阳离子化羟乙基纤维素的制备与性能

以工业羟乙基纤维素为原料，３－氯－２－羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂，制备了一系列水溶性阳离子化羟乙基纤维素，探讨了阳离子化反应条件并用ＩＲ对其结构进行了表征。经性能测试表明，阳离子化产物对钻井页岩粘土水化膨胀有明显的抑制效果。     

骨架修饰有机-无机杂化二氧化硅膜的研究进展

综述了骨架修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜的制备及其在气体分离和渗透汽化方面的应用。在-Si-O-Si-骨架结构中引入有机基团形成有机-无机杂化的二氧化硅膜,提高了膜材料的孔径可调控性和水热稳定性。分析了采用不同有机基团修饰对膜材料性能的影响,综述了近年来这类膜材料在气体分离和渗透汽化方面的应用。     

PHPMA/SiO2有机无机杂化材料的研究

以甲基丙烯酸p羟丙酯(HPMA)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料，基于溶胶凝胶技术合成出聚甲基丙烯酸B羟丙酯PHPMA／SiO2均质透明有机无机杂化材料。采用气相色谱(GC)技术、紫外可见分光度技术研究TEOS与HPMA杂化机理。利用FT—IR和DSC技术对杂化材料进行表征。实验结果表明，HP—MA的活性羟基与TEOS的乙氧基间能够发生杂化反应，形成以Si—O--C链结合的有机无机杂化网络，这些有机无机杂化网络赋予了材料优异的力学性能和热学性能。根据实验结果预测了PHPMA／SiO2杂化材料网络模型。     

QCS/SiO_2有机/无机杂化膜的制备及其溶胀动力学研究

以季铵化壳聚糖(QCS)为主体膜材料,二氧化硅(SiO2)为无机前躯体通过溶胶-凝胶法制备QCS/SiO2有机/无机杂化膜,通过傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热失重分析(TGA)对制备得到的膜的结构、形貌以及热稳定性进行表征。同时,对QCS/SiO2杂化膜的溶胀机理、SiO2含量对该杂化膜溶胀度、溶胀速率和溶胀动力学的影响等因素进行了考察。结果表明:无机物质SiO2的含量对膜的溶胀过程有显著影响,随着SiO2含量的增加,溶胀速率常数呈现先增大而后减小的趋势。而且,该系列杂化膜在pH=7的水溶液中吸水溶胀时,溶胀过程遵循Schott’s二级溶胀动力学模型。另外,无机物质的引入优化了杂化膜的吸水溶胀过程,当杂化膜中无机物质SiO2含量为15%时(质量分数),初始溶胀速率(KsW2∞)为769.23,吸水速度较快。     

前驱体水解聚合法制备聚偏氟乙烯-硅杂化膜 (Ⅱ)膜性能变化的原因分析

利用前驱体水解聚合法制备的杂化膜的力学性能有较大提高,膜的透过和截留性能亦有较大改变,采用红外、DSC、TG和电镜等手段分析引起聚偏氟乙烯(PVDF)-硅杂化膜性能变化的原因,实验用的前躯体为正硅酸乙酯(TEOS).TEOS加入到PVDF铸膜液中以后,杂化后膜的热分解温度上升了20℃,膜断面结构由指状向海绵状变化,这些都有利于膜机械性能的改善.但TEOS对PVDF的结晶度影响很小,PVDF的β晶形有所减弱.同时由于膜液中TEOS的存在,导致膜表面孔增大,膜的截留性能持续降低.     

聚氨酯/SiO2有机无机杂化材料研究

以正硅酸乙酯(TEOS)水解缩合,合成表面带有羟基(-OH)的活性S iO2粒子,利用甲苯二异氰酸酯(TD I)和聚乙二醇(PEG)的预聚体与活性S iO2粒子表面的-OH原位聚合反应,制备聚氨酯(PU)/S iO2有机无机杂化材料。FT-IR分析表明,弥散在杂化材料中的S iO2粒子与PU基体以化学键键合;DSC分析表明,随S iO2含量的增加,杂化材料的玻璃化温度Tg升高。与纯PU相比,S iO2含量为4%时,杂化材料的Tg由90℃升高至132℃,但当S iO2含量超过4%达到6%时,S iO2粒子破坏了PU链段的规整性,基体PU的热分解温度由387℃降低至382℃。TEM显示,杂化材料内部弥散的S iO2粒子分布比较均匀,且大部分粒子的尺寸在50 nm左右。     

