聚合物基有机-无机杂化材料的制备研究

介绍制备聚合物基有机-无机杂化材料的成键方式及制备的主要方法、原理及其特点，包括溶胶．凝胶法、插层复合法、其混法、原位聚合法、纳米微粒原位生成法和微乳液法等，并对有机-无机杂化材料今后的发展作了展望。     

新型复合脂质体Cerasome稳定性的研究

合成了复合脂质N,N-二-十六烷基-N^α-6-（3-三乙氧硅烷基）丙基二甲胺基己酰基-L-丙氨酰胺（1）,其结构经薄层色谱（TLC）、^1 H核磁共振（NMR）及元素分析表征得以证实。将该脂质分散到水溶液中并进行超声,其头部将水解进而缩合形成表面具有陶瓷或硅覆盖的脂质体,因此将其命名为Cerasome。用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为添加的表面活性剂,采用荧光分光光度计通过测定脂质体的光散射强度,对Cerasome及作为对照的合成肽脂N,N-二-十六烷基-N^α-6-三甲胺基己酰基-L-丙氨酰胺（2）和磷脂酰胆碱（3）脂质体的稳定性进行了评价,结果Cerasome表现出了异常高的稳定性。     

聚酰亚胺／二氧化硅纳米杂化材料制备

通过溶胶－凝胶方法（sol-gel）,利用已水解的正硅酸乙酯（TEOS）与芳香族的聚酰胺酸（PAA）溶液混和,制备出了不同二氧化硅含量的杂化薄膜。在实验中,首次采用偶联剂来提高无机组分二氧化硅与有机组分聚酰胺酸的相容性,制备各种二氧化硅含量的有机－无机透明的杂化薄膜。扫描电镜分析结果表明,杂化膜的微观相结构与二氧化硅的含量、偶联剂的加入有关。     

杂化材料[Mn(H_2O)(2,2′-bipy)V_2O_6]的合成与表征

合成并表征了新化合物[Mn(H2O)(2,2′-bipy)V2O6],且对化合物进行了相应的红外、热重分析.结果表明:该化合物的空间群是Pca2(1),其晶胞参数为a=9.1702(2),b=10.4773(8),c=14.5231(3),V=1393.54(10)3且Z=4;该化合物的结构特征是钒氧四面体[VO4]以共顶点构成的钒氧链,[MnN2O4]八面体将钒氧链连成层;配体2,2′-联吡啶则分布于层的上下两侧,并以π—π相互作用将层与层之间连接起来.     

杂化材料[Mn（H2O）（2，2＇-bipy）V2O6]的合成与表征

合成并表征了新化合物[Mn（H2O）（2，2＇-bipy）V2O6]，且对化舍物进行了相应的红外、热重分析．结果表明：该化合物的空间群是Pca2（1），其晶胞参数为n=9．1702（2），b=10．4773（8），c=14．5231（3）A，V=l393．54（10）A^3且Z=4；该化合物的结构特征是钒氧四面体[VO4]以共顶点构成的钒氧链，[MnMO4]八面体将钒氧链连成层；配体2，2’-联吡啶则分布于层的上下两侧，并以π-π相互作用将层与层之间连接起来．     

无机-有机杂化介孔材料组装与性能表征

利用表面活化剂诱导合成法和离子印迹技术，通过TEOS和AAPS酸性催化水解和缩聚反应，将氨基嫁接到介孔材料孔壁上，组装出一种新颖的有序的无机-有机杂化材料；通过IR，xRD，TG，DTA，MIP和粒度分析测定，表征了该杂化材料的组成和孔结构。杂化材料对稀土La^3＋离子吸附量测定结果表明：杂化材料可对稀土离子有效捕集，La^3＋印迹杂化材料对模板镧离子比非印迹杂化材料表现出更好的识别选择性。     

磷钨酸/壳聚糖杂化材料的制备及其光致变色性

以Keggin结构的磷钨酸为电子受体,天然高分子壳聚糖为电子给体,合成了新型的磷钨酸/壳聚糖(CS-HPW)杂化材料.采用元素分析、红外光谱、X-射线光电子能谱、固体漫反射电子光谱等进行了表征.结果表明:杂化材料的化学组成为(C6H11O4N)5.8H3PW12O40.29.2H2O;有机给体与无机杂多酸间存在较强的相互作用.合成的杂化材料具有良好的可逆光致变色性能.     

