KH-570表面改性超细SiO_2的研究

利用超重力连续化装置制得超细SiO2的湿滤饼,用硅烷偶联剂KH-570对SiO2表面进行改性以提高其在有机相中的浸润能力。通过红外光谱(FT-IR)、表面羟基数、透射电子显微镜(TEM)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油值、激光粒度分析等表征手段对样品进行了测试分析。结果表明:硅烷偶联剂KH-570是有效的改性剂;改性后样品在有机相中的浸润能力明显提高,样品的DBP吸油值由1.9 mL/g增大到3.1 mL/g;确定了最佳偶联改性条件,反应时间为4 h,改性剂KH-570用量为SiO2质量的10%,改性后样品每平方纳米表面积上的羟基数由1.15nm-2减少到0.9 nm-2。     

硝酸与硝基苯在SiO_2表面的光化学反应

文章采用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和高效液相色谱仪(high performance liquid chromatography,HPLC)研究了308nm光照下硝酸(HNO_3)和硝基苯分别在气相及SiO_2表面的光化学反应。探究了光照时间、硝基苯初始浓度和相对湿度(relative humidity,RH)等因素对反应的影响。结果表明:无论有无水汽,无光照条件下HNO_3和硝基苯在气相和SiO_2表面均不直接发生反应;308nm光照下均反应生成对硝基苯酚(p-NP),当有水汽时,水汽会促进反应的进行;随着光照时间、硝基苯初始浓度和RH的增加,气相和SiO_2表面产生的p-NP浓度均呈指数增加;200Pa HNO_3和80Pa硝基苯,在RH=0、25℃,光照90min条件下,SiO_2表面产生的p-NP浓度约是气相的2.17倍,SiO_2的表面效应在HNO_3与硝基苯的反应中起主要作用。     

SiO_2编织纤维增强SiO_2复合材料胞体表面测量

面向SiO_2编织纤维增强SiO_2(WFSiO_2/SiO_2)复合材料在胞体层面的表面形貌测量工程,提出了一种三维测量方法.针对采样参数设置不合理,会造成测量结果失真的问题,设计开发了一种确定最大采样步长的方法.该方法利用误差估计的统计学原理,建立了任意采样参数下获得的测量结果与准确测量值之间的误差的概率密度关系,并在此基础上提出了判断特定采样步长得到的测量结果是否可靠的准则,进而可以确定使测量结果符合工程要求的最大采样步长,从而将由采样引起的测量结果误差控制在最大残差的15%范围内.应用本文提出的方法确定了3种WFSiO_2/SiO_2复合材料的胞体最大采样步长,数值分别为7μm、6μm和8μm.研究了WFSiO_2/SiO_2复合材料的微观组织结构对其胞体层面的最大采样步长的影响,注意到材料所用的编织纤维直径在6～8μm之间.根据纤维直径与胞体最大采样步长之间的数值关系可以判明:在胞体层面,WFSiO_2/SiO_2复合材料的最大采样步长与其微观重复性特征具有密切关系,数值上约等于其微观的增强纤维直径;利用本方法确定的最大采样步长,可以实现WFSiO_2/SiO_2复合材料胞体表面不失真的采样与测量分析.该研究成果作为编织纤维增强复合材料纤维束-胞体-全表面测量评价体系的一个环节,为该种材料更可靠的表面质量检测和工程应用奠定了基础.     

硅烷偶联剂对粘土表面改性研究

应用硅烷偶联剂对粘土填料进行表面处理,可改善填料与橡胶基体界面的物化性质,提高补强度。本文应用红外分光光度计,研究硅烷偶联剂对高岭土、伊利石等粘土矿粉的表面改性作用。指出这些粘土矿粉经偶联剂处理后的红外吸收光谱,在铝羟基振动频带的吸收峰发生明显变化,偶联剂分子的水解基团与粘土表面的活性基团发生键合,使粘土表面有效改性。这种改性的粘土填料对橡胶有较好的补强效果。     

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.     

水镁石的硅烷偶联剂表面改性

探讨了4种硅烷偶联剂对聚丙烯(PP)/水镁石(BC)复合材料性能的影响.结果说明硅烷偶联剂均可提高材料的力学性能,m(PP):m(BC):m(KH-550)=50:50:3材料的拉伸强度和冲击强度比m(PP):m(BC)=50:50分别提高34.9%和91.5%.SEM显示偶联剂改善了PP/BC体系的相容性;POM表明偶联剂激活了异核结晶的晶核,增强了PP在BC表面的异核结晶作用,使晶球的大小分散趋于更小更均匀.流变性能测试结果表明,硅烷偶联剂是该体系的润滑剂.各种实验表明KH-550效果最好.     

