Silicon-phthalocyanine bonding with SiO2 matrix and its strong optical limiting effects

Silicon-phthalocyanine (SiPc) is chemically bonded to 3-aminopropitriethoxysilane (NH₂(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, KH550) by the nucleophilic substituted reaction between the active chlorine of silicon dichlorine phthalocyanine (SiPcCl₂) and amino-group of KH550. The reacted product is hybridized with 3-glycidoxypropitrimethoxysilane (CH₂OCHCH₂O(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, KH560) with sol-gel processing to form sol-gel inorganic material with good physical-chemical and optical properties. Due to tethering SiPc to the network, the aggregation of SiPc is effectively prevented in sol-gel derived matrix, and the doping concentration of SiPc in the form of monomer in the matrix is greatly enhanced. The cross-linkage of SiPcCl₂ and KH550 is estimated and confirmed with FT-IR spectra. The optical limiting effects (OLE) of the gel with different content of SiPc are investigated with a frequency double Q-switched Nd₃₊:YAG laser of 8 nsec. pulse.     

纳米TiO2复合涂层的制备及其对LY12铝合金的防护性能影响

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能,研究了以正硅酸乙酯(TEOS)为主要原料,加入一定量的-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550),并引入纳米TiO2进行复合,以冰乙酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在铝合金基体表面形成复合涂层,并利用氟硅烷进行表面修饰。腐蚀电化学测试分析结果表明,纳米TiO2掺杂制备的复合涂层能够明显的提高铝合金基体的防护性能。并考察了纳米TiO2含量对涂层性能的影响,结果表明,在纳米TiO2质量分数为0.04%时制备的涂层性能最佳,相应的试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为5.965×10 9 A/cm2,而同等实验条件下铝合金基体腐蚀电流密度为7.216×10 5 A/cm2,涂层的存在使腐蚀速率降低了4个数量级,说明涂层对铝合金基体具有显著的防护效果,并且利用扫描电镜(SEM)和接触角测试来考察涂层的致密性和憎水性。     

Enhanced dielectric properties of polypropylene based composite using Bi2S3 nanorod filler

A novel two-phase composite system using polypropylene(PP) as matrix and semiconductor bismuth sulfide(Bi_2S_3) as filler,was prepared by a simple process.Surfactant KH550 was chosen to modify the interface between inorganic fillers and organic PP matrix.The variations of dielectric properties of the Bi_2S_3/PP composites with the volume fraction of Bi_2S_3,frequency and temperature were discussed.The results reveal a percolative behavior of the composites with the threshold of 0.08.The composite is demo...     

有序介孔金属氧化物的合成及其光催化性能表征

以钛酸异丙酯[Ti(OCH(CH3)2)4]、正硅酸四乙酯[Si(OC2H5)4,TEOS]、钽酸乙酯[Ta(OC2H5)5]、铌酸乙酯[Nb(OC2H5)5]为原料,采用溶胶-凝胶法成功合成了80TiO2.20SiO2和TaNbO5复合介孔分子筛.XRD表征结果表明,新合成样品的介观结构皆具有高的有序度;550℃焙烧去除模板剂后,仍保持良好的有序度.在焙烧过程中80TiO2.20SiO2骨架内有锐钛矿纳米晶粒产生,而TaNbO5仍保持无定形相.在紫外光照射下,介孔80TiO2.20SiO2和TaNbO5对分解H2S气体皆表现出高的光催化活性.介孔80TiO2.20SiO2分解H2S的活性是无孔80TiO2.20SiO2的近16倍.     

直接甲醇燃料电池溶胶-凝胶流动相的制备及性能

以硅酸钠或硅酸乙酯与甲醇、硫酸为原料,采用改性溶胶-凝胶法制备了溶胶-凝胶流动相.以SEM观察流动相的形貌,测定了其甲醇渗漏和电化学性能,并研究了流动相的制备温度及组分对成胶速率及甲醇渗漏的影响.结果表明,溶胶-凝胶流动相具有多孔结构,改变了甲醇的传质途径和传质机理,与相同浓度的甲醇和硫酸液相流动相相比,渗漏率下降了90%以上,流动相制备的最佳温度为30℃,流动相中SiO2最佳质量分数为4%.     

掺杂Co的介孔SiO_2的制备与表征

利用溶胶-凝胶法,在碱性条件下,以正硅酸乙酯和KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)为硅源,CTAB为模板制备掺杂Co的介孔SiO2,并用BET、XRD、FT-IR、XPS对所得介孔SiO2进行表征.结果表明:所得介孔SiO2上负载了钴纳米粒子,煅烧温度在400℃的样品的比表面积最大,当温度逐渐提高时所得样品比表面积反而减小;当n(SiO2)∶n(CTAB)为1∶0.20时,所得样品比表面积(514.2 m2.g-1)相对较高,所制备的样品呈双介孔结构.     

