新型双子两性表面活性剂的合成及性能

以十二烷基叔胺、环氧氯丙烷和氧氯化磷为原料合成了一种新型双子两性磷酸酯表面活性剂.在三亚甲基中引入PO3-4作为柔性基团来提高联接基团的亲水性.通过红外光谱对合成的表面活性剂进行了结构表征.测试了该表面活性剂的水溶液最低表面张力为31.9mN/m、临界胶束浓度为1.4×10-4mol/L 、等电点为pH8.5～10.5,c20=1.41×10-5mol/L.考察了其发泡性、乳化性等,通过摄像显微镜对乳化效果进行了观察.     

精细化工过程及设备CAI软件系统的开发

用多媒体著作工具Authorware开发了"精细化工过程及设备”课程交互式CAI软件.详细介绍了软件制作工具的选择、系统的总体设计、各模块功能的实现等开发过程.说明了利用Authorware工具开发CAI教学软件的主要设计方法和手段.     

氟改性纳米SiO2颗粒的制备及其在消泡剂中的应用

利用氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和全氟辛基磺酰氟(PFOSF)对纳米SiO2颗粒进行表面改性,通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和接触角(CA)等手段对改性后的纳米颗粒进行表征,确定了改性剂的接枝类型,考察了接枝率对纳米颗粒疏水程度的影响,并研究了纳米颗粒疏水程度及其占硅膏的质量分数对消、抑泡性能的影响,最后结合硅膏的黏度、流变性及有机硅消泡剂的消泡机制对上述实验数据及现象作出对应的解释。结果表明:PFOSF以APTES作为"媒介"化学接枝到SiO2表面,当二者占SiO2质量分数分别为9.4%和4.6%时,颗粒具有最大的接触角,约150°;当二者占SiO2质量分数分别为4.7%和2.3%时,颗粒的接触角为110°,控制改性颗粒占二甲基硅油(PDMS)质量分数的4%,由此硅膏制备的有机硅消泡剂具有最佳的消、抑泡效率。     

煅烧高岭土表面有机改性及在有机溶剂中的分散性能

利用乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)以及十二胺和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPS)制备的改性剂对煅烧高岭土表面进行化学改性,并通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪(TGA)、静态接触角(CA)、透射电子显微镜(TEM)等对样品进行表征。结果表明:VTEOS在煅烧高岭土颗粒表面成功进行硅烷化反应,十二胺与GPS合成的改性剂对硅烷化的改性颗粒随之实现化学接枝;VTEOS用量对最终改性产物的接枝量及亲疏水性能有直接影响;随着VTEOS用量的增加,终产物表面接枝的改性剂基团也逐渐增多,最大热烧失量约为14.31%;但是颗粒疏水性未持续增强,接触角最大值约为147°,最小值约为127°;VTEOS与高岭土质量相当时制备的最终改性产物在不同极性有机溶剂如乙醇、丙酮、二甲苯和环己烷中都能均一分散,未出现明显的团聚现象,平均粒径分别为1.08、1.71、1.34及1.85μm。     

HDI/SiO2与HMDS/HDI/SiO2有机无机杂化颗粒的合成与表征

采用高能球磨法(HEBM)对SiO2纳米颗粒进行表面改性,制备六亚甲基二异氰酸酯(HDI)/SiO2与六甲基二硅胺烷(HMDS)/HDI/SiO2有机无机杂化颗粒.采用红外光谱(FT-IR)、静态接触角(CA)、滴定法、热分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)以及粒度分布对制备的颗粒进行分析和表征.结果表明:HDI在SiO2颗粒表面的接枝密度随着改性剂与颗粒的质量比的提高相应增大,且HDI在颗粒表面的饱和接枝密度为2.14个/nm2(滴定法).HDI与HMDS在SiO2颗粒表面成功接枝,并形成了有机包覆层,HDI和HDMS在颗粒表面的接枝密度分别为2.33 个/nm2与1.79个/nm2(热分析法).HMDS/HDI/SiO2改性颗粒具有很强的疏水能力,与水的接触角达143°.改性后的2种杂化颗粒相对于纯的SiO2颗粒,在非极性溶剂中都表现出更为优越的分散性能.     

