以粗孔微球硅胶为核芯的交联酶聚体的制备

采用苯丙氨酸解氨酶(PAL)为模型酶,制备了以粗孔微球硅胶为内核的苯丙氨酸解氨酶交联酶聚体(NH-PAL-CLEAs),优化了制备条件。并研究了NH-PAL-CLEAs的部分催化性能。研究结果表明,当硅胶量为117.75mg,酶液添加量为1mL(2U),戊二醛浓度为0.2%(体积分数)时,所制备的NH-PAL-CLEAs的最大酶活回收率是25%。与传统的PAL-CLEAs相比,NHPAL-CLEAS无需离心或过滤,只用短时间静置就能被回收重复利用。同时,NH-PAL-CLEAs也表现出较好的操作稳定性。这种制备方法不仅克服传统制备交联酶聚体(CLEAs)颗粒小、难回收,离心或过滤回收易结块的问题,而且缩短了生产周期,减少了能源消耗,提高了固定化酶的利用率,是一种非常具有工业应用前景的固定化酶方法。     

硅石气凝胶的吸水性能

用正硅酸乙脂为硅源,采用溶胶-凝胶二步法结合CO2超临界干燥制备了经三甲基氯硅烷表面修饰和未经表面修饰的硅石气凝胶.对两类硅石气凝胶的吸水性进行了研究,同时研究了热处理温度对未经表面修饰硅石气凝胶吸水性的影响.结果表明:经三甲基氯硅烷修饰的硅石气凝胶具有优良的疏水性能.未经表面修饰的硅石气凝胶,随热处理温度的升高,300～500℃范围内吸水率快速增加,500～700℃范围内吸水率变化不大,800℃以上吸水率再次增加,1000℃热处理后,由于样品的玻璃化,吸水率又快速下降.     

低密度气凝胶的高温结构变化及其耐温性研究

以正硅酸乙酯为原料,采用二步法制备了密度为30 kg/m³的二氧化硅低密度气凝胶块体材料。将低密度气凝胶分别在100、400、600、700、800、900、1 000 ℃下处理后,使用扫描电子显微镜（SEM）、氮吸附等手段表征高温下低密度气凝胶微观结构变化趋势,并与同等条件下处理的密度为100 kg/m³气凝胶的比表面积进行对比。结果表明：在处理温度超过700 ℃后,低密度气凝胶比表面积出现明显下降,纳米多孔结构出现收缩和坍塌,因此其高温耐受温度为700 ℃。虽然密度为30 kg/m³的二氧化硅气凝胶材料具有更为纤细的网络结构和更高表面活性的纳米组成颗粒,但是由于高温下纳米颗粒反应收缩程度大于纳米颗粒尺寸效应,其表现出与100 kg/m³密度的气凝胶材料相同的耐温性。     

Synthesis of 3D ordered porous polystyrene using silica template

A rigid colloidal silica template was formed by self-assembly of the monodispersed silica spheres prepared according to Stober method. The silica template is highly ordered, which was verified by bright color effect due to Bragg diffraction and the results of SEM. The free radical polymerization of styrene was allowed within the interstices of the rigid template to result in the formation of the three-dimensional periodic silica/polystyrene nano-composites. The titled porous polystyrene was prepared by chemical decomposition of the template with concentrated aqueous hydrofluoric acid. Scanning electron microscopy characterization showed that the macroporous polystyrene has ordered arrays of the uniform pores replicated from the template. Moreover, it was found that the morphology of the as-synthesized macroporous polystyrene was greatly affected by the connectivity of the silica spheres treated under different conditions.     

