关于Aa-Bb型缩聚物网络结构的研究——溶胶凝胶分配理论

溶胶凝胶分配理论是在分子水平上表征交联网络结构的有效工具。由Flory等建立和发展起来的这一理论,由于引用了溶胶相无分子内环化反应的假定,特别是在理论推导中将分子内交联反应与分子间的链增长反应对两相分配的贡献未能加以区别,致使理论与实验不符。本文充分考虑了经典理论的这些缺欠,建立了更为符合客观实际的理论模型。同时,用十分简便的方法推导了反应溶胶分数,溶胶反应程度,分子内和分子间总反应程度等量宏观联系的参数方程组。以聚酯为模型化合物的实验研究与本文所得理论结果基本相符。     

部分水解聚丙烯酰胺弱凝胶交联动力学的流变学分析

用流变学方法对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)苯酚甲醛间苯二酚交联体系的弱凝胶化过程进行了研究,通过对基团转化率和高分子交联转化率的分析,发现凝胶化过程在接近凝胶点时,处于反应动力学的初期,这使得交联点增加的动力学是比较简单的.通过在不同聚合物浓度和交联剂浓度并在地层温度和矿化度条件下线性粘弹性行为的研究,得到了交联体系凝胶化动力学过程的完整数据,发现聚合物浓度与交联剂浓度对凝胶点与凝胶强度的影响比较类似,反映出交联点增加的共同动力学特征.复数粘度在一个诱导期后,是以指数上升的,类似一个一级反应的特征.产生交联的临界聚合物浓度约为250mg L左右.并提出了剪切粘度数学模型,可以描述凝胶化过程中流变性质的变化.     

非线性A_f-B_g型自由基交替共聚反应的固化理论

利用高分子反应统计理论 ,给出了非线性Af-Bg 型自由基交替共聚反应的溶胶 -凝胶分配方程和反应体系的凝胶化条件 ,这些结果是进一步研究与凝胶网络性能相关的网络结构参数的基础     

水溶性高分子弱凝胶体系凝胶化过程的Monte Carlo模拟

为研究弱凝胶的形成过程,并把高分子弱凝胶用于三次采油,采用三维Monte Carlo模拟了高分子溶液凝胶化过程. 模拟预测了凝胶化开始的时间,得到了凝胶化过程中分子量分布的演化规律和胶团生长的三维图像. 发现生成溶胶与凝胶团的歧化过程,初始聚合物的浓度对能否形成凝胶至关重要,低于临界浓度不能形成凝胶. 模拟了凝胶化速度和聚合物浓度以及交联剂浓度的关系,并与粘度随凝胶化时间变化的实验结果进行比较, 结果表明, 聚合物浓度较高时,浓度对交联反应的影响减弱,这一趋势与实验结果相一致.     

非线型缩聚反应中的环链竞争问题(Ⅲ)——双动力学参数体系的内环化方程

Flory认为经典凝胶化理论和实际反应体系的偏差主要应归因于分子内环化。本文用概率论的基本原理,统计分析了三类含有双动力学参数的缩聚体系反应到一定程度时,对应于某一基团的各偶数代官能团的消长情况。在此基础上通过引入成环键几率因子,获得了这些体系的解析形式的内环化方程。用本文得到的理论方程处理临界凝胶化条件,理论值和实验值符合得很好。     

非线性Af一Bg型自由基交替共聚反应的固化理论

利用高分子反应统计理论,给出了非线性Af-Bg型自由基交替共聚反应的溶胶-凝胶分配方程和反应体系的凝胶化条件,这些结果是进一步研究与凝胶网络性能相关的网络结构参数的基础．     

高聚硅酸根离子与单态铝酸根离子聚合反应及其水热晶化行为的研究

用核磁共振技术、紫外吸收光谱和硅钼酸反应等方法研究了反应体系中硅酸根离子和铝酸根离子的聚合态。发现反应产物的形态与硅酸根的聚合态有关,单态铝酸根离子与高聚硅酸根离子(聚合度>40)反应生成凝胶;单态铝酸根离子与单态或二聚态硅酸根离子反应生成沉淀。本文还研究了相同条件下的水热晶化行为,在沉淀区、混合区、凝胶区和溶胶区分别晶化得到沸石A、X、Y和P。     

关于A_(ai)-B_(bj)型缩聚物网络结构的研究(Ⅰ)——溶胶凝胶分配理论

本文考虑了分子内环化反应对溶胶凝胶分配的影响,用新的方法推导了包含各种反应参数的理论方程。以聚酯为模型化合物的实验结果支持本文所得到的理论结果。     

高分子凝胶化反应的分形几何分析

据分形理论,基于实验基础上,进行了高分子凝胶化反应的分形几何行为分析,以苯乙烯-二乙烯苯凝胶化反应为例,分别由激光及小角x-光散射测定其反应中大分子重量、尺寸及散射光强角度依赖性,来定量描述化学反应及分析体系的分形行为和测定分数维D值.这种避开各种复杂的凝胶化理论,立足于现代物理技术及新理论,去剖析高分子凝胶化反应的分形几何行为,能够在更本质的深度揭示这类复杂反应的规律.     