一种新的制备有机-无机杂化膜的方法——前驱体水解聚合法制备聚偏氟乙烯-硅杂化膜

首次提出一种制备有机-无机杂化膜的新方法,即将正硅酸乙酯(TEOS)直接添加到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,在入水凝胶时,PVDF逐渐固化成膜,而TEOS同时也与水发生水解聚合反应,生成硅氧聚合物,这就为形成无机高分子与PVDF互穿网络结构或分子链相互缠绕创造了机遇,为制备力学性能优良的聚偏氟乙烯-硅杂化膜提供了可能.实验初步考察了正硅酸乙酯的添加量对聚偏氟乙烯-硅杂化膜的超滤性能和力学性能的影响,对杂化膜进行了能谱分析.结果表明:1)能谱实验证明杂化膜表面有Si元素存在,表明TEOS在凝胶过程中发生水解聚合反应,生成硅氧聚合物留在杂化膜中;2)在无致孔添加剂存在时,随TEOS添加量的增加,杂化膜的纯水通量增大,而对牛血清蛋白的截留率呈现持续下降的趋势;当TEOS含量为8%时,与无TEOS的PVDF膜相比,杂化膜的拉伸强度σt和弹性模量E几乎增加一倍;3)在有致孔添加荆PVP K30和无水LiCl存在时,杂化膜的纯水通量随TEOS添加量的增加呈先升后降然后再上升的趋势,对牛血清蛋白的截留率呈现持续下降的趋势.当TEOS添加量为12%时,与无TEOS的PVDF膜相比,超滤性能相近,但杂化膜的拉伸强度σt和弹性模量E增加近一倍.     

硅系有机-无机杂化气体分离膜研究进展

硅系有机-无机杂化气体分离膜集取了有机相和无机硅相的优异性能,成为当前气体分离膜领域研究的焦点。概述了硅系杂化膜的发展现状,系统阐述了采用溶胶-凝胶法制备硅系有机-无机杂化膜,讨论了影响硅系杂化膜分离性能的主要影响因素,阐述了硅系有机-无机杂化膜的气体传递机理并展望了未来的发展方向。     

聚砜有机-无机杂化改性膜的研究进展

聚砜膜具有良好的耐高温性、耐酸碱性能和高的机械性能等,被广泛用于膜分离领域.但由于聚砜膜的表面疏水性,使其在水处理等方面的应用受到一定限制.针对聚砜膜的有机-无机改性,综述了近年来采用无机纳米粒子,如金属氧化物纳米粒子、表面修饰的氧化物纳米粒子、二维(2D)层状材料、金属有机共价材料(MOFs)和其他纳米粒子对聚砜膜的杂化改性及其研究进展,并对存在的问题和应用进行评述和展望.     

氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液制备及性能表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为水解前驱体制得二氧化硅（SiO2）,并通过硅烷偶联剂（KH570）表面改性后,与全氟烷基乙基丙烯酸酯（FM））等乙烯基单体聚合,通过无皂乳液聚合方法制备了氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液。FT-IR分析表明,TEOS水解为SiO2,并与丙烯酸酯单体、氟单体参与了共聚反应;采用TEM及AFM对乳胶粒的形态结构进行表征,发现乳胶粒分布较为均一,平均粗糙度和致密程度较高;DLS分析表明乳液平均粒径为49.49nm;接触角测试表明氟单体、硅溶胶及KH570的加入显著提高了涂膜的防水性。     

疏水缔合羟乙基纤维素水溶液的流变性及驱油性能

研究了疏水缔合改性羟乙基纤维素(BHEC)水溶液的流变性和驱油性能。结果表明,BHEC的临界缔合浓度在4000 mg/L左右,其增粘性能是HEC的近22倍;NaCl对BHEC水溶液有促进作用,当NaCl含量达到100000 mg/L时,BHEC的表观黏度仍然稳定在699.9 mPa.s,说明其具有良好的抗盐性。BHEC水溶液达到临界缔合浓度才具有粘弹性,并随着聚合物浓度的增加,聚合物溶液的粘弹性越显著,振荡频率越高,损耗因子越低。浓度为6000 mg/L的BHEC水溶液可在水驱基础上提高原油采收率25%~32%。     

有机硅烷改性沸石/PDMS渗透汽化杂化膜的制备及表征

采用硅烷偶联剂,乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为改性剂,控制改性时间(4h和12h),对全硅沸石进行改性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,制备了改性沸石填充的PDMS渗透汽化杂化膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、机械拉伸等手段对改性的效果和杂化膜的热稳定性能进行了表征,结果表明改性后沸石晶型未改变,杂化膜热稳定性和机械性能提高。并以乙醇质量分数为5%的乙醇/水体系为研究对象,分离因子为评价指标,考察了改性杂化膜对乙醇的分离性能,结果表明膜对乙醇/水的分离因子可由未改性时的16提高至29.5,这说明采用硅烷偶联剂对沸石进行改性是提高膜分离性能的有效方法。     

