杂化交联复合凝胶堵漏剂的制备及其性能评价

针对常规化学凝胶堵漏剂抗高温和力学性能差的问题,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为硅源,以锂皂石(Laponite)为增韧剂和无机交联剂,以自制反应性微凝胶BWL为有机交联剂,与丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸(MAA)等聚合,合成一种杂化交联复合凝胶材料,据此制备凝胶颗粒堵漏剂,考察其凝胶黏弹性能、Si...     

二氧化硅胶体基石质文物防风化有机-无机杂化材料制备及效果评估

采用溶胶-凝胶法制备含有纳米二氧化硅颗粒的胶体材料.胶体材料的稳定性和纳米二氧化硅颗粒的粒径主要受正硅酸乙酯含量、氨水浓度、水含量、无水乙醇含量和滴定速度等参数的影响,以具有良好综合防风化性能的甲基三甲氧基硅烷为有机物,通过与二氧化硅溶胶的机械混合而制备有机-无机防风化杂化加固材料.研究结果表明:当杂化材料中甲基三甲氧基硅烷的质量分数为15％～20％时,防风化杂化材料的黏度低(接近于水的黏度)、凝胶时间短且稳定性好;胶体颗粒的添加有效地降低了单一有机物加固涂层的开裂概率;防风化杂化加固材料引起试样的色差变化较小,加固吸收率明显比单一有机物的吸收率高,且涂覆防风化杂化加固材料的石质试样,其耐酸和耐盐性显著提高.     

可降解多糖基水凝胶的溶胀动力学及性能影响因素

以硝酸铈铵(CAN)为引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,在水溶液中合成了可生物降解淀粉/聚(丙烯酰胺-co-乙烯基吡咯烷酮)杂混水凝胶;探讨了有关溶胀动力学,着重考察了合成反应条件包括淀粉用量、单体浓度、引发剂和交联剂用量对凝胶平衡溶胀比的影响.发现当淀粉用量为2.0g/dL、单体丙烯酰胺浓度为1.4mol/L、引发剂硝酸铈铵为2.0 mmol/L、交联剂BIS为10 mol/L时,所得凝胶有较高的平衡溶胀比.     

高温油藏暂堵剂的制备与性能研究

针对现有油田暂堵剂耐盐性差、在高温地层条件下凝胶时间较短的问题,设计研发了以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、功能单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,高温引发剂过氧化二异丙苯为引发体系,利用溶液聚合法合成了一种耐温耐盐性化学胶塞暂堵剂.研究了引发剂加量、交联剂加量、固含量以及增韧剂加量对聚合物凝胶的成胶时间、溶胀度及压缩强度的影响.结果表明:该体系的凝胶时间大于2,h,在矿化度为2.2×105,mg/L的模拟地层水中溶胀度可以达到9,g/g,压缩量为80%,条件下强度大于0.4,MPa,在330,℃下没有明显的热分解,适用于高温高盐油藏的堵漏工作.     

聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺/SiO2/TiO2的制备及表征

用溶胶-凝胶法以乙烯基三乙氧基硅烷为偶联荆合成有机聚合物与TiO2相间有共价键存在的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺P(MMA-AAM)/SiO2/TiO2杂化材料.用FT-IR、TG/DSC、SEM对产物进行了表征,结果表明:FT-IR可看出SiO2和TiO2在杂化材料中形成Ti-O-Si网络结构,TiO2在杂化材料中均匀分布且杂化材料的热分解温度比纯共聚物提高50℃.     

新型高强度荧光水凝胶探针制备及铁离子检测

为制备具有优异力学性能的荧光水凝胶,以丙烯酰胺(AM)、聚乙二醇(PEG)和双丙烯酰氧基荧光素(BAcF)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵-四甲基乙二胺(APS-TEMED)为氧化还原引发体系,通过自由基聚合制备P(BAcF-AM)/PEG水凝胶.对单体和凝胶的结构进行红外、核磁表征,考察AM浓度、PEG添加量对水凝胶力学性质的影响.结果 表明,PEG的加入明显提高了水凝胶的力学性能,当PEG的添加量为AM质量的8％时,水凝胶的拉伸强度达到0.45 MPa,应变达到1190％.同时,该水凝胶在365 nm紫外灯下显现明亮的绿色荧光,并且对水中的一定浓度范围内的Fe3+具有显著的荧光猝灭响应,可以作为潜在的便携式荧光探针材料,检测水中金属离子的浓度.     