酸催化二氧化硅溶胶粒径和稳定性的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)、水、乙醇(EtOH)为原料,HNO3为催化剂,制备了纳米二氧化硅溶胶.研究了二氧化硅溶胶的红外光谱、反应物的配比和反应温度对二氧化硅溶胶粒径的影响及二氧化硅溶胶在陈化过程中的稳定性.实验结果表明,二氧化硅的缩聚反应在TEOS完全水解前就已开始,TEOS水解不完全;HNO3/TEOS摩尔比对二氧化硅溶胶粒径的影响较小,H2O/TEOS摩尔比对溶胶粒径的影响较大.随着HNO3/TEOS摩尔比、H2O/TEOS摩尔比的增加和反应温度的升高,二氧化硅溶胶的粒径增大;随着EtOH/TEOS摩尔比的增加,二氧化硅溶胶的粒径减小.溶胶在陈化过程中,在体系的粘度发生急剧变化之前,二氧化硅溶胶的粒径和密度变化极小,二氧化硅溶胶是相对稳定的.低温陈化有利于延长溶胶的稳定时间.     

一种实用新型土壤水稳定性大团粒分析仪的研制

土壤水稳定性大团粒是一个重要的土壤物理性质指标。土壤水稳定性大团粒分析常用的仪器为Yoder团粒分析仪。根据Yoder团粒分析仪的原理,并参照国内生产的水稳定性大团粒分析仪和荷兰的Eijkelkamp公司生产的Eijkelkamp08．13水稳定性大团粒分析仪,设计了一款实用新型的土壤水稳定性团粒分析仪。进行了改进：（1）采用了变速电机,无噪音,并可调节振动频率;（2）采用定时设置;（3）每套筛子由6个不锈钢筛组成,筛架固定在仪器下方,增加了仪器的稳定性,降低了仪器整体的重量和体积。     

酸催化二氧化硅溶胶的制备及稳定性研究

以正硅酸乙酯、水、乙醇为原料，硝酸为催化剂，制备了SiO2溶胶．研究了pH值、水量、乙醇量、反应温度、反应时间以及溶胶陈化温度等因素等对SiO2溶胶稳定性的影响，以便实现对二氧化硅溶胶稳定性的控制．实验结果表明，随着体系pH值的升高、乙醇量的增大，溶胶的凝胶时间延长，溶胶的稳定性也增强．随着体系水量的增加，溶胶的稳定性先减小后增大，在水酯摩尔比Rw=7．2时，溶胶的稳定性达到最小；随着反应温度的升高、反应时间的延长，溶胶的稳定性降低；采用较低的陈化温度有利于提高溶胶的稳定性．在溶胶粘度发生急剧变化之前溶胶是相对稳定的．     

葡萄糖氧化酶在管状空心SiO2载体上的固定化

以针状CaCO₃为无机模板，制作成新型固定化材料管状空心SiO₂载体，用来固定葡萄糖氧化酶(GOD).研究了pH值，温度和载体与GOD的配比等对固定化酶活的影响。所得的最佳工艺条件为：最佳载体和游离酶配比为0.6g/mL;固定化酶的最适pH值为5.2;最佳反应温度为32℃.和游离酶相比无论操作性还是稳定性都有提高。     

二氧化硅溶胶反应物的配比对性能的影响研究

以正硅酸乙酯为前驱体，硝酸作为催化剂，制备了SiO2溶胶．研究了催化剂、水以及乙醇的加入量对溶胶性质的影响，用粘度、凝胶时间、粒径等对溶胶的性能进行了表征．结果表明，当pH〈2时，随着pH的升高，溶胶的粘度减小，凝胶时间增大，SiO2胶粒的粒径则减小；随着水量的不断增加，溶胶的粘度先增大后减小，凝胶时间则先减小后增加，当水酯比（摩尔比）Rw=7．0～8．0时，溶胶的粘度达到最大、凝胶时间达到最小，而SiO2胶粒的粒径则随着水量的增加不断增大：随著乙醇加入量的增加，溶胶体系的粘度降低，凝胶时间延长，二氧化硅粒平的粒径减小．     

Template synthesis of 3-D bimodal ordered porous silica

A dual template synthesis combined with a modified bulk sol-gel process was used to prepare the three dimensional bimodal ordered porous silica, in which the macropore wall is mesoporous and both the pores are interconnected. The macropores were replicated from the template of the dried polystyrene colloidal crystal after being removed by calcination at high temperature, whislt the mesopores were achieved by burning off the surfactant in the gel. The ordered morphologies and interconnection of both the macropores and the mesopores were evidenced by the characterizations with SEM and TEM attached with electron diffraction. Nitrogen adsorption results also confirmed the interconnectivity, sizes and their distribution of the two sorts of pores. The effect of surfactant concentration and calcination conditions on mesopore size and its distribution was also investigated.     

