无皂乳液聚合法制备PS/TiO2核-壳复合微球

采用无皂乳液聚合法制备聚苯乙烯(PS)微球,将所制备的PS微球经磺化吸水后,利用钛酸丁酯作前驱体在乙醇中反应,使TiO2包覆在磺化苯乙烯微球表面,得到有机-无机PS/TiO2复合微球。在所得的杂化微球表面接枝上可聚官能团,利用无皂乳液聚合将聚甲基丙烯酸甲酯聚合到微球表面,得到核-壳-壳杂化微球。用FT-IR、SEM和TGA等方法对所制得的复合微球进行表征。结果表明PS、PS/TiO2及PS/TiO2/PMMA微球表面光滑,球形度好,单分散性良好;通过改变TBOT的加入量可以控制TiO2对PS微球的包覆厚度。     

SiO2空心球的制备与表面形貌调控

以聚苯乙烯(PS)微球为模板,通过水解正硅酸乙酯来包裹PS微球,制备了PS/SiO_2核壳结构微球,然后通过高温煅烧得到SiO_2空心球。利用纳米粒度仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析SiO_2空心球的粒径和表面形貌。采用控制变量法分别研究了PS微球表面电荷、pH、水和正硅酸乙酯的用量对SiO_2空心球表面形貌的影响。实验证明,以表面带正电荷的PS微球为模板,反应体系pH=11.0,正硅酸乙酯注入速度为100μL/min时,制备的SiO_2空心球表面最光滑。     

聚苯乙烯微球在污染物吸附领域的研究进展

目的 单分散聚苯乙烯微球是一种性能优异的功能材料,被广泛应用于医学、标准计量、分析化学和吸附等领域.方法 本文综述了聚苯乙烯(PS)微球的制备方法,讨论了单体、分散剂、引发剂、反应介质和温度等反应条件对PS微球粒径和粒径分布的影响.接着介绍了功能化聚苯乙烯的方法,如磺化、羧基化、氨基化等,接着探讨了功能化聚苯乙烯微球在染料分子、重金属、残留农药等环境污染物吸附领域的研究进展,最后对聚苯乙烯微球的应用前景进行了展望.结论 聚苯乙烯微球未来的研究重点将集中在功能化的制备以及吸附性能的提升上,具有很广阔的应用前景.     

模板法制备聚苯胺空心微球材料及其电化学性能

运用模板法,以聚苯乙烯(PS)胶体粒子为微球核,使苯胺单体吸附于PS胶体粒子表面,然后利用原位的化学氧化聚合,制备出聚苯乙烯/聚苯胺(PS/PANI)核壳材料.然后再将PS微球核溶解,最终得到PANl空心微球材料.采用傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜对所得材料进行成分和形貌的分析.利用循环伏安法、恒流充放电测试法和循...     

轻质高导电镀银复合粒子的制备研究

采用分散聚合工艺,以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,偶氟二异丁腈为引发剂,无水乙醇为分散介质,制备出粒径2.0μm、表面光滑、分散均匀的聚苯乙烯微球.将其进行表面磺化处理后运用化学镀工艺制备出了具有轻质高导电特性的聚苯乙烯/银复合粒子.对所制备的复合粒子进行了扫描电镜、红外光谱以及体积电阻率的测试.结果表明:所制备的复合粒子包覆均匀、导电性能良好;表面修饰提高了PS微球表面的电负性和亲水性并引入了磺酸基团,对PS微球表面镀银起到了重要作用;另外,随着PdCl2浓度和AgNO3/PS质量比的增加,复合粒子包覆完整性和导电性能都随之增加,最佳体积电阻率为1.61×10 -4Ω·cm.     

PA6/磺化石墨烯功能微球的制备及性能研究

以己内酰胺(CL)、聚苯乙烯(PS)、磺化石墨烯(SG)为主要原料,通过阴离子聚合反应诱导相分离的方法,制备得到了一系列粒径可控的PA6/SG杂化微球。SG在PS的存在下,选择性分散在CL单体中,形成CL/PS/SG悬浮液;再通过CL原位阴离子聚合制备PA6/PS/SG合金,利用甲苯除去PS相后可以获得粒径分布在10~50μm的PA6/SG微球。扫描电镜及粒径测试结果表明,PS及SG含量可以影响PA6微球的形貌及尺寸。通过透射电镜可确定SG选择性分散在了PA6相中,同时SG的加入可有效地改善PA6的热稳定性、结晶性、熔融性能和烧结性能,并且适用于3D打印激光烧结领域。     