合成水凝胶材料及其对水体中重金属离子处理的研究进展

水凝胶材料由于其含有多种功能基团和良好的金属离子吸附性能,在废水处理和环境保护等领域起到了重要作用.本文中综述各种合成水凝胶材料的制备及其在水处理(重金属离子去除方面)应用上的研究进展.详述合成水凝胶材料的选择,如聚丙烯酰胺基水凝胶、聚乙烯醇基水凝胶和聚N-异丙基丙烯酰胺基水凝胶等,结构设计,如有机/无机杂化结构、互穿网络结构等对重金属离子处理性能的影响.最后,对用于废水处理的水凝胶材料进行展望.     

聚丙烯酰胺在炭黑粒子表面的功能修饰及其负蒸气系数效应

以硝酸铈铵/CB-CH2OH或硝酸铈铵/CB-C(CH3)2OH为氧化还原引发体系,在炭黑(CB)表面接枝了聚丙烯酰胺(PAAm-g-CB);通过PAAm-g-CB存在下的异丙醇铝(AIP)溶胶-凝胶化反应,制得一种新的具有智能响应性的PAAm-g-CB/Al2O3凝胶杂化材料,研究了其气敏和湿敏性能.结果表明,该杂化材料在其良溶剂蒸气中电阻急剧下降,呈现负蒸气系数现象(NVC);而在不良溶剂蒸气中电阻几乎不发生变化.其响应性能与杂化体间氢键作用密切相关,并受接枝率大小的影响.     

纳米SiO2/TPM/丙烯酰胺复合高强凝胶的制备及性能研究

以纳米SiO2、γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(TPM)、丙烯酰胺三组分为原料制备了一种复合高强凝胶,断裂伸长率在373％～757％之内,拉伸强度介于70～148 kPa之间.通过调节纳米SiO2和TPM的用量及两者比例,可制备不同力学性能的凝胶.并初步讨论了各组分对增强凝胶力学性能的影响.     

聚丙烯酰胺水凝胶的制备及pH敏感性的研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,N,N,N',N'-四甲基乙二胺为助剂,采用自由基水溶液聚合方法,合成了一系列配比不同的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶.通过对不同配比的PAAm水凝胶进行比较,发现水凝胶透明度与交联剂的含量有关.交联剂含量占单体摩尔含量的0.5～5％时,凝胶的透明度随交联剂的增加明显下降;当交联剂含量小于0.5％时,透明度增大明显.同时,对PAAm水凝胶的pH敏感性进行了研究.通过溶胀比实验发现,水凝胶的溶胀比随pH的增加呈现出三个不同的阶段,低平区(pH 0～7),峰值区(pH 10～13),衰减区(pH＞13).最后,本文分析了水凝胶的溶胀机理,认为水凝胶的溶胀过程主要受聚合物网络结构内的静电排斥作用以及离子屏蔽效应所控制.     

马来酸酐/丙烯酸水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用水溶液聚合法制备P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶,并考察不同因素对水凝胶吸附亚甲基蓝染料效果的影响.实验结果表明:当亚甲基蓝染料初始质量浓度为1g/L,吸附剂用量为1g/L,溶液pH=9,环境温度为20~25℃时,P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附效果最佳,最大吸附量为985.98mg/L,去除率达98.60%;水凝胶对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级反应动力学方程和Langmuir吸附等温式.     

腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的合成及脱色性能研究

 以过硫酸铵为引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、N-异丙基丙烯酰胺单体和腐植酸钠为原料,用溶液聚合交联法合成了温敏腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺（SH/PNIPA）系列水凝胶。用红外光谱分析仪对其内部相互作用进行了研究,并用紫外可见分光光度计对水凝胶吸附-解吸亚甲基蓝的性能进行了测试。实验结果表明凝胶中SH与PNIPA形成了氢键;凝胶对亚甲基蓝（MB）的吸附和解吸能力受腐植酸钠的含量、亚甲基蓝的起始浓度和温度的影响; 每克干的SH0.03凝胶最大可吸附亚甲基蓝10.8 mg。     

PI/TiO2杂化薄膜的制备与性能研究

以均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用溶胶-凝胶法合成TiO2溶胶,通过两步法制备聚酰亚胺(PI)/TiO2杂化薄膜.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射,对杂化薄膜的微观形貌及结构进行表征,讨论了TiO2掺杂量对杂化薄膜紫外-可见光透过率和力学性能的影响.结果表明:PI杂化薄膜中存在TiO2空间网络结构;杂化薄膜与纯膜相比,结晶度下降,透明度也出现一定程度的下降;当TiO2掺杂量为3%时,杂化薄膜表现出较佳的力学性能.     