高环境稳定性多孔氧化硅减反膜的制备及表征

 以正硅酸乙酯为硅源, 氨水为催化剂, 采用溶胶凝胶法, 经过提拉过程制备了多孔氧化硅光学减反膜, 通过后嫁接十七氟癸基三乙氧基硅烷(FAS-17)和六甲基二硅氮烷(HMDS)提高薄膜的环境稳定性。采用紫外可见光谱仪、红外光谱仪、原子力显微镜和接触角仪等测试技术及抗污染实验分析了薄膜的性能。结果表明, 改性后的薄膜光学透射率高达99.82%, 表面粗糙度为3.9 nm, 薄膜与水接触角达125°, 在10^-3 Pa 真空环境下污染2 个月后透射率仅降低0.03%, 说明薄膜具有很高的环境稳定性。     

Synthesis of nanoporous silica with interior composite cells with synthetic block copolypeptide as template

IN NATURE,PROTEIN AND POLYSACCHARIDE ARE INVOLVED IN THE FORMATION OF A REMARKABLE DIVERSITY OF EXQUISITE NANOSTRUCTURED SILICATES IN BIOLOGICAL SYSTEMS SUCH AS DIATOMS AND SPONGES.THE SILAFFIN[1]AND SILICATEIN[2]ISOLATED FROM MARINE DIATOMS AND SPONGES C…     

焦石坝五峰组-龙马溪组页岩硅质生物成因的证据及其地质意义

以页岩露头样品和钻井岩屑样品元素测量结果为依据,结合岩心和薄片观察,分析焦石坝五峰组-龙马溪组页岩的硅质生物成因的证据,并探讨其地质意义。结果表明:焦石坝五峰组—龙马溪组页岩中存在大量的笔石、角石、珊瑚等古生物化石和放射虫微体生物化石;SiO_2含量介于40%~80%,平均达63%;过量硅含量为2.6%~55.31%,其中五峰组和龙马溪组页岩下段过量硅含量较高,平均分别为41.3%和25.5%;Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.62~0.87,与纯生物成因硅质岩相近,Al-Fe-Mn三角图上,研究区页岩样品绝大部分落在生物成因区,表明页岩硅质成分属于生物成因;深水陆棚贫氧、缺氧沉积环境有利于页岩有机质的富集和有机孔隙的发育,对于页岩天然裂缝的形成和后期人工压裂都具有重要意义。     

在超重力场中实现白炭黑的原位改性

在超重力反应沉淀法制备白炭黑的基础上,在沉淀反应的后期加入硅烷偶联剂,实现沉淀法白炭黑的原位改性。对原位改性和未改性的白炭黑表面状况进行了研究,表明原位改性过程可以使白炭黑表面向亲油性转变。原位改性技术将白炭黑的制备过程和改性过程一次完成,大大简化了疏水化白炭黑的生产工艺。     

MB-SiMo-OP光度法测定水中痕量活性二氧化硅的研究

建立了亚甲基蓝（MB）-硅钼杂多酸（SiMo）-聚乙二醇辛基苯基醚（OP）显色体系测定痕量活性二氧化硅的新方法。在pH＝0.77时,非离子表面活性剂OP存在下,亚甲基蓝-硅钼杂多酸离子缔合物的最大吸收波长λ_max＝595nm,摩尔吸光系数ε＝1.74×10⁵L/(mol·cm),二氧化硅质量浓度在0～0.24μg/mL范围内符合比耳定律 。     

Reaction of Silane Alkoxide with Acid Anhydride as a Novel Synthetic Method for Organic-Inorganic Hybrid Materials

Sol-gel method is a potent method to produce new inorganic and organic-inorganic hybrid materials. The key step of this methodology is the hydrolysis of a metal alkoxide or other metal substrates such as acetylacetonates to form hydroxyl metal species, followed by their condensation to metal-oxygen-metal （M - O - M） bonds. In this process, the utilization of water, generally in excess, is essential and alcoholic solvents such as ethanol are often required to homogenize the solution when organic compounds coexist. As the common sol-gel method using water allows for limited uses of organic substrates due to their low solubility and stability in aqueous solution, modified variations of sol-gel method are reauired.     

