多巴胺改性海藻酸钠/聚丙烯酰胺水凝胶的制备及其性能

以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)为催化剂,通过多巴胺(DA)与海藻酸钠(SA)反应,制得含有邻苯二酚基团的多巴胺改性海藻酸钠(SA-DA);采用自由基聚合法,以SA-DA和丙烯酰胺(AM)为主要原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,制备了SA-DA/PAM双网络(DN)水凝胶.采用¹H NMR、UV-Vis对SA-DA组成进行表征;采用拉力试验机及SEM对SA-DA/PAM水凝胶的力学性能及形貌进行表征.考察四甲基乙二胺(TEMED)的加入、SA-DA浓度及Bis含量对水凝胶强度和粘附性的影响.结果表明,加入TEMED后水凝胶的强度和粘附性能均有下降.当SA-DA浓度为15 mg/mL,Bis含量为AM的0.15 mol%时,SA-DA/PAM水凝胶有较高的强度和较好的粘附性,粘附性为9.8 kPa,拉伸强度为391.8 kPa,断裂伸长率为486.0%.与SA/PAM水凝胶相比,拉伸强度增加了6.3倍,断裂伸长率提升了4.1倍,粘附性提高了2.4倍.     

聚酰亚胺纤维增强低密度柔性MTES基SiO2气凝胶的制备及表征

本文用具有环境友好性的甲基三乙氧基硅烷替代甲基三甲氧基硅烷,在水溶剂体系中,利用阳离子表面活性剂制备SiO2气凝胶基体,并以耐高温的聚酰亚胺短切纤维为增强相,制备得到了柔性疏水的SiO2气凝胶复合隔热材料。研究了聚酰亚胺短切纤维含量对复合材料热、力学性能的影响。结果表明：制备得到的SiO2气凝胶复合材料具有纤维状三维骨架结构并且气凝胶基体与增强相之间结合紧密,使得复合材料具有超疏水性,疏水角高达171°;具有良好的隔热保温性能,导热系数在0.021 W/(m·K)~0.0225 W/(m·K)之间,初始热分解高达521℃;具有较好的弹性,压缩20%形变后样品未发生增强相与基体的分离现象,并且卸压后能回弹至12%形变处。随着纤维含量的增加,复合材料里压缩强度（20%形变）逐渐增大,但是回弹率并没有较大的变化。     

SiO2气凝胶的溶胶-凝胶/共沸蒸馏法制备及表征

以工业水玻璃为硅源,采用溶胶-凝胶和共沸蒸馏的方法在常压下制备SiO2气凝胶,研究制备条件对SiO2气凝胶性能的影响.结果表明,当溶液体系的pH值为4.5,添加2 mL甲酰胺作为干燥控制化学添加剂(DCCA),并以正丁醇与凝胶中的水为共沸蒸发介质时,所制备的SiO2气凝胶具有典型的气凝胶结构特征,经分析SiO2气凝胶的...     

矿井密闭填充材料力学性能分析与稳定性预测

采用水凝胶密闭填充材料建造密闭墙是防止煤层自燃、有害气体扩散或者瓦斯爆炸的方法之一。通过一系列单向压缩试验,分析了吸水性单体、交联剂、促凝剂的含量等对水凝胶内填充材料力学性能的影响。并利用灰色GM(1,1)预测模型对水凝胶密闭填充材料进行了持久稳定性分析。实验发现,随着单体与交联剂添加量的增加,水凝胶材料的弹性模量增大,强度提高,弹性减弱;而促凝剂含量的影响正好与之相反。同时水凝胶材料的应力-应变曲线出现了阶段性变化,且分界点的位置由材料本身的形变所决定,一般出现在纵向形变为50%处;模型精度较好,亲水性单体浓度增大,水凝胶材料的持久稳定性也较好。     

纳米TiO2-SiO2自清洁复合薄膜制备及其光催化机理

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备TiO2-SiO2复合薄膜,研究SiO2添加量对光催化活性的影响,探讨TiO2光催化的机理.结果表明:光催化性随SiO2含量的增加而增加,但SiO2添加量过大,煅烧过程中对TiO2锐钛矿相晶粒生长有抑制作用,而且光催化活性有所下降.当SiO2添加量为30%时,在紫外光照1h时TiO2-SiO2薄膜的光催化活性最佳.     