分子动力学模拟噻吩/正庚烷在PEG膜中溶解-扩散行为

采用分子动力学方法模拟汽油组分在聚乙二醇(PEG)膜中的溶解-扩散行为。吸附动力学模拟结果表明,动力学平衡之后,噻吩与聚合物表面距离明显缩短。PEG对噻吩与正庚烷的吸附能分别为-52.17 kJ/mol和-38.00 kJ/mol。PEG对噻吩的吸附能小于正庚烷,因而PEG对噻吩具有吸附选择性。扩散动力学模拟结果表明,在不同温度下,噻吩的扩散系数均高于正庚烷,PEG对噻吩具有扩散选择性,与实验结果相符。     

氧化石墨烯吸附水体中酚类有机污染物的分子动力学模拟

研究采用分子动力学模拟(Molecular dynamics simulation, MD)的方法, 以苯酚、α-萘酚和4-辛基酚为代表, 研究了酚类有机污染物(Phenolic Organic Pollutants, POPs)在氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)上单独和竞争吸附过程。通过自由能计算得到三种POPs在GO表面的吸附能分别为: 4-辛基酚(41.34 kJ/mol)>α-萘酚(33.23 kJ/mol)>苯酚(19.31 kJ/mol)。吸附过程中的主要作用力为POPs的疏水作用, 而分子团簇、范德华相互作用、静电相互作用以及氢键等在一定程度上增加了GO对POPs的吸附能力。在混合体系中, POPs之间存在明显的竞争吸附现象, 吸附过程包含了直接吸附和形成分子团簇的间接性吸附两个过程。本研究结果为含POPs水体的治理以及GO材料的设计和筛选提供了一定的理论依据。     

超声波辅助制备单分散金属包覆聚苯乙烯导电微球

为了制备单分散聚合物基导电微球,以交联聚苯乙烯(PS)微球为基体,通过超声波辅助的化学镀方法制备了单分散Ni/PS导电微球,接着采用置换法在导电微球表面包覆一层导电性更好的Au层。采用FI-IR,SEM,EDS,XRD等测试方法分别对PS微球及导电微球的官能团变化、形貌、元素组成及晶型结构进行表征,结果表明:超声的引入可以改善导电微球的分散性;导电微球形貌规则,镀层连续均一且有纳米级"丘状"突起。经过金层包覆后导电微球的体电阻率可达到6.9×10-3Ω.cm,可以满足ACF中导电微球的使用要求。     

硫脲改性Fe_3O_4/壳聚糖微球对Hg~(2+)的吸附性能

利用反相悬浮分散法制备Fe3O4/壳聚糖磁性微球,并经硫脲改性(TMCS)用于吸附水溶液中Hg2+。考察了pH值、温度的影响,以及吸附动力学和吸附等温线。结果表明,TMCS为球形,粒径80μm～250μm。TMCS对Hg2+的吸附量随pH值升高而增加,但随温度升高而下降;焓变(ΔH0=-12.93kJ/mol)为负,表明吸附放热;Gibbs自由能(ΔG0=-16.41kJ/mol～-17.22kJ/mol)为负,表明吸附能自发进行。等温吸附线可用Langmuir模型拟合,最大吸附容量2.69mmol/g;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明化学吸附为控速步骤。吸附Hg2+后的TMCS可用0.01mol/L的EDTA脱附,脱附率达91%。     

Core–Shell Structure of Hierarchical Quasi‐Hollow MoS2 Microspheres Encapsulated Porous Carbon as Stable Anode for Li‐Ion Batteries

Monodisperse sulfonated polystyrene (SPS) microspheres are employed as both the template and carbon source to prepare MoS₂ quasi‐hollow microspheres‐encapsulated porous carbon. The synthesis procedure involves the hydrothermal growth of MoS₂ ultrathin nanosheets on the surface of SPS microspheres and subsequent annealing to remove SPS core. Incomplete decomposition of SPS during annealing due to the confining effect of MoS₂ shells leaves residual porous carbon in the interior. When being evaluated as the anode materials of Li‐ion batteries, the as‐prepared C@MoS₂ microspheres exhibit excellent cycling stability (95% of capacity retained after 100 cycles) and high rate behavior (560 mAh g^?1 at 5 A g^?1).     