反应型凝胶剂2,4-二烷脲基甲苯衍生物及有机溶剂的室温凝胶化研究

通常制备有机分子凝胶是在高温下溶解凝胶剂,凝胶剂分子在冷却过程中进行自组装并使有机溶剂凝胶化.该方法限制了某些低沸点溶剂的凝胶化.利用甲苯二异氰酸酯与烷基胺的高反应活性,制备了3种反应型凝胶剂.这种反应型凝胶剂能以较低的浓度在室温下使某些芳香族和卤代烃溶剂形成热可逆的有机分子凝胶.场发射扫描电镜表明这种反应型凝胶剂在有机溶剂中自组装形成纤维状三维网络结构.随着烷基胺中的烷基链长度不同,形成的纤维状聚集体的形态也不同.FT-IR和1H NMR研究表明分子间氢键作用是反应型凝胶剂自组装的驱动力.通过XRD和分子模拟推测了其聚集体的结构形态.     

己二酸—三羟甲基丙烷缩聚反应的理论分析

用唐敖庆等曾得到的含内环化A_a-B_b型缩聚反应的固化理论,对配料比为1.3的己二酸-三羟甲基丙烷缩聚反应实验数据进行了分析,得到的溶胶-凝胶分配曲线与实验结果符合的较好,进一步讨论了内环化对凝胶点的影响,算出了凝胶点以上数均、重均和Z均分子量的理论曲线.     

_f-A_aD_d氢键体系的统计特征

基于氢键的形成和缩聚反应机理在统计意义下的相似性,利用高分子反应统计理论和反应动力学理论对氢键溶液的一个模型体系进行了相关讨论.给出了体系的溶胶分数和发生溶胶-凝胶相变的条件,指出质子受体基团间的竞争作用对溶胶凝胶相变点的影响,进而讨论了体系的数量分布函数和相关问题.     

Strength of interactions between immobilized dye molecules and sol-gel matrices

In this paper we present a new theory to re-examine the immobilization technique of dye doped sol-gel films, define the strength and types of possible bonds between the immobilized molecule and sol-gel glass, and show that the immobilized molecule is not free inside the pores as was previously thought. Immobilizing three different pH sensitive dyes with different size and functional groups inside the same sol-gel films revealed important information about the nature of the interaction between the doped molecule and the sol-gel matrix. The samples were characterized by means of ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-VIS), thermal gravimetric analysis (TGA), mercury porosimetry (MP), nuclear magnetic resonance spectroscopy ((29)Si NMR) and field-emission environmental scanning electron microscopy (ESEM-FEG). It was found that the doped molecule itself has a great effect on the strength and types of the bonds. A number of factors were identified, such as number and types of the functional groups, overall charge, size, pK(a) and number of the silanol groups which surround the immobilized molecule. These results were confirmed by the successful immobilization of bromocresol green (BCG) after a completely polymerized sol-gel was made. The sol-gel consisted of 50% tetraethoxysilane (TEOS) and 50% methyltriethoxysilane (MTEOS) (w/w). Moreover, the effect of the immobilized molecule on the structure of the sol-gel was studied by means of a leaky waveguide (LW) mode for doped films made before and after polymerization of the sol-gel.     

_f-A_aD_d氢键体系的统计特征

基于氢键的形成和缩聚反应机理在统计意义下的相似性 ,利用高分子反应统计理论和反应动力学理论对氢键溶液的一个模型体系进行了相关讨论 .给出了体系的溶胶分数和发生溶胶 -凝胶相变的条件 ,指出质子受体基团间的竞争作用对溶胶凝胶相变点的影响 ,进而讨论了体系的数量分布函数和相关问题 .     

Sol-Gel Distribution of Polycondensation Reaction

A theoretical approach to polycondensation reaction of Aa-Bb type Involving intramolecular cycllzatlon has been proposed by Tang Au-chin et al.. In this paper, the theoretical sol-gel distribution is tested by polycondensation of adipic acid with trimethylol propane in a sto-ichiometric ratio of 0. 8, and the effect of intramolecular cyclization is discussed in detail.     

超细钙钛矿复合氧化物的制备和性能研究

钙钛矿型复合氧化物(ABO_3)具有稳定的结构和较好的热稳定性,是一类被视为能够替代传统贵金属控制汽车尾气净化催化剂的新型三效催化剂。但其主要问题是比表面大小,一般小于10m~2·g~(-1),因此其催化活性的提高受到一定的限制。近几十年     

铂非均匀掺杂二氧化钛薄膜的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了铂非均匀掺杂的二氧化钛薄膜, 并用UV-vis分光光度计及电化学工作站表征了薄膜的光吸收性能和光电化学行为, 通过对甲基橙的光催化降解动力学来表征催化剂的光催化活性. 结果表明 Pt非均匀掺杂可以明显增强二氧化钛的光催化活性, 而均匀掺杂的效果较差; Pt非均匀掺杂的最佳量为0.3 mol%. 催化剂薄膜的电化学行为显示: Pt非均匀掺杂二氧化钛薄膜的开路电压高, 交流阻抗小. 并从半导体的PN结原理探讨了Pt非均匀掺杂二氧化钛的催化活性机理.     

Characterisation of microporous sol-gel films for optical device applications

This paper describes progress towards a silica-on-silicon integrated optics technology based on sol-gel. In particular, the aim of this work is to use porous sol-gel films as a host for semiconductor microcrystallites, in order to achieve optical Kerr effect devices. Control of crystallite size is important to maximize the nonlinear effect, and also has a strong influence on band-gap, and thus the wavelength of operation. We are examining the control of pore size distribution, via sol-gel process parameters, as a means of setting crystallite size, and for this reason have developed a technique for the measurement of micropore distributions in films. Results of this technique are presented; these give the first detailed measurements of pores below 10 Å in diameter. The fabrication and measurement of initial doped films is described, giving strong evidence for quantum confinement.