定剂。通过红外光谱法探讨了复合稀土热稳定剂的热稳定机制。研究表明:山梨酸镧-硬脂酸钙的协同效果最好,最佳复配比例为1∶1,静态热稳定时间为56.25 min,动态热稳定时间为1709 s。山梨酸镧复合稀土热稳定剂主要通过吸收中和HCl和与不稳定的氯原子络合以抑制聚氯乙烯(PVC)脱HCl,从而起到稳定作用。     

含二苯甲酮结构的稀土配合物对PVC光稳定性能的影响

兼具热和光稳定性的稀土稳定剂,对降低聚氯乙烯(PVC)加工成本,提高PVC的生产效率和打开稀土稳定剂的应用领域具有重要的意义,因此,通过人工加速紫外老化实验和户外自然光老化实验,研究了2,4-二羟基二苯甲酮镧(LBP)、 2-苯甲酰苯甲酸镧(LBA)及三元复合稳定剂对PVC光稳定性能的影响。结果表明：添加含LBP和含LBA的两种三元复合稳定剂(LBP∶ZnSt₂∶PE=2∶1∶2, LBA∶ZnSt₂∶PE=1∶1∶3)的PVC片材,人工紫外老化10 d后,失重率分别为2.7%和6.2%,自然光老化35 d后,拉伸强度保留率分别为87.6%和81.8%,复合稳定剂提高PVC的光稳定性能最佳。稀土稳定剂可以吸收PVC降解产生的氯化氢,降低氯化氢的浓度,从而减弱氯化氢对PVC降解的催化作用,抑制PVC脱去HCl形成双键,防止双键在氧作用下,形成过氧化物生成羰基化合物。     

PVC硬脂酸轻稀土热稳定剂的复配与应用研究

为了进一步研发性价比高且"无铅化"的稀土复合热稳定剂,研究了系列硬脂酸轻稀土盐(镧/铈/镨/钕/钐/铕/混合)与其他常用PVC热稳定(助)剂的复配效果。通过刚果红试纸法、红外光谱分析(FT-IR)、转矩流变仪等探究了复合热稳定剂对PVC性能的影响。结果表明:复合热稳定剂配方为硬脂酸轻稀土盐0.7~1.0份、硬脂酸锌0.8~0.9份、β-二酮0.3~0.6份和季戊四醇0.8~0.9份。将3份复合热稳定剂添加到100份PVC树脂中,静态及动态热稳定时间延长至100和35 min左右;动态热稳定性能和力学性能优于市售钙锌热稳定剂,与市售铅盐较接近。红外光谱分析表明复合热稳定剂可在加热初期减缓PVC氧化降解,较好地抑制初期着色,对PVC性能影响顺序为:镧组钕组混合组铈组镨组钐组铕组。     

二元-三元羧酸镧复合热稳定剂的制备和应用

以常见的二元羧酸和三元羧酸以及硝酸镧为原料,制备了一系列二元-三元羧酸镧复合热稳定剂产品。通过刚果红试纸法和转矩流变仪法对产品的性能进行了表征,结果表明,己二酸-柠檬酸镧和癸二酸-氨三乙酸镧对PVC的热稳定性最好,动态热稳定时间分别为1 080 s和1 188 s。用五因素三水平正交试验优选出两组较优配方,对PVC的静态热稳定时间分别可达93 min和85 min。     

N-苯基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)的合成及对PVC的热稳定作用

以马来酸酐、苯胺和氧化镧为原料合成了N-苯基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ).对产品进行了红外光谱分析及其物性常数测定,通过刚果红法和热重法对其PVC热稳定性进行评价.结果表明,N-苯基马来酰胺酸根(OA)合镧(Ⅲ)为淡黄色粉末,熔点181℃,其化学组成符合La(OA)3·H2O,酰胺氮和羧基氧与镧离子发生了配位作用.配合物对PVC的热稳定性良好,可作为PVC的热稳定剂使用,当稳定剂加入量为PVC的2.5%时,稳定时间可达到31 min,热失重温度提高30℃;并且与硬脂酸钙之间有明显的协同作用,当配合物与硬脂酸钙按质量(1+3)形成的复合物的加入量为PVC的2.5%时,对PVc的稳定时间可以达到38 min,热失重温度提高60℃.该化合物主要通过镧与PVC中活泼的Cl反应和其有机部分的稳定作用来提高PVC的热稳定性.     

