超交联多孔碳的制备及其对甲苯吸附性能研究

为了探索一种富有针对性且行之有效的甲苯蒸汽处理工艺,以苯、吡咯和噻吩为单体,通过傅—克烷基化反应将其超交联形成的三种表面基团不同的超交联聚合物;并以该三种聚合物为碳源,以KOH为活化剂对超交联聚合物碳化热解,形成具有大比表面积和孔体积的超交联多孔碳(HPC-B、HPC-P、HPC-T),并考察了不同元素掺杂所得到的多孔碳对甲苯蒸汽吸附性能的影响。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、比表面积分析仪等对材料的表观形貌、表面基团、比表面积及孔道分布进行分析,并研究了在不同温度下三种材料对甲苯和水蒸气的吸附等温线。结果表明:以苯、吡咯和噻吩为碳源所制备的三种超交联多孔碳(HPC-B、HPC-P、HPC-T)均为BET比表面积超过2 000 m~2/g微孔超交联多孔碳;在298 K下,HPC-B、HPC-P、HPC-T对甲苯的吸附量分别为7.6、5.2、4.7 mmol/g。三种材料均表现出对甲苯优异的吸附能力。     

多孔氧化镍纳米片的制备及其磁性能研究

采用水热合成法制备了大孔径和小孔径两种多孔氧化镍纳米片.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、全自动比表面及孔隙度分析仪以及超导量子相干磁强计等对它们的形貌、晶体结构、比表面积以及磁性能进行了表征,并且探讨了这两种不同孔径氧化镍纳米片的形成机制.研究结果显示:这两种多孔NiO纳米片在55 K和300 K温度下都呈现类铁磁性,而小孔径NiO纳米片显示具有更高的饱和磁化强度,这可能是由于小孔径氧化镍纳米片拥有较大的开孔密度和比表面积,表面缺陷增多导致其表面自旋无序度增加,超反铁磁性效应更加显著.     

三维多孔Fe_3O_4纳米花的合成、表征和性能研究

提出一种采用共沉淀法制备三维多孔Fe_3O_4纳米花的合成方法,对Fe_3O_4纳米花的自组装演化过程进行了研究.结果发现,尿素浓度是影响Fe_3O_4前驱体形貌的关键因素,通过调节制备条件可以获得具有纳米花形貌的Fe_3O_4纳米颗粒,Fe_3O_4纳米花作为磁性多孔微球具有更高的比表面积.磁性测试结果表明,Fe_3O_4纳米花在室温下具有超顺磁性且具有较高的饱和磁化强度.该材料是一种具有较好应用前景的磁性纳米材料.     

多孔碳基-金纳米球的仿生制备及结构表征

金纳米粒子(Au NPs)因具有较高的表面能而很容易团聚,致使其应用受到限制;在催化领域通常使用前体还原、负载得到金纳米粒子以及利用稳定剂防止金纳米粒子团聚,从而提高其稳定性和催化活性。本研究从绿色化学角度出发,以天然的茶多酚为碳前体,利用多酚的氧化自聚合,通过自组装一步法制备了不同形貌的多孔茶多酚-金纳米球(TP-Au NPs),再经高温碳化得到多孔碳基-金纳米球(CNS-Au NPs),并考察了聚合温度对多孔碳基-金纳米球孔径和粒径的影响。结果表明:随着聚合温度的降低,多孔碳基-金纳米球的粒径逐渐减小,孔径、比表面积逐渐增大,催化活性升高。     

腰果酚醛胺聚合物的制备及其性能测试

采用溶液缩聚法,以碱为催化剂,由腰果酚、甲醛分别与乙二胺、二乙撑三胺、已二胺制备腰果酚醛胺聚合物,并通过元素分析(EA)、红外光谱分析(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)和热分析系统(DSC-TG)等对所制备的聚合物进行结构表征与性能测试.结果表明:该缩聚物分子结构中含有-OH,-NH-,-NH2等功能基;同时,腰果酚醛胺聚合物具有优良的固化成膜性、物理机械性能、耐化学介质性能和热稳定性,以及能与环氧树脂进行固化交联和吸附重金属离子的性能.     

聚己内酯型聚羟基氨基甲酸酯的合成

以聚己内酯二元醇(PCL Diol)、丁二酸酐以及碳酸甘油酯为原料,合成了端基为五元环碳酸酯的聚己内酯功能性大单体(PCL 2GC);以PCL 2GC、己二胺及硅烷偶联剂为原料,研究了反应条件对合成线性聚羟基氨基甲酸酯(PHU)相对分子质量及其分布的影响,以及交联密度和交联方式对PHU/SiO2热力学性能的影响.结果表明：线性PHU的相对分子质量随PCL 2GC浓度和反应温度的升高而先增后减,随反应时间、胺用量的增大而降低;PHU的耐热温度相比于类似结构的传统聚氨酯提高了30~40 ℃,PHU/SiO2交联聚合物的结晶度及热稳定性随交联密度的增大而降低;交联聚合物中无定形SiO2的分布较为均匀.     