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.     

聚酰亚胺/SiO2-Al2O3杂化薄膜亚胺化反应分析及分子结构预测

本文采用溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/二氧化硅-氧化铝（PI/SiO2-Al2O3）杂化薄膜。运用红外光谱仪、示差扫描量热仪和紫外-可见分光光度计分别测试了亚胺化过程中各阶段杂化膜的特征基团吸收峰的变化,反应热以及紫外-可见光透过率。使用原子力显微镜分析了无机相在亚胺化各阶段的形貌变化。通过这些分析推测了杂化薄膜的分子结构。     

有机-无机纳米杂化材料P(MMA-BMA)-TiO_2的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A)-聚甲基丙烯酸丁酯(PBM A)/T iO2杂化材料,并进行了结构表征和性能研究.以甲基丙烯酸甲酯(MM A)为杂化材料的主要成分,引入甲基丙烯酸丁酯(BM A)以改变PMM A/T iO2杂化材料易碎的缺点.实验结果表明:杂化材料中无机相与有机相通过S i-O-T i共价键相连,T iO2的加入增强了聚合物材料的抗紫外性.     

A Novel Approach for Entrapment of Biopolymers in Silica Matrix by Sol-gel Technique

1 Results The entrapment of biopolymers into silica by the sol-gel technique meets with incompatibility of inorganic and bioorganic components. The aim was to develop a compatible procedure biomimicking the biomineralization processes in the living nature. A suggested solution in Ref.[1-2] for the biopolymer entrapment into silica matrix is based on a novel silica precursor. The developed approach is distinguished from the common technique for fabrication of hybrid biopolymer-silica nanocomposite materi...     

溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiFePO_4/C

以Fe(NO_3)_3·9H_2O、LiNO_3、NH_2H_2PO_4为原料,以蔗糖为碳源,以草酸为配位剂和还原剂,通过溶胶一凝胶法制备了LiFePO_4/C复合材料.应用TG、XRD、SEM等手段对材料的结构和形貌进行了表征,并通过CV、EIS和恒流充放电测试研究了材料的电化学性能.结果表明,550℃时即可得到LiFePO_4晶体材料;而600℃时制得的LiFePO_4粒径细小且分布均匀,粒径在200～400 nm之间;该材料在0.1 C和1 C放电倍率下首次放电比容量分别为161、145 mAh/g,10 C时达到108 mAh/g.     

牺牲硅胶法合成Asp-MIPs及其性能研究

采用分子印迹技术合成以AM、4-VP为功能单体的系列Asp-MIPs,并利用SEM、IR等技术对MIP进行分析和表征.等温吸附、Scatchard分析对MIP的静态吸附性能及吸附特异性的研究所得平衡解离常数Kd和表观最大吸附常数Qmax数据表明:各MIPs在对底物进行吸附时,均会产生两种不同类的亲和位点.以AM为功能单体可获得吸附性能较好的MIP.     

POSS和PS/POSS共聚物的合成及表征

通过“顶角 戴帽”法合成了一种带双键的单官能团笼型倍半硅氧烷纳米粒子（POSS）,对其结构进行了表征;再利用双键可反应的化学特性,用自由基聚合制备出聚苯乙烯(PS)/POSS共聚物,研究了共聚物的结构、热性能及POSS纳米粒子在PS基体中的分散情况。实验结果表明, POSS粒子容易自组装成直径6～8nm的纳米微球,这些微球均匀分散在PS基体中;POSS纳米粒子的加入阻碍了PS的链段运动,从而使得PS/POSS共聚物的玻璃化温度比纯PS提高了10℃以上。     