锌铝镧类水滑石PVC热稳定剂的制备及性能研究

通过共沉淀法制备了锌铝镧类水滑石热稳定剂,用FT-IR、XRD和SEM扫描电镜等进行表征,用刚果红试纸法研究了锌铝镧类水滑石热稳定剂的热稳定作用及变色情况、热稳定剂和β-二酮的协同作用,与其他热稳定剂硬脂酸镧、硬脂酸钙、硬脂酸锌进行了比较。结果表明,锌铝镧类水滑石热稳定剂结晶度高、结构规整,锌铝镧类水滑石热稳定剂是具有良好的抑制PVC降解初期着色性的长期性热稳定剂,锌铝镧类水滑石热稳定剂和β-二酮助稳定剂之间存在强烈的协同作用。     

羧酸对复合羧酸镧热稳定剂性能的影响

以常见的一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸和硝酸镧为原料,合成复合羧酸镧热稳定剂,采用刚果红法对产品对PVC的静态热稳定性进行表征,探讨不同羧酸之间的协同效应,进而通过转矩流变仪法对产品对PVC的动态热稳定性进行测试,并通过红外光谱对产品结构进行表征。结果表明:一元羧酸和二元羧酸之间的协同效应最好,且以硬脂酸/己二酸镧性能最佳,对PVC的动态热稳定性可达1420 s。     

氧化石墨烯调控钼酸铋在可见光下选择性光催化降解环境水中的抗生素

以氧化石墨烯(GO)作为增强光催化剂活性的调节剂, 采用一步水热法制备钼酸铋/氧化石墨烯(Bi₂MoO₆/GO)异质结光催化剂, 其可见光响应拓展至570 nm, 带隙能降至2.56 eV. 当m_Bi2MoO6/m_GO=100∶1时, Bi₂MoO₆/GO(100∶1)光催化剂在可见光的辐射下, 对水溶液中四环素和喹诺酮类抗生素选择性的高效催化降解去除能力为Bi₂MoO₆的2.1倍. Bi₂MoO₆/GO(100∶1)光催化剂活性的提高依赖于范德华力作用下的二维Bi₂MoO₆纳米片-二维GO纳米片界面的紧密接触. 有效的界面接触改善了光生电子的转移和光生载流子的分离. 自由基清除实验结果表明, ?OH起主要作用. 结合高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)法对降解产物的分析, 提出了不同光催化剂催化降解恩诺沙星具有相似的降解途径和降解产物.     

硬脂酸稀土对PVC热稳定效能的递变

研究了钪、钷外其他稀土金属硬脂酸皂对PVC热稳定作用. 结果表明 它们均属长期型热稳定剂, 与少量硬脂酸锌并用可有效改善其抑制PVC初期着色的效能;不同硬脂酸稀土与硬脂酸锌并用稳定的PVC具有相似的初期色相, 但中、长期热稳定性不同, 其中镧系金属皂的中、长期热稳定性随原子序数呈现明显的奇偶效应递变规律性;硬脂酸稀土具有类似于碱土金属皂的热稳定作用机制.     

聚氯乙烯热降解过程中HCl脱除机理的理论研究

使用B3LYP/6-311++G(d,p)方法对聚氯乙烯(PVC)几种可能模型化合物在热降解过程中HCl的脱除机理进行了理论计算.计算结果表明:PVC在第一阶段热降解过程中脱氯形成HCl时主要进行的是协同反应;缺陷结构的支链(如—CH_2CH_2Cl,—CHClCH_3和—CH_3)能显著降低邻近碳位脱除HCl的反应能垒;热降解产物HCl对热降解反应有催化作用;更为显著的是脱除HCl之后形成的氯丙烯基■—CHCl—)能降低HCl形成的反应能垒,而氯丁烯基■—CHCl—)对HCl的脱除几乎没有影响.     

