γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性SiO2的制备研究

应用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-aminopropyltriethoxysilane,APS)对纳米二氧化硅进行改性,制备了表面负载有活性基团的单分散纳米二氧化硅粒子,并用激光粒度仪(laser particle size analyzer,LPSA)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)、透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)等研究了粒子的粒径分布、表面化学结构、形态和分散性以及其负载率.实验表明,粒子基本呈单分散状态,发生聚集的倾向显著降低,且含有大量的APS功能性基团,改性剂APS与正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilioate,TEOS)的体积比在0.04～0.22时,随着改性剂用量的增加,粒子的平均粒径逐渐减小、负载率逐渐增大.     

苯基三乙氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷的水解共缩聚

研究了苯基三乙氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷在甲苯/水/盐酸、四氢呋喃/水/盐酸、乙醇/水/氨、十二烷基硫酸钠/水/四甲基氢氧化铵四个较典型体系中的水解共缩聚,通过界面聚合、溶液聚合、分散聚合、乳液聚合分别得到了树脂状、粒径200nm微球、粒径3μm微球和乳液状的聚氨丙基/苯基倍半硅氧烷,采用元素分析、红外光谱、核磁共振等对各产物的组成、结构、性能等进行了对比分析。结果表明酸催化体系共聚物为溶解性良好的低交联链状结构,乙氧基水解完全,而存在碱催化的体系产物交联度高,溶解性较差,结构中残留未水解的乙氧基; 溶剂的极性对共聚物的溶解、析出、粒子的形成影响较大。     

γ-异氰酸酯-丙基三乙氧基硅烷交联改性水性聚氨酯的研究

以共聚方式与掺混方式加入γ-异氰酸酯-丙基三乙氧基硅烷与脂肪族异氰酸酯、聚酯二元醇等,对水性聚氨酯进行交联改性.用IR、DSC、TGA及其它物理方法分析研究了γ-异氰酸酯-丙基三乙氧基硅烷对水性聚氨酯性能的影响.实验结果表明：加入3.0 g/100 g γ-异氰酸酯-丙基三乙氧基硅烷(100 g指起始物原料)时,无论以共混还是共聚方式加入,均能提高水性聚氨酯的防水性、耐热性、硬度及抗冲击性能,而以共聚方式加入时其性能更优.     

磁性微球的改性及其固定化铁还原菌的性能

以油酸、聚乙二醇、柠檬酸钠和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性剂,采用化学共沉淀法制备4种改性磁性微球.通过粒度测定(PSD)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、热重分析(TGA)、磁强度测定(VSM)对各种磁性微球进行表征,并对比各微球固定化铁还原菌后还原Fe(Ⅲ)EDTA的性能,最终确定最佳的磁性微球改性条件.结果表明:APTES改性的Fe₃O₄磁性微球固定化铁还原菌效果优于其他改性微球,其最佳条件为APTES投加量8 mL,1 mg铁还原菌需1.5 g磁性微球进行固定化;APTES-Fe₃O₄固定化铁还原菌后连续使用5次,其Fe(Ⅲ)EDTA还原效率仍可保持在90%以上.     

硅烷自组装膜对碳钢表面的改性及缓蚀性能研究

采用分子自组装技术在碳钢表面制备了3-巯基丙基三甲氧基硅烷自组装膜(MPTS-SAM).通过原子力显微镜(AFM)观察了碳钢表面成膜过程,并对其表面粗糙度进行了分析;利用动电位极化曲线研究了该自组装膜对碳钢的缓蚀性能.结果显示:该自组装膜对碳钢具有良好的缓蚀性能,且经MPTS自组装分子膜改性处理的碳钢表面较平滑,粗糙度明显降低;硅烷分子的水解程度对自组装有一定影响,且随着组装时间的延长,自组装膜更完整,对碳钢的缓蚀效率更高.     

改性硅藻土对Cu(Ⅱ)吸附性能的研究

以腾冲硅藻土为基质,制得改性硅藻土.测定了该硅藻土对水溶液中Cu2+的吸附性能.讨论了焙烧温度、pH值、浓度及时间对吸附性能的影响,找到改性硅藻土吸附Cu2+的最佳条件.     

有机硅烷/稀土复合自组装膜的制备与摩擦磨损特性

利用分子自组装技术在单晶硅表面制备有机硅烷/稀土复合自组装膜,利用接触角测定仪、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪分析表征了薄膜的组成和结构,采用UMT-2MT型摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能.研究结果表明:通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷硅烷偶联剂在单晶硅基片表面的成功组装,获得了较为均匀的硅烷化表面,而稀土元素可以组装到磷化后的硅烷化表面;在较低载荷下,有机硅烷/稀土复合薄膜不但具有较低的摩擦系数,同时也表现出良好的耐磨性和摩擦稳定性,显示其在微机构表面改性的潜在应用前景.     