高强度物理-化学混杂双网络水凝胶的制备及性质

以聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）和丙烯酰胺（acrylamide, AM）为原料, 采用“一锅煮”及紫外辐照结合冷冻 解冻两步聚合法制备聚乙烯醇/聚丙烯酰胺(PVA/PAM)混杂双网络水凝胶, 并对水凝胶的力学性能、 溶胀性能、 失水性能以及自愈合性进行测试和分析. 结果表明, PVA/PAM混杂双网络水凝胶具有较高的力学强度, 其拉伸强度为428 kPa, 失水速率和单网络水凝胶相比较慢, 具有一定的自愈合性.     

SiO_2气凝胶复合材料增强增韧改性技术研究进展

针对SiO2气凝胶制备和应用中的瓶颈,从提高气凝胶本体强度、纤维增强技术两个方面对SiO2气凝胶复合材料增强增韧改性技术研究进行了综述,并对其发展进行了展望。     

纳米SiO2对硅酸三钙基骨水泥性能的影响

研究纳米SiO2对硅酸三钙(Ca3 SiO5,简称C3S)基骨水泥性能的影响.结果表明:纳米SiO2的掺入,可以加快C3S的水化进程,但延缓了浆体的凝结.纳米SiO2与Ca(OH)2反应生成较低n(Ca)/n(Si)的CSH凝胶,降低了固化体中Ca(OH)2的含量.纳米SiO2与Ca (OH)2反应生成的CSH凝胶呈网络交织状结构,既可对固化体起到密实填充作用,又可增强固化体的胶凝性能,从而提高固化体的力学性能.固化体中Ca(OH)2的含量随纳米SiO2掺入量增加而降低;当SiO2掺入量达到6%时,固化体中CSH凝胶的平均n(Ca)/n(Si)开始降低.     

pH/温度双重敏感的PDMAEMA水凝胶的力学性质

以甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯(DMAEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在35℃条件下,采用自由基水溶液聚合制备了PDMAEMA均聚物水凝胶.通过溶胀度测定和环境扫描电镜对凝胶的温度和pH敏感性进行了研究.利用动态粘弹谱仪进行压缩和蠕变实验,研究了凝胶的力学性质.结果表明:PDMAEMA凝胶具有温度和pH双重敏感性,力学性质测试表明凝胶具有一定的强度和良好的黏弹性.     

二氧化硅气凝胶改性方法及研究进展

为了提高采用溶胶-凝胶法制备的二氧化硅气凝胶的网络强度,介绍了对二氧化硅气凝胶进行改性的3种方法. 以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法和表面修饰工艺,在常压条件下制备了SiO2气凝胶. 傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)测试结果表明,SiO2气凝胶具有较好的疏水特性. 表面修饰剂三甲基氯硅烷在正己烷中的体积分数为6%,表面修饰时间为24h时,气凝胶具有优化的性能.     

PVA/PAA/BC复合水凝胶的制备与性能

利用冰冻–解冻循环法制备聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)/细菌纤维素(BC)复合水凝胶.研究BC与单体丙烯酸(AA)用量对PVA/PAA/BC复合水凝胶的力学性能和溶胀特性的影响,初步探讨PVA/PAA/BC复合水凝胶的pH敏感性.实验结果表明:随着BC添加量的增多,PVA/PAA/BC复合水凝胶的含水率和拉伸强度与PVA/PAA水凝胶相比均有一定程度的提高,SEM表明复合水凝胶的网络交联点增多;加入AA会使复合水凝胶拉伸强度减小,但溶胀性能提高很多.综合考虑,BC添加量为4%,AA添加量为8%时,各项性能均较好.     

快速制备纳米SiO2的研究

采用溶胶-凝胶技术，利用正硅酸乙酯的水解和缩合反应，用NH4Cl作为阳离子表面活性剂，在短时间内制备了纳米SiO2粉末。研究了pH值、水与正硅酸乙酯的体积比、溶胶凝胶温度和焙烧温度对纳米二氧化硅制备时间及其粒径的影响，并用粒度分析仪对SiO2粉体颗粒进行了表征。结果表明，采用此方法制得的SiO2粉体颗粒平均粒径为67．5nm，较理想的反应条件为水与正硅酸乙酯的体积比为10，反应温度为60℃。     