铌酸银可见光催化降解聚氯乙烯薄膜

采用涂层法在玻璃基底上分别制备了纯聚氯乙烯(PVC)薄膜和添加水热法制备的钙钛矿型铌酸银(AgNbO₃)光催化剂的复合薄膜(PVC-wAgNbO₃, 其中w为AgNbO₃的质量分数), 在500 W氙灯照射120 min条件下进行了薄膜的光催化降解实验. 利用X射线衍射仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对光照前后薄膜的形貌及光催化降解过程进行了表征. 结果表明, 在光催化降解过程中纯PVC薄膜失重率为4.09%, 而PVC-3%AgNbO₃, PVC-6%AgNbO₃, PVC-9%AgNbO₃和PVC-15%AgNbO₃复合薄膜分别失重20.36%, 23.52%, 27.62%和33.83%. AgNbO₃光催化剂加速了PVC薄膜的降解, 且随着AgNbO₃光催化剂添加量的增加, PVC薄膜的光催化降解速率不断增大.     

辅助热稳定剂对钡锌复合体系性能的影响

探讨异辛酸钡和异辛酸锌复合体系对聚氯乙烯(PVC)透明性能的影响, 以此为基础考察辅助热稳定剂水滑石(LDH)、 亚磷酸酯和β-二酮3种复合体系对PVC透明性能的影响. 结果表明, LDH能显著改善PVC的各项热稳定性能, 并且与Ba/Zn体系产生了显著的协同效应. 3种不同的辅助热稳定剂都能有效改善PVC的初期热稳定性能.     

花状CeO2/TiO2异质结的构筑及光催化性能

采用溶剂热法制备了三维花状CeO₂/TiO₂异质结光催化剂,然后以甲基橙(MO)为模拟有机污染物,在氙灯照射下考察了其光催化活性。结果表明,花状结构由纳米片和纳米颗粒复合而成,纳米片上均匀地附着CeO₂颗粒。Ce/Ti的物质的量之比(n_Ce/n_Ti)和溶剂热时间影响异质结的光催化性能,当n_Ce/n_Ti=0.1、溶剂热时间为6 h时,CeO₂/TiO₂的光催化活性达到最佳,氙灯照射50 min的降解率达95%,光催化活性优于纯TiO₂,这主要是CeO₂和TiO₂形成了异质结,有利于光生电子和空穴的分离。     

三种六氯铈(Ⅳ)酸有机盐的研究

合成了2,6-二甲基-γ-吡喃酮、咪唑和吡啶铈(Ⅳ)的氯化物,化学式为(C₇H₈O₂H)₂CeCl₆、(C₃H₄N₂H)₂CeCl₆和(C₄H₉NH)₄CeCl₈.采用差热、热重分析法比较了上述三种化合物的热稳定性,并配合以电导、红外、紫外光谱等手段进行了结构分析.     

两种砷钼杂化多酸盐的合成、 结构及变色性质

分别以2种V形羧酸[1,3-苯二甲酸(H₂BDC)和5-羟基-1,3-苯二甲酸(H₂OIP)]与钼酸铵进行反应, 得到了 2种有机酸根与无机酸根缩合构成的杂化砷钼酸盐： (NH₄)₁₇H₄[(AsMo₆O₂₁)₂(AsMo₆O₂₃)(BDC)₄]·28H₂O(1)和 (NH₄)₅Cs₈H₆[(AsMo₆O₂₁)₃(OIP)₅]·40H₂O(2). 利用单晶X射线衍射对2种化合物进行了结构分析, 发现二者均为三聚结构. 对2种化合物的光致变色及热致变色性质进行了研究, 发现在氙灯照射下2种化合物均可在5 min内变色. 当将2种化合物的样品加热到373 K时, 均出现颜色变化, 并随着温度升高颜色逐渐加深. 光致变色与热致变色过程前后的EPR检测结果均提示化合物的颜色变化与Mo^VI转化为Mo^V有关.     

界面聚合法制备PANI/g-C3N4复合催化剂及其热稳定性和可见光催化性能

利用界面聚合法, 成功将聚苯胺(PANI)纳米棒生长在石墨型氮化碳(g-C₃N₄)片层上, 制备了PANI/g-C₃N₄复合光催化剂. 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、热重分析(TGA)和电化学工作站表征手段考察样品的结构、形貌及性能, 以可见光催化降解亚甲基蓝为模型考察样品的可见光催化活性. 实验结果表明, 在复合材料中的g-C₃N₄能很好地分散成层状, 并在层间与PANI纳米棒形成复合物, 这种特殊的复合结构不仅利于片状g-C₃N₄对PANI链段运动的限制及对其降解产物的物理屏蔽, 从而可以提高复合材料的热稳定性, 而且具有优越的可见光催化性能.