β-环糊精聚合物／二氧化钛有机-无机杂化材料的制备及其光催化性能的研究

通过烯丙基-β-CD与丙烯酸 (AA) 的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/TiO2有机-无机杂化材料.通过FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键;SEM证明有机无机两相高度相容;TGA证明热稳定性能有大大的提高. 通过光催化降解甲基橙实验证实杂化材料P(CD-co-AA)/TiO2的光催化效率是TiO2的2.6倍. 考查了催化剂用量、甲基橙溶液的初始浓度和初始pH值对材料光催化性能的影响. 实验证明当溶液的初始浓度为4 mg/L和初始pH=2及催化剂用量为0.8 g/L时,杂化材料表现出更为优良的光催化性能.     

基于苯硼酸-邻苯二酚相互作用的聚合物凝胶的研究

以多巴胺甲基丙烯酰胺及N-异丙基丙烯酰胺为单体,采用自由基聚合方法制备了含有邻苯二酚单元的聚合物poly(NIPAM-co-DMA),并将该聚合物与1,4-苯二硼酸(BDBA)作用形成聚合物凝胶,考差了NaOH浓度,poly(NIPAM-co-DMA)与BDBA用量对形成凝胶的影响,研究结果表明该聚合物凝胶可实现凝胶-溶胶转变并具有自愈合性能.     

SiC掺杂对中间相碳微球组织的影响

以Tween 80为分散剂,分别以丙烯酰胺和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为单体和交联剂,采用凝胶注模工艺,经过1000℃的埋碳烧结工艺,分别制备了掺杂SiC的中间相碳微球凝胶注模素坯和烧结体.研究SiC加入量对素坯和烧结体的影响.结果发现,当加入w(SiC)达到15%时,SiC具有明显的催化石墨化的效果.     

溶胶凝胶法制备稀土发光杂化材料的研究

根据杂化材料无机/有机组分间化学键作用的强弱,可以将杂化材料分为第Ⅰ类杂化材料(组分间通过氢键、范德华力等弱键相结合)和第Ⅱ类杂化材料(组分间以共价键相结合).其中第Ⅱ类杂化材料由于具有更高的热稳定性、发光强度以及均一性等许多优点而成为研究的热点.本文综述了近年来溶胶凝胶法制备Ⅰ、Ⅱ两种类型稀土发光杂化材料的研究进展,相比其它制备方法,溶胶凝胶法有很大的优势,所需反应温度低、制得的材料化学均匀性好以及纯度高,因而该方法有望在制备杂化材料方面得到广泛的应用.     

抗高温降滤失剂PAX的合成及性能

采用氧化还原体系以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),丙烯酰胺(AM),等乙烯基单体为基本原料合成出了新型抗高温二元共聚物PAX系列处理剂。该降滤失剂在220℃的高温下及饱和盐水中具有良好的降滤失作用。     

丙烯酰胺与N-乙烯基吡咯烷酮共聚物水凝胶的合成与性能研究

以Ｎ,Ｎ’－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用溶液聚合法合成丙烯酰胺／Ｎ－乙烯基吡咯烷酮共聚物水凝胶．研究了合成条件对水凝胶溶胀度和凝胶强度的影响,并用该水凝胶来浓缩蛋白质稀溶液．     

静电纺氧化铝纳米纤维研究

采用溶胶-凝胶法,以聚乙烯醇、硝酸铝、水为原料配制出了硝酸铝/聚乙烯醇溶胶-凝胶纺丝液,并通过静电纺丝技术纺制了Al(NO3)3/PVA有机-无机杂化纤维,经高温锻烧后得到了平均直径约为50～250nm无机纳米氧化铝纤维。