蔗渣纤维素基双重敏感型IPN水凝胶的制备及其药物缓释

为制备具有双重敏感性的水凝胶,以甘蔗渣为主要原料,经过处理后得到纯度较高的蔗渣纤维素(SBC);以SBC和羧甲基纤维素(CMC)为基体制得的SBC/CMC水凝胶作为第一聚合物网络,并在第一聚合物网络的基础上,以N-异丙基丙烯酰胺为单体、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用互穿网络聚合物技术形成第二聚合物网络,制得具有互穿网络结构的水凝胶。扫描电镜和红外光谱分析结果表明,水凝胶中两种结构相互独立存在并形成了互穿网络结构。不同温度和p H条件下的溶胀实验结果表明此水凝胶具有p H和温度双敏感性。力学性能测试表明水凝胶具有较好的机械性能,其最大可承受80 k Pa的压缩应力。以牛血清白蛋白作为药物模型,研究了在磷酸缓冲液和模拟胃液环境中水凝胶的药物释放性能,证明p H和温度影响水凝胶药物的释放。     

高韧性ALG-Ca/PAM双网络水凝胶的制备与表征

分别以海藻酸钙和聚丙烯酰胺为刚性和柔性凝胶网络制备具有良好力学性能的双网络水凝胶.在刚性海藻酸钙(ALG-Ca)网络形成过程中,络合在EDTA中的Ca2+缓慢释放后与海藻酸中古罗糖醛酸(G单元)络合形成离子交联而得到均匀的海藻酸钙凝胶,丙烯酰胺(AM)在少量化学交联剂作用下共价交联形成柔性凝胶网络(PAM).考察了两个网络的相对含量和交联程度对水凝胶的力学性能的影响.结果表明,采用缓慢释放钙离子的方式,当ALG/AM质量比为0.2,BIS/AM质量比为0.002,Ca2+/COO-摩尔比为0.6,凝胶的力学性能最佳.     

选择性激光烧结Al2O3/SiO2复相陶瓷零件性能的研究

通过添加适量SiO2,经选择性激光烧结(SLS)成型及后处理得到Al2O3/SiO2复相陶瓷零件,分析了该复相陶瓷的物相和显微结构,研究了不同含量SiO2的引入对试样强度及密度的影响,最后选择最佳配比成型陶瓷零件.结果表明:随着SiO2含量的增加,烧结件的强度和密度也随之提高;当SiO2(体积分数)达到20%时,成型件经1 450℃高温烧结8 h抗弯强度达到45 MPa,密度为2.35×103kg/m3.     

PET/SiO_2纳米复合材料的力学性能和结晶性能研究

采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显著提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。     

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．     

SiO2-PMMA复合材料的粒度和结构

溶胶－凝胶技术合成了SiO2-PMMA无机－有机复合材料的均匀体系。用小角X－射线省射，X－射线能谱仪对所合成的SiO2-PMMA无机－有机复合材料体系进行了粒度的测量。给出了在该种复合材料中，无机与有机成分的含量相对变化时，体系的粒度并不发生显著变化，该体系是有机相被包覆在无机相中的所形成的网络等结论。     

氧化铝基纳米复相陶瓷型芯制备与性能研究

在刚玉粉料中添加纳米二氧化硅,利用原位合成方法制备了氧化铝基复合陶瓷型芯,讨论了纳米二氧化硅含量以及烧结制度对氧化铝基复合陶瓷型芯烧结温度、室温强度、高温蠕变等性能的影响.结果表明:SiO2纳米粉的加入,使陶芯材料致密度增加,从而使陶芯烧结温度降低,陶芯室温强度大幅度提高;随着SiO2含量加大,线收缩率和相对密度增加,...     

TiO2/SiO2气凝胶对亚甲基蓝降解的光催化活性

采用溶胶-凝胶过程和非超临界干燥法制备了TiO2/SiO2气凝胶,并对所得样品的结构进行了表征,研究了TiO2/SiO2气凝胶对亚甲基蓝(MB)降解的光催化活性.结果表明TiO2/SiO2气凝胶是一种轻质的连续多孔性块状材料,具有较高的机械强度;依据制备条件的不同,TiO2/SiO2气凝胶的比表面积在300～400m2·g-1范围内,平均孔径为20～40nm,孔体积在1～2cm3·g-1之间;TiO2/SiO2气凝胶对亚甲基蓝降解的光催化活性远高于粉末状的TiO2;钛硅的摩尔比n(TiO2)∶n(SiO2)=1∶6时制得的TiO2/SiO2气凝胶,经600℃焙烧热处理,在弱碱性条件下对亚甲基蓝降解的光催化活性较高;TiO2/SiO2气凝胶对亚甲基蓝降解反应的活化能为8.706kJ·mol-1.