基于表面等离子体共振技术检测水杨酸的新方法

水杨酸是一种广泛应用于医药、香料、染料和农药等方面的重要的有机化工原料,但使用不当会对人体造成伤害.为了对其进行快速灵敏的检测,采用分子印迹技术,以甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯作交联剂,通过光接枝的方法制备了对水杨酸有特异性吸附的分子印迹聚合物;基于表面等离子体共振检测技术研究了此聚合物对不同浓度水杨酸的吸附行为.结果表明所制备的聚合物灵敏度高,对目标分子有较高的识别特性,在10-11~10-6 mol/L浓度范围内对水杨酸的吸附有良好的线性关系,为水杨酸的快速检测提供了一种高灵敏度的新方法.      

多分辨预处理技术加速PO-MOM混合方法的研究

结合复杂物体散射特性的电磁计算问题,研究了物理光学(PO)与矩量法(MOM)相结合的混合技术,寻求PO-MOM方法减少计算时间和存储空间、提高计算精度的途径;针对矩量法在求解过程中的迭代问题,引入多分辨预处理技术,并给出算例.结果表明,在满足计算精度不变的前提下,使用PO-MOM混合方法提高了计算效率.     

测量高模材料模量的“降模法”及计算程序

提出了“降模法”用以间接测量高模材料的模量 ,并以测量接伸模量为例详述了具体的实验步骤和数据处理过程 ,为测定高模材料的模量找到了一种更精确、更实用的方法     

H2O2直接用于溶胶凝胶法制备氧化锌薄膜

通过将过氧化氢（H2O2）溶液直接加入传统Zn溶胶的方法制备了新溶胶,并在玻璃衬底上旋转涂敷制备ZnO薄膜.H2O2的加入提高了溶胶的稳定性,增加了溶胶的成膜性.采用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）,差热分析法（DTA）来分析溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜的成膜原理;使用扫描电镜（SEM）,X射线衍射（XRD）,光致发光（PL）重点研究了ZnO薄膜形貌、结构与发光特性随H2O2加入量的变化规律.研究发现：H2O2的加入使得溶胶体系中生成了新的锌-过氧络合物,溶胶内部成分的改变对溶胶性质产生重要影响并将改变ZnO薄膜的成膜过程.     

热聚合法制备二苯甲酰-L-酒石酸手性分子印迹聚合物I．热聚合条件的优化

以二苯甲酰-L-酒石酸（L-DBTA）为模板分子，甲基丙烯酸甲酯（MMA）等为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯（GDMA）为交联剂，采用热聚合方法合成了L-DBTA手性分子印迹聚合物（ML-DBTA），讨论了不同功能单体、功能单体的用量、交联剂的用量、聚合温度、聚合时间、溶剂等对（ML-DBTA）合成的影响。通过（ML-DBTA）对底物的结合实验和高效液相色谱分析，合成的（ML-DBTA）对模板分子L-DBTA具有很好的识别性，对L-DBTA的选择性比二苯甲酰-D-酒石酸（D-DBTA）高，其分离因子（a）可达2.79。优化的热聚合条件为：n（L-DBTA）：n（MMA）：n（GDMA）-1：4：20，聚合温度60℃，聚合时间48h，溶剂为乙腈。     

无机-有机杂化材料的制备及其对Cu^2＋吸附性能研究

通过正硅酸乙酯（TEOS）与钛酸正丁酯（Ti（OC4H9）4）间的醇解反应和溶胶-凝胶法制备了一系列无机-有机杂化材料，并观察了Cu^2＋的浓度、体系的pH值等参数对Cu^2＋吸附性能的影响．结果表明：随着杂化材料中钛含量的增加，它们的比表面积随之增大．Cu^2＋吸附实验表明：该类杂化材料确实能够吸附Cu^2＋，而且不同比例的Si／Ti杂化材料对Cu^2＋的吸附能力不同．因此该类杂化材料能够用于废水中Cu^2＋的分离和回收，所以在废水处理等环境保护方面具有潜在的应用价值．