有机胺改性对ZIF-8催化 Knoevenagel缩合反应活性的影响

采用不同结构的有机胺改性溶剂热法合成ZIF-8催化剂,探讨胺结构特性对ZIF-8催化Knoevenagel缩合反应活性的影响.结果表明,有机胺改性后ZIF-8保持菱形十二面体结构,形貌规则与未改性材料无明显差别,1,2丙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺改性ZIF-8后的BET比表面积分别为1 893 m~2·g~(-1)、1 885 m~2·g~(-1)和1 861 m~2·g~(-1),较改性前下降约6.5%,这主要是由于接枝在ZIF-8表面的有机胺堵塞了其孔道;采用乙醇作溶剂,催化剂添加量(摩尔分数)为0.6%(相对于苯甲醛用量),反应温度80℃,210 min时,1,2丙二胺改性ZIF-8对Knoevenagel反应的催化活性最高,α-氰基肉桂酸乙酯的产率达97.8%,循环10次后,产率依旧保持90%以上,较未改性催化剂产率提高35.3%.对胺改性ZIF-8的催化机理研究表明:有机胺改性ZIF-8可增加其催化活性位点,而1,2丙二胺因链短,空间位阻小,其N活性位点更易与反应物接触,与ZIF-8上原有的咪唑N位点一起通过孤对电子与反应物苯甲醛的亚甲基上的-H配位,从而显著提高催化剂的活性.     

固相法制备Mo4.8Si3C0.6纳米粉体的反应机理研究

首先通过热力学计算探讨了合成Mo4.8Si3C0.6粉体的可能温度区间,进而以钼粉、硅粉和炭粉为主要原料,通过固相反应法来制备Mo4.8Si3C0.6粉体.采用XRD、SEM和BET等方法研究了温度对所得材料组成、比表面积、粒径和微观结构的影响.结果表明:在1 400～1 900 K温度范围内,Mo4.8Si3C0.6的标准生成吉布斯自由能较低,为-351.3～-338.1 kJ/mol;在1 823 K,1.5 h时能够获得无杂质相的Mo4.8Si3C0.6粉体,粉体颗粒呈花状,直径约3.2～4.2μm,组成花的六方片状晶粒厚度约为50～80 nm,粉体的比表面积为0.753 3 m2/g.固相法制备Mo4.8Si3C0.6粉体的反应机理为:反应温度为1 373 K时,主要产物为Mo2C;1 523 K时,主要产物为Mo5Si3,存在少量的Mo4.8Si3C0.6;当温度升高至1 673 K时,主要产物为MMo4.8Si3C0.6,仍存在部分Mo5Si3;1 823 K时,可获得无杂质相的Mo4.8Si3C0.6.     

涂层对三维碳纤维编织体/Al2O3陶瓷复合材料性能的影响

从自制的SiO2和SiC涂层/三维碳纤维编织体出发,采用溶胶浸渍-原位分解法得到三维碳纤维编织体/涂层/Al2O3陶瓷复合材料.采用等温氧化失重、XRD、SEM、电子拉伸试验等测试手段研究了涂层对碳纤维编织体抗氧化性、复合材料力学性能的影响及复合材料的强韧化机理.结果表明:涂层可明显提高碳纤维编织体的抗氧化性能;梯度SiC涂层可明显改善纤维与陶瓷颗粒的界面结合性能,使复合材料的强度、断裂韧性和弹性模量分别增加5~10倍,材料的断裂呈层间紧密的复合断裂;裂纹扩展和断口分析表明,复合材料的强韧化机理为Cf的拔出、桥接和诱导裂纹偏转.     

高温氧化时间对MoSi_2-RSiC复合材料组成、微观结构和性能的影响

探讨了氧化时间对MoSi_2-RSiC复合材料组成、微观形貌、力学性能和导电性能的影响.结果表明:复合材料氧化主要在外表面生成致密的SiO_2层;材料的力学性能随氧化时间的延长先增大后减小,MS-2.62的抗弯强度和弹性模量在氧化40h后达到最大值,分别为146.03 MPa和239.49GPa,氧化100h后,三种材料的力学性能数据仍高于氧化前;随氧化时间的延长,材料的体积电阻率先减小后趋于平缓,MS-2.62氧化100h后的体积电阻率约为50mΩ·cm,比氧化前减小42%,影响因子的计算表明这种变化可能源于MoSi_2发生塑性变形而减少了复合材料中MoSi_2和RSiC相界面处的微裂纹数量,在一定程度上有利于MoSi_2材料导电性能的充分发挥.     

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究

利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面改性,进而通过共混法将改性后的纳米SiO2粒子分散到环氧树脂(Epoxy)中,制备了不同纳米SiO2含量的SiO2/EP复合材料.利用IR,SEM和TGA、阻抗分析仪等研究了SiO2添加量对复合材料微观结构、热稳定性和介电性能的影响.结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,SiO2/EP复合材料的热稳定性逐渐升高,介电常数和损耗因数则呈先降低后增加趋势;当纳米SiO2含量为4%时,纳米颗粒在复合材料中分散均匀,复合材料的热稳定性好,介电性能最优(当测试频率为1GHz,介电常数为2.86,介电损耗为0.023 53).分析了复合材料热稳定和介电性能变化的微观机理.     

SiC涂层制备工艺对碳纤维抗氧化性的影响

采用先驱体浸渍裂解(PIP)法,在碳纤维表面制备了SiC涂层.研究了涂层制备工艺对编织体抗氧化性能的影响.结果表明,经质量分数为10%的聚碳硅烷(PCS)溶液循环浸渍裂解所得样品的抗氧化性能最佳,950℃保温30 min,该样品仍有30%的剩余,较原始碳纤维的完全失重温度提高了300℃.对SiC/碳纤维等温条件下氧化反应的动力学研究表明,材料的等温氧化反应在低温阶段(450~550℃)为扩散和反应共同控制,在高温阶段(550~700℃)为反应控制.基体材料的非等温氧化过程呈现自催化特征.