多晶3C-SiC薄层的淀积生长及结构性能分析

采用ＨＦＣＶＤ生长法,以较低生长温度,在Ｓｉ（１１１）衬底上淀积３Ｃ－ＳｉＣ（１１１）薄层。用ＸＲＤ、ＶＡＳＥ、ＸＰＳ等分析手段研究了薄层的结构、光学常数、组分及化学键等性能。ＸＲＤ显示薄层具有明显的择优取向特征。ＶＡＳＥ测量出薄层的折射率为２．６８６,光学常数随深度的变化曲线反映出薄层的多层结构。ＸＰＳ深度剖面曲线表明薄层中Ｓｉ／Ｃ原子比符合ＳｉＣ的理想化学计量比,其能谱证明Ｃ１ｓ与Ｓｉ２ｐ成键形成具有闪锌矿结构的３Ｃ－ＳｉＣ。     

Interface enhancement of glass fiber/unsaturated polyester resin composites with nano-silica treated using silane coupling agent

Nano-silica treated with different kinds of coupling agent(KH550, A-143, A-151) was used to modify the surface condition of glass fiber, and then, the modified glass fiber/ unsaturated polyester resin(UPR) composites materials were prepared. Scanning electron microscopy(SEM), dynamic mechanical analysis(DMA), and impact test were used to characterize the composite materials' structure and properties. The morphology of composite materials shows that the adhesion between nano-silica and glass fiber is improved when silane coupling agent is added in. The DMA and impact test results show that silane coupling agent(especially KH550 and A-151) could effectively improve the composite's mechanical properties. When the dose of KH550 was 0.1%(m ︰m), the storage modulus and impact strength reached the maximum.     

溶胶凝胶法制备PbS/SiO2量子点玻璃的研究

经溶胶凝胶转变过程制备了硫化铅/二氧化硅(PbS/SiO₂)量子点复合玻璃材料,利用高分辨透射电镜、可见紫外吸收光谱、比表面分析、热分析等手段对这一类体系的物理化学性质进行了较为系统的研究。复合体系的溶胶凝胶转变点可通过对复合溶胶粘度随时间变化的观测而确定。高分辨电镜观察表明 PbS/SiO₂ 复合材料中PbS颗粒基本为nm级的球形粒子。由于复合材料中纳米级PbS颗粒的存在,其吸收光谱中的吸收边界与常规尺寸PbS颗粒的吸收光谱边界相比有明显的蓝移,体现出显著的量子效应。     

KH550的水解工艺及其对SiO2表面改性的研究

用电导率在线测量法和红外光谱法研究了硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的水解工艺。采用共沸蒸馏和溶剂置换方式置换出湿凝胶中物理吸附水,并用KH550水解液对SiO2湿凝胶进行了改性。通过红外光谱（FT-IR）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）吸油值、粒度分析仪和接触角测定仪等方式对改性效果进行了表征。结果表明,采用KH550对SiO2湿凝胶进行改性后,产品的接触角显著提高,吸油值增大70%以上,孔容为未改性样品的2倍,有机相中的分散性显著提高。同时,对比共沸蒸馏和溶剂置换两种方式,共沸蒸馏得到疏水性更好的超细SiO2,改性后样品的接触角可以达到140°以上。共沸蒸馏过程中,当改性剂KH550用量为超细SiO2绝干粉重的17.5%（质量分数）时,改性效果最好。     

硅烷偶联剂对金刚石表面改性研究

用硅烷偶联剂KH550的醇水溶液和甲苯溶液分别对金刚石表面进行改性,研究了两种表面改性方法对金刚石表面性质的影响.结果表明,两种表面改性方法均可实现KH550与金刚石表面的化学结合,改变其表面Zeta电位,减少金刚石之间的团聚,且KH550甲苯溶液改性效果优于KH550的醇水溶液.     

可粘性聚四氟乙烯板材的制备工艺和粘合性能

研究了可粘性聚四氟乙烯(PTFE)板材的制备工艺及其粘合性能.确定了加工工艺参数,讨论了添加剂LW和经表面处理的LW对树脂粘合性能的影响.实验结果显示:通过在PTFE中混合LW,可以有效改善PTFE板材的粘合性能;当采用硅烷偶联剂KH550、十六烷基溴化胺对LW表面进行处理,粘合性能可以进一步提高,并且硅烷偶联剂KH550处理LW的效果更好.     

(Ba,Pb)TiO3铁电薄膜的制备及其光学性质研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术在(100)Si及石英衬底上制备了Ba0.95Pb0.05TiO3(BPT)铁电薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微术(AFM)对薄膜的物相结构、结晶性和表面形貌进行表征,结果表明晶化完整的BPT薄膜呈多晶钙钛矿结构,薄膜表面均匀致密.用紫外-可见分光光度计在190～1000nm波长范围内,测量了不同温度退火的BPT薄膜的光学透射率,并通过透射光谱计算了薄膜折射率和消光系数的色散关系.     