一步法合成微纳结构TiO_2及在染料敏化太阳电池中的应用

TiO2纳米颗粒具有较高的比表面积及吸附性能,使得其在染料敏化太阳电池中的应用及效率取得了突出的进展.近年来,TiO2微米球由于具有较大的比表面积、对可见光的散射作用强,以及特殊的微纳米结构等特点,倍受人们的关注.因此,为了获得较高的光电转化效率,充分利用各维度微纳米材料的优点,制备复合维度的光阳极结构薄膜是目前研究的热点.在本研究中,我们采用一步法直接合成了TiO2微米球与纳米颗粒共生纳米材料,该共生材料具有较大的比表面积、优良的光散射作用.将其作为光阳极材料应用于染料敏化太阳电池中,与纯微米球及纳米颗粒相比,基于该共生纳米材料制备的光阳极薄膜的染料吸附量大、电子寿命长,有效地提高了电池的短路电流密度,在相同的多孔薄膜厚度为7.2μm时,得到了8.15%的光电转化效率,优于纯微米球的7.60%及纳米颗粒的6.83%.最后,通过加入一层纳米颗粒(4.8μm)进行薄膜结构优化及Ti Cl4处理,基于该共生微纳米结构的太阳电池获得了10.82%的高光电转化效率.     

纳米多孔SnO2比表面积变化对光降解罗丹明B的影响

采用光化学合成技术制备了比表面积可控的纳米多孔SnO2光催化材料,探讨了其光催化降解罗丹明B溶液的反应机理.将SnSO4和稀硫酸混合配制成前驱体溶液,利用低功率紫外灯辐照诱导光化学反应制备了纳米多孔SnO2.当前驱体溶液中硫酸浓度在0.1~0.5 mol/L范围时,纳米多孔SnO2的比表面积可控制在13~119 m2/g范围.以罗丹明B为目标降解物,SnO2的光催化性能随着比表面积的增加而增大.当硫酸的浓度为0.5 mol/L时,所制备的SnO2样品对于光催化降解罗丹明B溶液具有最高的效率.     

基于咔唑基芘的有机多孔材料的合成及表征

以芘和咔唑为主要原料,通过溴化、胺化反应合成了一类新颖的芘键联咔唑星形分子,并利用三氯化铁催化的氧化偶联聚合反应,得到了具有良好热稳定性、较大比表面积的有机多孔聚合物材料。气体等温吸附线表明,该材料的H_2吸收能力达9.99mmol/g(100kPa,77K)、CO_2吸收能力达3.10mmol/g(100kPa,273K)。     

PMMA微球的制备与表征

以甲基丙烯酸甲酯为反应物、过硫酸钾为引发剂、十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,采用无皂乳液聚合法,制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球.利用傅里叶-红外光谱、扫描电子显微镜、激光散射粒度分析仪、比表面积测定仪和热重差热分析仪分别对所得的PMMA微球进行红外、形貌、粒径分布、N2吸附-脱附等温线与比表面积、热稳定性等表征.结果表明,随着表面活性剂量的增加,PMMA微球粒径逐渐减小,比表面积逐渐增大,且当表面活性剂浓度为0.025mol/L时,制备的PMMA微球的粒径小、分散效果佳,并表现出良好的热稳定性.     

聚苯乙烯亚微米球的制备与表征

以苯乙烯为反应物、过硫酸钾为引发剂、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,采用无皂乳液聚合法,制备了单分散的聚苯乙烯(PS)亚微米球.利用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、激光散射粒度分析仪、热重-差热分析仪和比表面积测定仪等分别对所制得的PS亚微米球的红外性能、形貌特征、粒径分布、热稳定性和N2吸附-脱附等温线与比表面积等性质进行了表征.研究结果表明:随着SDBS用量的增加,单分散PS亚微米球的粒径逐渐减小,比表面积逐渐增大,且当表面活性剂浓度为0.025 mol·L-1时,制备的PS亚微米球粒径小、分散效果好,并表现出良好的热稳定性.     

氧化铁负载多孔炭材料的制备及其电化学性能

以杨木蒸汽爆破后的固体残渣(SEP)为原料,采用两步协同活化法制备多孔炭材料,并对制备的多孔炭材料的电化学性能进行分析。结果表明:所制备的多孔炭(PC800-4)的比表面积最高(3 282 m~2/g),首次放电比电容也最高,为319 F/g。以此多孔炭材料为前驱体,硝酸铁为铁源对多孔炭材料进行金属离子的负载。采用比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱技术(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)对负载有金属氧化物的多孔炭材料进行结构表征并对其电化学性能进行分析。结果表明:α-Fe_2O_3成功负载在所制备的多孔炭材料上,其比电容由原来的319 F/g增加到419 F/g.     