窄分散共聚倍半硅氧烷微球的制备与形成机理

将氨丙基三乙氧基硅烷(APS)和苯基三乙氧基硅烷(PTES)在碱催化下水解共缩聚,制备了窄分散的聚氨丙基/苯基倍半硅氧烷(PAPSQ)微球.采用扫描电镜和粒度分析仪研究了APS/PTES摩尔比、水/硅摩尔比、共溶剂、四甲基氢氧化铵(TMAOH)浓度和单体总浓度等反应条件对PAPSQ微球形貌和大小的影响,并对PAPSQ微球在不同反应条件下的形成机理进行了探讨.结果表明:APS/PTES摩尔比为1/4、水硅摩尔比为50、TMAOH浓度为0.025 mol/L、单体总浓度为0.25 mol/L、以乙醇为共溶剂时,PAPSQ微球粒径在0.7～1.0μm之间,呈窄分散性;以氨水为催化剂、异丙醇为共溶剂时,产物微球粒径较大,粒径分布较宽;较低的水硅摩尔比和TMAOH浓度下,只形成部分球形粒子;两单体总浓度过高时,难以形成微球.     

氨基改性硅油的合成与工艺研究

以八甲基环四硅氧烷（D4）和N–β–氨乙基–γ–氨丙基甲基二甲氧基硅烷（KH–602）为原料,用（CH3）4NOH作为催化剂,低粘度二甲基硅氧烷为封端剂,采用本体阴离子聚合法合成了侧氨基改性聚硅氧烷,并对其结构用红外光谱与紫外光谱进行了表征.研究了制备过程中聚合时间、KH–602、封端剂及催化剂用量等对氨基硅油技术指标的影响,得到了完整的工艺配方.     

氨丙基修饰M41作为胰岛素的缓释载体

通过水热法合成介孔材料M41,并用3-氨丙基三乙氧基硅烷对其进行修饰.将M41和氨丙基修饰M41作为降糖药物胰岛素的载体,获得药物组装体M41-Ins(M/Ins)和氨丙基修饰M41-Ins(AM/Ins).采用Fourier变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和77K低温氮气吸附-解吸附技术对样品进行表征,并监测胰岛素在人工模拟体液中的释放行为,测定其释放率.实验结果表明:M41经氨丙基修饰后仍保持典型的六方孔道结构;经修饰后的M41释药更缓慢.     

研钵研磨法氨基功能化改性蒙脱土

以钠基蒙脱土为基体、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为改性剂,采用研钵研磨法、溶液搅拌法、微波加热法制备了有机改性蒙脱土,通过FT-IR、XRD、TG、SEM、UV-Vis等分析方法,对改性前后的蒙脱土样品进行了研究.结果表明:研钵研磨法能够实现对蒙脱土的氨基化合物的插层改性;相比于溶液搅拌法、微波加热法,研钵研磨法改性效果更好;经研钵研磨法改性后,钠基蒙脱土(001)面层间距由未改性时的1.07nm增加到2.42nm;研钵研磨法制备的有机蒙脱土上有机物负载率最高,700℃下失重率达16%;经研钵研磨法改性的蒙脱土在有机介质中的分散性和稳定性最好.     

柚子皮改性前后对甲醛吸附特性的研究

以废弃柚子皮为主要原料,考察其不同改性方法以及不同初始浓度、温度、吸附时间和pH值等吸附条件下柚子皮对溶液中甲醛的吸附效果影响,并研究其等温吸附模型和动力学模型.实验结果表明:30%H2SO4改性柚子皮吸附效果最佳;未改性柚子皮在最佳条件下,吸附率达到45%;改性柚子皮在最佳条件下,吸附率达79%;柚子皮改性前后对甲醛的吸附过程都符合Freundlich等温吸附模型,改性前柚子皮对甲醛的吸附符合一级动力学方程,改性后符合二级动力学方程.     

甘氨酸修饰的聚丙烯酰胺螯合树脂的合成 及其对金属离子的吸附研究

以聚丙烯酰胺、甲醛、天然氨基酸甘氨酸为原料,弱碱为催化剂,通过Mannich反应制备出一种侧链为甘氨酸修饰的新型的聚丙烯酰胺.考查了反应温度、碱的种类、反应物摩尔比、聚丙烯酰胺分子量等因素对螯合树脂的影响,探索了其对金属离子的吸附.通过红外分析对其结构进行了表征.研究表明较好的反应条件为:以碳酸钠为碱,n(PAM)∶n(HCHO)∶n(NH_2CH_2COOH)=1∶1∶1.1,Mw(PAM)=8.0×10~4,反应温度为45℃.所制备的螯合数值对Pb~(2+)具有明显的吸附作用.     