ZnO颗粒低温水热过程形貌控制和光活性研究

以二水合醋酸锌和三乙醇胺(TEA)为原材料,利用相对低温的水热法制备多种形貌、大尺寸的ZnO颗粒。通过X线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见光吸收光谱仪(UV Vis)对制备的样品进行表征。考察TEA用量、醋酸锌浓度、反应温度以及反应时间对ZnO形貌的影响,并讨论ZnO的生长机制。结果表明:制备的产物均为具有六方晶系纤锌矿结构的ZnO。取0.006 mol/L的TEA 0.25、0.5、1、1.5和2 m L,分别加入4 m L 0.8 mol/L醋酸锌溶液中,100℃水热反应8 h,对应合成了短六棱柱、六棱柱、纺锤状、双六棱锥及六棱锥状ZnO(长约8μm,底面直径约5μm)。醋酸锌浓度为0.4 mol/L时,加入2 m L TEA,100℃水热反应8h制得平均粒径为4μm的ZnO微球。在4 m L 0.8 mol/L醋酸锌溶液和1 m L TEA情况下,反应温度低于100℃时,合成的ZnO不具有孪晶结构;水热反应时间达到8 h制得的ZnO才具有良好结晶度。考察了不同形貌ZnO光降解亚甲基蓝的活性,发现双六棱锥形貌ZnO的紫外可见光吸收有蓝移现象,也表现出更好的光活性。     

机械化学法降解甲基红

以甲基红分解为探针反应,以碱土金属氧化物为主要磨料,研究了球磨速度、球磨时间、投料比等因素对甲基红分解的影响.将甲基红质量分数为2.5%和0.25%的MgO、CaO磨料分别于行星式球磨机中共磨,诱发其发生化学降解反应,采用紫外-可见分光光度计测定反应后剩余甲基红质量分数.分析表明:甲基红初始浓度越低,降解率越高;随着转速和时间的增加,降解率不断提高,6 h后球磨甲基红质量分数为0.25%的MgO、CaO磨料,降解率分别可达78%和65%;此外,添加TiO2和(NH4)2S2O8,分别利用其热催化效应和氧化性可提高甲基红的降解程度,最高降解率可达91%.利用气-质连用检测仪及X射线衍射仪对甲基红降解过程作了进一步研究.     

球磨法制备羟基硅油Pickering乳液

采用球磨法一步制备硅溶胶与羟基硅油形成的Pickering乳液。通过改变硅溶胶pH可以使制备的乳液发生油包水型(W/O)到水包油型(O/W)的转相。在硅溶胶中,NaCl浓度0.1 mol/L,SiO2质量分数6%的条件下,当pH2时形成稳定W/O型乳液;当pH=3~8时形成稳定O/W型乳液;当pH9时形成W/O型乳液,但不能稳定存在;pH=2与9时为乳液的转相点且乳液容易凝胶。对乳液中的颗粒进行傅里叶红外光谱(FT-IR)和热分析(TGA)表征。结果表明:在球磨制备乳液的过程中,SiO2颗粒表面化学接枝了羟基硅油。羟基硅油接枝率为6.3%的改性颗粒易于稳定O/W型乳液;羟基硅油接枝率为12.3%以上的改性颗粒易于稳定W/O型乳液。电解质的加入有助于增强乳液颗粒间絮凝作用,提升乳液的稳定性,但电解质的过量加入会使颗粒絮凝程度加剧,不利于乳液稳定。乳液粒径随硅溶胶中SiO2颗粒和NaCl浓度的增加而减小。NaCl浓度增加时,所制备乳液的奥氏熟化效应逐渐减缓,SiO2质量分数的变化对所制备乳液的奥氏熟化效应影响不大。     

双子两性磷酸酯/十二烷基硫酸钠复配体系的表面活性

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和双子两性磷酸酯表面活性剂(C12GP)的形成胶束能力和降低表面张力能力的协同作用,发现C12GP与SDS摩尔比为4:1时增效作用显著.考察了无机盐、醇对复配体系表面活性的影响.结果表明:加盐能够提高表面活性;短链脂肪醇作为添加剂应用于复配体系后,当混合表面活性剂的浓度较低时,其临界胶束浓度(ccm)比直接使用混合表面活性剂的ccm有所下降;同时长链脂肪醇作为添加剂应用于复配体系后,其ccm比直接使用混合表面活性剂的ccm下降显著.     

HCl介质中双子季铵盐表面活性剂对碳钢的缓蚀性能

采用质量损失法和电化学方法,研究羟基丙撑双(十二烷基二甲基氯化铵)(HPB)双子型季铵盐表面活性剂在40℃1.0 mol/L HCl、KCl、NaCl和HCl复配缓蚀介质中对碳钢的缓蚀性能。结果表明:HPB是一种性能优异的缓蚀剂,随着浓度的增大,其缓蚀效率逐渐增大,在质量浓度为50 mg/L时,缓蚀效率能达到98%。通过对吸附等温式的探讨,计算出其吸附自由能为-14.64 kJ/mol,推断出HPB在碳钢表面的吸附行为主要为物理吸附。电化学方法的测试结果表明,HPB是一种以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。