两步法仿生合成TiO2纳米线及其表征

以钛酸正四丁酯及L-半胱氨酸为钛源和模板剂,醇热法仿生合成纳米TiO2前体,冉将前体与氢氧化钠溶液水热反应制备出TiO2纳米线．通过SEM、XRD、FTIR以及比表面积及孔径分析仪对前体及纳米线进行表征,结果表明：TiO2纳米线为无定型的钛酸盐结构,直径在20～40nm,长度达数微米,其比表面积为312．58m2／g;煅烧后TiO2纳米线由无定型转变成锐钛矿型结构,FT—IR图谱分析表明纳米线含有Ti—O键．     

共轭微孔聚合物的设计与合成

共轭微孔聚合物(Conjugated Microporous Polymers,CMPs)是一类结合π-共轭骨架和永久性的纳米多孔结构的有机多孔聚合物,由于其结构可控,高的比表面积和良好的物理化学稳定性而日益受到人们的重视.这篇文章重点介绍了CMPs的分子设计原则和制备方法.     

Fe3O4@Cu2O多孔纳米微球的制备及可见光光催化性能研究

采用简单绿色的方法,在不加任何连接剂的情况下制备绒球状的多孔Fe3O4@Cu2O核壳纳米复合物.通过SEM、XRD、UV-Vis、BET以及精密SQUID磁学等手段对所制备产物的形貌、晶型、组成、比表面积以及磁性等进行分析.结果表明,这种结构新颖的多孔Fe3O4@Cu2O纳米复合物具有超顺磁性,在可见光下具有很好的光催化甲基橙(MO)降解的性能和循环稳定性,因此在环境净化方面具有潜在的应用价值.     

小粒径PLGA纳米颗粒的制备

聚乳酸—羟基乙酸共聚物(PLGA)因具有良好的生物相容性,已成为发展最好的可降解聚合物之一,而其粒径是限制其应用的一个重要因素.通过双乳化-溶剂挥发(W/O/W)方法制备小粒径PLGA纳米颗粒.并用纳米粒度及电位分析仪(DLS)对其粒径及Zeta电位进行研究讨论.结果表明,不同的水油比,表面活性剂浓度以及有机相浓度对粒径都有影响.在水油相比大于16∶1,PLGA与表面活性剂质量比大于1∶1,有机相浓度为5 mg/m L时,都出现了小于100 nm的PLGA纳米颗粒,所得PLGA纳米颗粒的粒径范围在49 nm~445 nm.     

多孔聚合物储氢材料研究进展

综述多孔聚合物储氢材料自具微孔聚合物、共轭微孔聚合物、超交联聚合物的合成方法及储氢性质的研究进展.分析影响储氢材料的储氢性能因素,并与其他多孔储氢材料的储氢性能进行比较.     

异形聚合物纳米球的制备及其作为催化剂载体和光子晶体基元的性能

采用无皂乳液聚合,以过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂、苯乙烯(St)为疏水单体、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为亲水单体与亲/疏水性各异的交联剂进行反应,制备交联异形聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PSt-PGMA)聚合物纳米球.利用扫描电镜、动态光散射、红外光谱、热重分析等手段对材料进行表征,探讨异形聚合物纳米球形貌的调控方法和形成机理.结果表明,交联剂的亲/疏水性是控制聚合物纳米球形态的关键因素.该聚合物纳米球可作为Au纳米粒子载体用于催化对硝基苯酚的还原反应.同时,通过垂直沉积法诱导尺寸各异的交联异形PSt-PGMA聚合物纳米球自组装,可获得颜色从红到紫连续变化的光子晶体材料.     

潜伏酸法纳米二氧化硅的制备和表征及对聚乙烯复合物性能的影响

以硅酸钠为原料、己二酸二甲酯为酸潜伏剂,采用溶胶—凝胶法制得纳米二氧化硅(SiO2)粉体,运用红外光谱(FT-IR)、布鲁纳尔—埃梅特—泰勒(BET)比表面积、孔径分布和透射电镜(TEM)等对二氧化硅粉体进行表征。红外光谱表明二氧化硅表面硅羟基与己二酸二甲酯水解产物己二酸的羧基形成氢键。制得的二氧化硅粉体具有较大的比表面积[388～400(m2.g-1)],根据比表面积计算出一次粒径小于10 nm。透射电镜观察到二氧化硅粒子聚集使得二次颗粒尺寸在(80—100)nm之间。采用熔融共混法制备SiO2/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料(SiO2/LDPE),研究纳米二氧化硅对LDPE的力学性能和热稳定性的影响。结果表明纳米二氧化硅的加入提高了LDPE的拉伸强度,含3%二氧化硅的复合物的拉伸强度从6.88 MPa提高到8.32 MPa。并且随着纳米粒子含量的增加其断裂伸长率降低,但高温热稳定性增强。     

基于共价有机框架的仿生光动力学治疗试剂的构建

共价有机框架（COF）是一类新兴的多孔有机聚合物,因其具有较大的比表面积、有序的孔道结构以及良好的生物相容性,已成为具有潜力的纳米药物载体.制备了基于COF纳米颗粒的仿生纳米复合物,负载光敏剂孟加拉玫瑰红（RB）,并包裹癌细胞膜（CMV）对该复合物进行仿生修饰.结果表明：制备的COF/RB@CMV纳米复合物具有良好的生物兼容性,能够被肿瘤细胞有效摄取,并在光照激活条件下产生对细胞具有高毒性的活性氧化物（ROS）,进而起到了杀伤肿瘤细胞的作用.提出了一种新的基于COF的仿生纳米平台用作光动力学治疗（PDT）试剂.