聚乳酸/二氧化硅有机无机杂化材料的制备和表征

以聚乳酸(PLA)、正硅酸乙酯(TEO S)为原料,活性单体3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为偶联剂,采用两步法制备PLA/S iO2杂化材料。采用FT-IR、DSC和TEM等技术对杂化材料进行表征。研究结果表明,杂化材料中有机组分和无机组分通过APTES发生了化学键合;材料的玻璃化转变温度(Tg)随着二氧化硅含量的增大而提高;随APTES加入量增大、酰胺化反应温度升高,反应时间延长,杂化材料的溶胶分数减小。     

聚酰亚胺/纳米SiO2杂化膜的制备和表征

以均苯四酸二酐、4,4＇-二氨基二苯基甲烷和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺／纳米SiO2杂化膜,利用FT—IR、XPS、AFM对杂化膜的制备过程及杂化膜的结构进行了表征．证实聚酰胺酸加热亚胺化较为完全,杂化膜中有SiO2粒子生成,并以纳米尺度均匀地分布于聚酰亚胺中．采用综合热分析仪对杂化膜的热性能进行了分析,结果表明杂化膜的热性能优于聚酰亚胺膜,其热分解温度比聚酰亚胺膜提高了17．8℃．     

乙烯基倍半硅氧烷杂化膜的制备及其光学性能

利用溶胶-凝胶法制备了乙烯基倍半硅氧烷(VS)和TEOS改性的乙烯基倍半硅氧烷(VST),以VS和VST为中间体,制备了杂化膜材料m-VS和m-VST,用红外光谱、扫描探针电镜对杂化材料进行了表征,并通过紫外-可见-近红外分光光度计研究了VS和VST膜材料的光学性能.结果表明:m-VS在波长200～300nm的紫外吸收最大,在400～700nm涂膜玻璃片的透光率可提高到90%以上,TEOS质量分数为20%时,杂化膜的增透作用最大,可用于日光温室的透光材料.     

纳米SiO_2有机杂化膜制备研究

采用共混法和溶胶-凝胶法制备了纳米SiO_2有机杂化膜,考察了制备方法和SiO_2的性质对杂化膜结构和性能的影响.结果表明:采用溶胶-凝胶技术制备的杂化膜同共混法得到的杂化膜及未杂化膜相比,机械性能明显提高,膜微观结构改善,并表现出良好的气体分离性能.此外,杂化膜中无机相的负载量也是一个影响杂化膜结构和性能的重要因素,当正硅酸乙酯的添加量为30%(wt)时,杂化膜的综合性能较为理想.     

TEOS溶胶-凝胶法制备SiO_2-有机杂化材料研究进展

无机-有机杂化材料是指将无机和有机材料以一定的方法键合在一起而得到的一种新型复合材料。随着溶胶-凝胶法的发展,Si O2及其Si O2-有机杂化材料的合成过程越来越多样化,产物形态更为复杂,产物结构表现出一定的可控性。本文分别对溶胶-凝胶法制备Si O2-有机杂化材料诸方面最新研究进展进行总结与评述。     

用于亲和分离的尼龙膜的改性

采用先水解再键合羟乙基纤维素的方法对尼龙6膜进行改性,使膜上的可反应基团数目由10μmol/g膜增加至178μmol/g膜,并且增加 了膜的亲水性,使膜基质对蛋白质的非特异性吸附大大降低。羟乙基纤维素改性膜对牛γ－球蛋白的吸附量由5．53mg/g膜降到0．95mg/g膜,对牛血清白蛋白的吸附量由1．51mg/g膜降到0．羟乙基纤维素改性后膜的孔径为原始膜的78％－82％。改性后的膜适宜用做亲和分离介质。     

乙基纤维素平板膜用于O2—N2气体分离性能和结构研究

本文工作中选用乙基纤维素为膜材料,用无纺布做增强材质,考察了膜液浓度、添加剂种类及用量、蒸发时间、凝胶温度、热处理等因素对O_2-N_2分离性能的影响,并用扫描电镜观察所得膜的形态结构。     

P(AMPS+AM)/SiO2高吸水性杂化材料的制备及性能

研究了以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）共聚物为有机相,通过正硅酸乙酯（TEOS）引入SiO2无机相,采用溶胶-凝胶法制得了P（AMPS＋AM）/SiO2高吸水性杂化材料,并着重研究了不同用量的TEOS对材料结构和性能的影响.采用傅立叶红外（FT-IR）、扫描电镜（SEM）等检测方法对材料进行了表征,同时对材料的透光性、吸液性能、热稳定性等进行了评价.结果表明,TEOS用量为5%（相对单体质量百分含量）左右制得的高吸水性杂化材料较为理想.