化学反应对半金属CrO2颗粒表面势垒影响的研究

介绍了一种有效的方法，通过强氧化剂KMnO4与半金属CrO2颗粒表面的Cr2O3绝缘层反应，系统地研究了不同表面势垒性质的CrO2颗粒电磁性能．实验结果表明，随着化学反应时间的增加，电阻率出现显著的下降，比磁化强度σ在反应时间为10min时出现极大值．通过XRD、XPS对处理后样品晶格结构及表面成分的分析，表明经KMnO4反应后，CrO2颗粒表面Cr2O3绝缘层被有效地去除了．同时，为改善CrO2颗粒表面性质提供了有效的实验途径．     

硅烷偶联剂改性超细TiO2的研究

以乙醇为溶剂,借助超声作用,分别用硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基（DL-151）,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）,γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基（KH-570）,N-（γ-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH-792）对超细TiO2进行表面改性．改性后的超细TiO2分别进行红外光谱检测和沉降性实验,比较了各硅烷偶联剂改性后TiO2在不同极性溶剂中的分散性．沉降性实验结果表明,KH-792改性的TiO2在强极性溶剂有较好的分散性,而KH-560、KH-570改性的TiO2在弱极性溶剂中则有较好的分散性。     

表面修饰钴的SiO_2复合体制备及应用

以高比表面多孔型SiO2（比表面大于1000m2／g）为载体,用等体积浸渍法制得表面修饰钴的SiO2复合体．经XRD、电子能谱、TEM检测发现表面修饰组分钴在SiO2表面均匀担载,且复合体在丙烯还原一氧化氮的反应中表现出良好的催化活性．     

SiO_2@PDVB Janus颗粒的表面改性及其增韧环氧树脂的研究

各向异性的Janus颗粒因其两端具有不同的化学组成表现出丰富的界面行为.将二氧化硅@聚二乙烯基苯(SiO_2@PDVB) Janus颗粒的SiO_2端用硅烷偶联剂KH560改性后,产物KH560-SiO_2@PDVB用于增韧环氧树脂.试验结果表明,经KH560改性后Janus颗粒与环氧树脂的界面作用力增强,质量分数1%的Janus颗粒对环氧树脂具有明显的增韧作用,冲击强度提高68. 35%,断面呈现韧性断裂的特征.并且,各向异性的KH560-SiO_2@PDVB Janus颗粒的增韧作用优于各向同性的KH560-SiO_2微球.     

化学反应对半金属CrO_2颗粒表面势垒影响的研究(九)

介绍了一种有效的方法,通过强氧化剂KMnO4与半金属CrO2颗粒表面的Cr2O3绝缘层反应,系统地研究了不同表面势垒性质的CrO2颗粒电磁性能.实验结果表明,随着化学反应时间的增加,电阻率出现显著的下降,比磁化强度σ在反应时间为10min时出现极大值.通过XRD、XPS对处理后样品晶格结构及表面成分的分析,表明经KMnO4反应后,CrO2颗粒表面Cr2O3绝缘层被有效地去除了.同时,为改善CrO2颗粒表面性质提供了有效的实验途径.     

过氧化物硅烷偶联剂在玻璃纤维表面上接枝高分子链的研究

合成了（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６－Ｏ－Ｏ－Ｃ（ＣＨ３）３结构的过氧化物硅烷偶联剂，用红外光谱对其结构进行了表征，用膨胀计法测定了该偶联剂引发苯乙烯单体聚合的效果，发现其引发聚合的速率远高于未使用该偶联剂的苯乙烯样品，对参与聚合的玻璃纤维表面用光学显微镜及扫描电镜证明了该偶联剂对玻璃纤维偶联，引发聚合并产生高分子链的接枝能力。     

纳米SiO_2的制备与表征

以Na2SiO3·9H2O和H2SO4为原料,Na2SO4为分散剂,聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,利用化学沉淀法制备纳米SiO2.讨论了溶液的pH值和灼烧温度等因素对纳米SiO2性质的影响.采用热重分析仪(TG)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及红外光谱仪(IR)等手段对制得的纳米SiO2进行了分析和表征.结果表明:在pH为7~8,灼烧温度为500℃时可得到平均粒径25nm的无定形SiO2颗粒.     