两性离子交换有机聚合物包覆硅球整体柱的制备及评价

利用甲基丙烯酸和2-二甲基乙基胺甲基丙烯酸酯为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,环己醇、甲醇和水为三元致孔剂,在内径为250μm石英毛细管内原位聚合制备了1种有机聚合物包覆硅球两性离子交换整体柱.通过对单体总浓度、致孔剂的组成和聚合反应时间的调节控制有机聚合物对硅球的包覆,并通过扫描电镜图和压力对流速关系曲线,确定了整体柱的最佳制备条件.最佳条件为单体总浓度T=25%、c=30%,致孔剂组成是环己醇∶甲醇∶水的体积比为8∶1∶1,反应时间为5h.从整体固定相的微观结构、抗压性、溶胀性、柱效和交换容量等方面对整体柱进行评价,认为该整体柱具有较好的抗压性、较高的柱效、较大的交换容量和很强的抗溶胀性.在此基础上,利用长度为4cm的整体柱在6min内分离了一组无机阴离子,在9min内分离了一组有机胺类阳离子.     

介孔SBA-15/SiO2气凝胶硅-硅复合材料的制备和性能

以有序介孔二氧化硅颗粒SBA-15 为添加剂,利用酸碱两步法制备 SBA-15/SiO2气凝胶硅- 硅复合材料. 研究SBA-15添加量对气凝胶复合材料的形成过程和性能的影响,采用扫描电镜和氮气吸附-脱附对样品的结构进行表征,并测试其力学性能和热导率. 结果表明:少量有序介孔二氧化硅材料SBA-15的加入能大大缩短二氧化硅气凝胶形成时间,提高气凝胶复合材料的力学性能,并保持较低的热导率,而材料的比表面积仅略有下降.     

沉淀法白炭黑的制备及其填充SSBR/BR的研究

以水玻璃为原料,采用柠檬酸和硫酸,在沉淀反应前和陈化阶段前添加乙醇制备白炭黑并应用于绿色轮胎橡胶中。通过透射电子显微镜（TEM）、比表面积分析法（BET）和动态光散射（DLS）等手段对白炭黑样品进行表征,结果显示：白炭黑的DBP吸油值为2.1 mL/g,BET比表面积达239 m²/g,平均孔径为34.7 nm;白炭黑初始颗粒直径分布范围较窄,在10~19 nm之间呈正态分布,平均粒径15 nm,初级聚集体峰值150 nm左右,没有出现更大的聚集体尺寸。与商业化白炭黑Zeosil^®1165MP对比,制备的白炭黑填充SSBR/BR复合材料（silica-SSBR/BR）的正硫化时间t₉₀明显缩短,硫化速率变快;silica-SSBR/BR的拉伸强度和增强比均高于Zeosil^®1165MP-SSBR/BR;silica-SSBR/BR抗湿滑性能更优异,滚动阻力更低;silica-SSBR/BR和Zeosil^®1165MP-SSBR/BR的压缩生热相差不大。     

环境气压干燥新工艺快速合成SiO2气凝胶研究

以廉价的水玻璃为硅源,用乙醇（EtOH）／三甲基氯硅烷（TMCS）／庚烷混合溶液浸泡水凝胺,使对水凝胶的溶剂交换和表面改性在一步完成,在环境干燥条件下合成了SiO2气凝肢．所合成的SiO2气凝肢为轻质透明的块状固体,密度为0．128～0．165g／cm^3,孔隙率92．4％～94．2％．利用FT—IR、SEM、TEM和BET吸附对气凝肢的微观结构和形貌进行了研究,结果表明,气凝胶为纳米介孔结构,粒子直径和孔径分布均匀,断面呈现明显的蜂窝状结构,孔径13nm左右,比表面积约618m^2／g,表面带有较多的Si—CH3基团．