双马来酰亚胺交联单分散聚苯乙烯微球的制备及表征

采用分散聚合法,以苯乙烯为单体,二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)为交联剂,制备了单分散交联聚苯乙烯微球(St/BDM)。研究了分散聚合反应中单体(St)、引发剂(AIBN)、分散剂(PVP)、交联剂(BDM)用量对微球粒径和粒径分布的影响。通过优化反应条件,合成了平均粒径为3.03μm(ε=0.05)的单分散交联聚苯乙烯微球。热稳定性分析和耐溶剂性实验结果表明,二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)交联的聚苯乙烯微球热稳定性和耐溶剂性能比线性的聚苯乙烯微球有了很大的提高。当失重5%时,聚合物的热分解温度由交联前的306℃上升到交联后的328℃。     

分散聚合反应中影响聚苯乙烯微球粒径的因素

采用分散聚合反应制备出微米级单分散聚苯乙烯微球，研究了在分散聚合反应中多种因素对微球粒径的影响．结果表明：分散稳定剂用量的增加使聚苯乙烯微球的粒径减小，单体和引发剂用量的增加使聚苯乙烯微球的粒径则增大．分散稳定剂和单体用量是影响聚苯乙烯微球粒径分布的两个主要因素．反应介质极性的加强使聚苯乙烯微球的粒径减小，而反应体系温度的升高则使聚苯乙烯微球的粒径增大，但是反应介质的极性和反应温度对粒径分布的影响很小．     

微米级聚苯乙烯微球合成过程反应条件的优化

用分散聚合法合成4~8μm的单分散聚苯乙烯微球,实验考察反应温度对体系的黏度、微球分子量及微球密度等结构参数的影响,同时考察反应温度以及单体、引发剂和稳定剂等分散聚合的主要组分对所合成的聚合物微球粒径及粒径分布的影响。结果表明,反应温度为70℃时,制备的单分散聚苯乙烯微球结构最致密,微球产率较高,微球耐有机溶剂的能力较强;随着初始单体浓度、引发剂用量的增加和反应温度的升高,最终得到的聚苯乙烯微球粒径虽有所增大,但微球粒径分布变宽;随着稳定剂用量的增加,最终微球粒径减小,粒径分布变窄。     

微波辐射分散聚合制备单分散聚苯乙烯微球

微波辐射代替传统加热方法,进行苯乙烯分散聚合,制备拉径大小在200nm-500nm之间,且为单分散的聚苯乙烯微球;探讨了单体、稳定荆、引发荆的浓度对微球粒径大小和分布的影响。研究结果表明,微波辐射分散聚合制备的聚苯乙烯微球拉径,小于常规加热分散聚合制备的微球粒径,且微波辐射制得的微球单分散性更好。     

Synergistic effects of hollow structure and surface fluorination on the photocatalytic activity of titania

To study the synergistic effects of hollow structure and surface fluorination on the photoactivity of TiO₂, TiO₂ hollow microspheres were synthesized by a hydrolysis–precipitate method using sulfonated polystyrene (PS) as templates and tetrabutylorthotitanate (TBOT) as precursor, and then calcined at 500 °C for 2 h. The calcined samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and N₂ sorption. Photocatalytic activity was evaluated using reactive brilliant red X3B, an anionic organic dye, as a model pollutant in water. The results show that the photocatalytic activity of TiO₂ hollow microspheres is significantly higher than that of TiO₂ nanoparticles prepared in the same experimental conditions. At pH 7 and 3, the apparent rate constants of the former exceed that of the latter by a factor of 3.38 and 3.15, respectively. After surface fluorination at pH 3, the photoactivity of hollow microspheres and nanoparticles further increases for another 1.61 and 2.19 times, respectively. The synergistic effect of surface fluorination and hollow structure can also be used to prepare other highly efficient photocatalyst.     

功能化聚乙烯胺接枝聚苯乙烯微球的制备及其对铬离子吸附性能的研究

从N-乙烯基乙酰胺出发,合成得到亲水性的聚N-乙烯基乙酰胺（PNVA）大分子单体,使之与疏水性苯乙烯进行共聚反应,制备出核为聚苯乙烯,壳为亲水性PNVA大分子链的PNVA接枝聚苯乙烯（PNVA-g-PSt）聚合物微球,将其水解得到聚乙烯胺接枝聚苯乙烯（PVAm-g-PSt）聚合物微球,再与功能化舍物羧基偶氮安替比林缩合,制得表面带有功能基团的聚合物微球,研究了该功能化聚合物微球对Cr^3＋的吸附机理,吸附动力学,考察了pH值对吸附的影响,发现改变吸附体系的pH值,可以使微球解吸附。并且微球对Cr^3＋的吸附过程符合Freundlich等温式。     

磺化超细聚苯乙烯离子交换纤维的制备及吸附性能

采用微乳液聚合方法合成了高分子量的聚苯乙烯(PS);由PS丁酮溶液静电纺丝制成纤维膜;室温下磺化制得离子交换纤维膜;测定了其对阳离子红染料的吸附性能。分析测试结果表明:PS黏均分子量为26万~78万;纺丝过程稳定,纤维形态良好;磺化时间为30 min和50 min时,PS膜的磺化度分别为4.8%和54.4%;离子交换纤维对阳离子红染料的吸附类似单分子层吸附,并且磺化度越高,吸附速度变快。