不同表面改性的纳米SiO_2/MC尼龙6复合材料

采用两种原位表面修饰的纳米SiO2(RNS和DNS)通过原位聚合的方法制备了纳米SiO2/MC尼龙6复合材料,测试了材料的力学性能,RNS和DNS的加入均能使MC尼龙6的力学性能有较大提高,在一定的范围内对复合材料同时具有增强和增韧的作用,RNS的影响要大于DNS;同时通过SEM、TGA等分析手段,考查了纳米SiO2在聚合物基体中的分散情况、热稳定性.结果表明,纳米SiO2粒子在基体中分布均匀,两种纳米SiO2的加入均大大提高了复合材料热稳定性,使MC尼龙6的起始降解温度分别提高10℃和21℃.     

RAFT法在纳米SiO_2表面接枝PBA及其对POM的改性研究

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法在纳米二氧化硅(SiO2)表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA),并采用透射电镜(TEM)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)及热重分析仪(TGA)等手段研究纳米SiO2及SiO2-PBA复合粒子的添加对聚甲醛(POM)结晶性能及热稳定性的影响.结果表明:用RAFT聚合方法有少量的PBA接枝于纳米SiO2表面;纳米SiO2及SiO2-PBA复合粒子的添加不改变聚甲醛的晶型;粒子的添加使用POM结晶温度、熔点和结晶度升高;且粒子的添加均使POM热稳定性提高.     

ATRP法在纳米SiO_2表面接枝PBA及其对PVC的改性研究

采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在纳米S iO2表面接枝PBA,并采用TEM及力学性能测试等手段研究了纳米S iO2及S iO2-g-PBA复合粒子的添加对聚氯乙烯(PVC)力学性能的影响.结果表明:用ATRP聚合方法有少量的PBA接枝于纳米S iO2表面;所制备的纳米复合粒子在PVC中较纳米S iO2粒子分散均匀,使纳米PVC/S iO2-g-PBA纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率及断裂能均明显高于PVC及PVC/S iO2复合材料.     

Pt-Ir/γ-Al_2O_3(SiO_2)模型重整催化剂表面特性的研究

通过X射线光电子能谱和俄歇电子能谱对氧化(350℃,空气中)和还原(480℃氢气流中)状态的Pt—Ir/γ—Al_2O_3和Pt—Ir/SiO_2模型催化剂的表面特征进行了研究。试验发现,氧化状态下,样品表面上主要是PtO_2和Ir的高价氧化物以及少量PtO,还原过程使这些氧化物转化为金属,主要是以微细的金属簇的形式分散在表面上。Pt和Ir之间存在相互作用,是形成双金属簇的表现,同时还有少量由于金属烧结过程形成的较大的金属粒子,该状态下的Pt_(4f)和Ir_(4f)结合能较前者略低;SiO_2载体上的铂和铱的原子浓度与在γ—Al_20_3上有明显差异。     

表面等离激元共振驱动表面化学反应

<正>表面等离激元共振(SPR)是指金属的自由电子在光的作用下发生集体振荡,已被发现可以高效、高选择性地驱动一些表面化学反应,如乙烯环氧化、氧气敏化、氢气和水的光分解等,但目前仍然缺乏直接的实验证据来说明它是如何驱动表面化学反应的.对巯基苯胺是一类重要的表面探针分子,常用于表面增强拉曼光谱(SERS)的机理研究.2009年,吴德印教授课题组通过理论计算提出,在对巯基苯胺体系中,     

SiO_2/Ag/SiO_2三层结构制备及其SERS性能的研究

利用磁控溅射技术在二维聚苯乙烯胶体球模板上制备SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构.以4-巯基苯甲酸(MBA)为探针分子,对基底的SERS活性进行检测.在SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构中,随着Ag层厚度的增加,SERS信号逐渐增强.当Ag的厚度为100 nm时,在514.5 nm的激发波长下发生共振能量转移,SERS增强效果最好,增强因子达到106.SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构具有有序度高、结构稳定等优点,而且制备工艺简单,在高灵敏度检测方面具有潜在的应用价值.     

模板法制备玻璃表面超亲水SiO_2纳米柱阵列

以酸性SiO_2溶胶作为涂层,通过阳极氧化铝模板压印法,在玻璃表面成功制备了规则排列的超亲水SiO_2纳米柱阵列,考察了模板孔深和孔径对SiO_2纳米柱阵列结构和性能的影响.结果表明:随着模板孔深的增加,长径比≥10的纳米柱倾向于聚集倒塌,导致可见光透射比大幅下降;控制纳米柱长径比10时,制备的直立纳米柱结构具有良好的透光性能,且随着模板孔径的减小,纳米柱直径减小,表面粗糙度增大,固体表面面积分数减小,亲水性逐渐增强.该方法可通过模板孔径调控SiO_2纳米柱阵列的表面粗糙度和固体表面面积分数,使之呈现超亲水性和高透光性,为超亲水材料的制备提供了新的技术路线.