含介孔结构ZSM-5沸石分子筛的制备及其催化应用

先以硅烷偶联剂3 氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为软模板剂, 用软模板法制备含介孔结构的ZSM-5沸石分子筛; 然后用Fourier变换红外光谱(FT-IR)、 X射线衍射(XRD)、 N₂吸附脱附及透射电镜(TEM)等方法对制备的样品进行表征, 考察APTES添加量对合成样品孔结构的影响; 最后用模型反应苯酚分析其酸催化性能.     

巯基均三嗪类和有机硅烷类交联剂对聚氯乙烯糊树脂的交联改性

以2-二正丁胺基-4,6-二巯基均三嗪和N-(2-氨乙基)-3- 氨丙基三甲氧基硅烷为交联剂分别对聚氯乙烯糊树脂进行交联。用傅立叶变换红外光谱仪研究交联结构，用动态机械热分析仪研究动态力学性能以及热重分析仪研究热分解行为。通过研究确定了交联结构；研究结果还表明，交联后制品的内耗降低，玻璃化温度提高；热分解起始温度提高，热稳定性有所改善。     

沸石分子筛对甲醛气体吸附性能的研究

对5A,ZSM-5,10X,13X型沸石分子筛吸附甲醛的性能进行了研究,发现10X沸石对甲醛的吸附量较高,穿透时间延长. 用低温氮气(77.4 K)吸附法测定了各样品吸附等温线,用密度函数理论计算出各样品的孔径分布. 推知沸石的孔径和沸石骨架中的阳离子对提高甲醛的吸附性能起了主要作用. 分析了浓度对吸附效果的影响和10X分子筛活化后重复使用的情况. 结果表明10X沸石对4 mg/m3的低浓度甲醛气体在较长时间内去除效率在90%以上;重新活化后,仍有良好的吸附能力,可以重复使用.     

一种新型的偶氮苯硅烷偶联剂的合成及表征

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、4-氨基偶氮苯和丁二酸酐为原料,通过两步反应合成了偶氮苯硅烷偶联剂,并通过熔点、核磁共振氢谱和紫外-可见光谱对其结构进行表征。进一步研究了偶氮苯硅烷偶联剂的光敏性及其修饰的玻璃表面,结果表明,偶氮苯硅烷偶联剂具有可逆的光致顺反异构特性和偶联玻璃表面的功能。     

改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附研究

以粉煤灰为主要材料,使用3种方法分别对粉煤灰进行改性,研究不同条件下改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附特性和去除效果,并探讨粉煤灰对甲醛的吸附和脱附机理.研究结果表明3种改性粉煤灰对甲醛的吸附能力由高到低为:ZnCl2改性粉煤灰,热处理粉煤灰,水洗粉煤灰;在甲醛初始质量浓度为0.41 mg/m3,改性粉煤灰用量为1.0 g,温度为25℃的情况下,ZnCl2改性粉煤灰对甲醛最大去除率达70.48％,去除效果与煤基活性炭的相当(最大去除率为68.96％),远超过了未改性的粉煤灰的最大去除率(30.71％); ZnCl2改性的粉煤灰重新活化后,可重复使用,5次再生实验后的吸附率仍达60.02％.     

有机硅改性阳离子水性聚氨酯合成与性能

以聚醚多元醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、γ―环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为主要原料合成了有机硅改性阳离子水性聚氨酯,采用红外光谱对制备的树脂进行了分析,讨论了KH-560、MDEA的加入方式、中和度、去离子水用量、搅拌速度、不同KH-560的量等反应条件对产品性能的影响。结果表明,当制备预聚体时NCO/OH比值约为3∶1、KH-560用量为5%~6.86%、MDEA用量为5%~6%、中和度为100%~120%时,合成的有机硅改性阳离子水性聚氨酯具有持久的稳定性,其涂膜具有良好耐水性和耐酸碱性能。     

3-巯丙基三甲氧基硅烷自组装膜的制备及其摩擦学性能

采用分子自组装技术在羟基化的玻璃基片表面制备了3-巯丙基三甲氧基硅烷单层膜(MPTS-SAM),运用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,使用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜表面典型元素的化学状态,并运用静-动摩擦系数测定仪评价了薄膜的摩擦磨损性能.研究结果表明:在组装初期,硅烷水解产物主要是与基体表面的羟基发生聚合反应,表面出现岛状物;随着组装时间的增加,基体表面的有机硅烷分子之间发生聚合反应,当组装90min后,可以在基体表面形成完整的自组装薄膜.当组装MPTE-SAM后,基片表面的摩擦系数由无膜时的0.85降到了0.19,说明MPTE-SAM可以降低基片的摩擦系数,并且在较低载荷下具有较好的耐磨性能.