界面处理对聚丙烯/玻璃微珠体系流变性能的影响

研究了偶联剂(KH 550)和马来酸酐接枝聚丙烯(M PP)表面偶联反应对聚丙烯(PP)/玻璃微珠(GB)复合材料界面形态和流变性能的影响。采用ARES型旋转式流变仪和扫描电镜(SEM)对材料的熔体粘度、动态特性以及界面形态作了研究。实验结果表明:玻璃微珠对材料有增加模量和粘度的作用,并且GB含量越高材料的模量和粘度就越高。使用KH 550偶联剂处理GB后,其表面变得更为粗糙,且体系相容性未得到改善,材料的粘度与模量有所上升。在基体中加入少量能与KH 550反应的低分子量M PP,虽然体系相容性得到了改善,但是降低了粘度;然而KH 550与M PP界面反应形成的“聚合物刷”又具有增粘作用,因此体系中增粘作用和降粘作用相互竞争。实验证明降粘作用为主导作用,体系粘度下降。     

不同改性尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能研究

用偶联剂KH550、KH560、KH570、NXT和H₃PO₄刻蚀对尼龙短纤维进行表面改性,将改性后的尼龙短纤维与天然橡胶制成母炼胶,然后用母炼胶制备尼龙短纤维-天然橡胶复合材料。通过力学性能测试以及RPA检测等手段,分析不同偶联剂和H₃PO₄刻蚀改性尼龙短纤维对复合材料综合性能的影响,发现用偶联剂KH570处理尼龙短纤维是改善复合材料综合性能较好的方法。在偶联剂KH570处理的尼龙短纤维基础之上添加不同相溶剂制备复合材料,通过力学性能测试分析不同相溶剂对综合性能的影响。并用扫描电镜(SEM)对复合材料断口形貌进行观察和分析,发现添加进口相溶剂能有效提高偶联剂KH570处理的尼龙短纤维在天然橡胶中的分散性,同时也能减少复合材料表面的孔洞即提高了尼龙短纤维与天然橡胶之间的界面粘结力。     

玻璃微珠表面改性方法及其对硬质聚氨酯泡沫性能的影响

研究了用偶联剂处理玻璃微珠的方法及其对全水发泡硬质聚氨酯泡沫的微观形貌和压缩性能的影响.试验结果表明,通过适当的方法可以将偶联剂以氢键或化学键的方式连接到玻璃微珠表面,经过偶联剂处理的玻璃微珠与硬质聚氨酯泡沫基体具有较好的相容性和界面强度.并且用玻璃微珠K46(偶联剂KH550处理)增强的聚氨酯泡沫压缩强度和压缩模量有提高.     

直接甲醇燃料电池溶胶-凝胶流动相的制备及性能

以硅酸钠或硅酸乙酯与甲醇、硫酸为原料,采用改性溶胶-凝胶法制备了溶胶-凝胶流动相.以SEM观察流动相的形貌,测定了其甲醇渗漏和电化学性能,并研究了流动相的制备温度及组分对成胶速率及甲醇渗漏的影响.结果表明,溶胶-凝胶流动相具有多孔结构,改变了甲醇的传质途径和传质机理,与相同浓度的甲醇和硫酸液相流动相相比,渗漏率下降了9...     

碳纤维表面处理对室温硫化硅橡胶复合材料性能的影响

以分别经α-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、浓硝酸、浓硝酸-KH550处理的短切碳纤维作为功能组分,制备室温硫化硅橡胶复合材料,研究了碳纤维处理方法对复合材料的力学性能、热性能和烧蚀性能的影响。结果表明,添加经浓硝酸-KH550连续处理碳纤维时,复合材料的性能最好;性能最佳复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别为4.0 MPa和20.3 kN/m,起始分解温度提高到509.3 ℃,而线烧蚀率和质量烧蚀率分别降低至0.148 mm/s和0.062 g/s。     

(RXN)4与(XNR)4立方簇合物的稳定性

用密度泛函理论DFT ,在B3LYP/CEP 1 2 1G水平上 ,对 (RXN) 4 (X =C ,Si,Ge ,Sn,Pb ;R =H ,CH3,C(CH3) 3,Si(CH3) 3,C6H5)立方簇合物的几何构型、电子结构、振动光谱和化学键性质进行了研究 .结果表明 ,(RXN) 4 的稳定性较差 ,(XNR) 4 的 5种结构的稳定性顺序为 :(PbNR) 4>(SnNR) 4 >(GeNR) 4 >(SiNR) 4 >(CNR) 4 .     

硅烷偶联剂溶液对废旧电路板非金属粉末改性沥青性能的影响试验分析

针对废旧电路板非金属粉末改性沥青在实际道路工程应用中存在的特点和不足,采用不同质量分数的硅烷偶联剂溶液(KH550)对非金属粉末(NMP)进行预处理,再用处理过的粉末作为改性剂改性沥青。通过对NMP改性沥青的高温性能、低温性能、感温性能和相容性能开展试验研究,最终得到KH550表面处理NMP的合理质量分数为2%。采用傅里叶红外光谱仪,研究了处理前后NMP的表面特性以及NMP改性沥青的微观改性机理。结果表明:采用硅烷偶联剂处理过的非金属粉末可显著提高NMP改性沥青的高温性能和存储稳定性,降低温度敏感性,但对其低温性能无明显改善。