聚硅氧烷型交联剂的制备及其在聚合物多孔材料中的应用

为了获得性能优异的聚合物多孔材料,首先,在封端剂六甲基二硅氧烷(MM)的存在下,通过硅酸钠与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)的水解缩聚反应制备了含甲基丙烯酰氧基丙基官能基团的MTQ有机硅树脂;然后,以MTQ硅树脂为交联剂,丙烯酸异辛酯(EHA)为单体,利用高内相比乳液模板法制备了MTQ硅树脂/聚丙烯酸异辛酯(PEHA)聚合物多孔材料;最后,对该多孔材料的孔结构、压缩性能和热稳定性进行了研究。结果表明:采用MTQ硅树脂作为交联剂制备得到的MTQ硅树脂/PEHA聚合物多孔材料的泡孔孔径介于4~10μm范围内,毛孔孔径分布于0.3~2.0μm区间内;泡孔之间紧密相连,毛孔均匀分布且通道较窄。MTQ硅树脂含量对MTQ硅树脂/PEHA聚合物多孔材料的比表面积和孔容的影响较小,但可显著提高聚合物多孔材料的热稳定性和压缩强度;在氮气氛围下,聚合物多孔材料的最大热分解速率温度可达411.5℃。     

浓乳液模板法制备多孔二氧化碳吸附材料

首先通过浓乳液模板法制备了多孔二氧化硅基体,然后采用物理浸渍法将聚乙烯亚胺引入到二氧化硅基体内,制备出一种氨基功能化的多孔二氧化硅材料。采用红外光谱、扫描电镜以及比表面积测试(BET)对材料的结构与形貌进行了表征,分析了浓乳液分散相体积分数对二氧化硅多孔结构的影响。最后研究了固载聚乙烯亚胺(PEI)的二氧化硅多孔材料的二氧化碳吸附性能。结果表明,随着浓乳液分散相体积分数的增加,聚苯乙烯模板材料的泡孔直径减小,由此制得的多孔二氧化硅的平均孔径减小,负载PEI后此种材料的比表面积、孔隙率和孔径均变小,最终所制备的多孔结构固体二氧化碳吸附材料具有吸附容量大与吸附可再生性好的特点,75℃最大吸附容量为3.28 mmol/g。     

大蒜皮基多孔炭材料的水热法制备及其CO_2吸附性能（英文）

以大蒜皮为碳源,先采用水热法制备炭前驱体,再经KOH活化法制备了高比表面积和高孔体积的多孔炭材料。采用氮气吸附仪、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)仪对所制多孔炭的孔结构和形貌特性进行表征。结果表明,活化温度对多孔炭材料的比表面积和孔体积影响较大,当活化温度为800℃和KOH/炭前驱体浓度比为2时,得到的多孔炭材料(AC-28)比表面积和孔体积分别高达1 262 m~2/g和0.70 cm~3/g;当活化温度为600℃和KOH/炭前驱体浓度比为2时,多孔炭材料(AC-26)比表面积和孔体积分别为947 m~2/g和0.51 cm~3/g。虽然AC-26样品的比表面积和孔体积均较低,但其微孔率高达98%,使得此材料CO_2吸附性能优异,在25℃和1 bar时的CO_2吸附量高达4.22 mmol/g。常压下影响多孔炭材料中CO_2吸附量的主要因素是微孔率,并不是由比表面积和孔体积决定。当具有合适的孔径结构和比表面积时,生物质基多孔炭材料中微孔率的增加会有效增加CO_2吸附量。     

氯化钠填充制备聚乳酸多孔复合材料

采用氯化钠(NaCl)、聚氧化乙烯(PEO)填充混合的方法制备聚乳酸(PLA)多孔复合材料,借助于扫描电镜、差示扫描量热分析、X射线衍射等测试方法,研究了配方与混炼工艺对多孔材料泡孔结构、孔隙率和热性能的影响。结果表明,提高NaCl含量使多孔材料的孔隙率增大;PEO的加入使多孔材料出现连通孔结构;当NaCl含量为80%,PEO含量为10%,混炼机转速为700r/min时的泡孔连通性最好,孔隙率高达88.3%;随着一定量PEO的加入,PLA多孔材料的泡孔连通性增强,结晶度降低;提高混炼机转速可增强泡孔连通性,提高结晶度。     

孔结构渐变聚己内酯/羟基磷灰石仿生骨材料

为获得具有类似人骨的渐变孔结构、力学性能良好的羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/聚己内酯(polycaprolactone,PCL)仿生骨材料,采用水热法制备了HA粉末,通过溶剂共混法将其与PCL复合,并采用浇铸/NaCl微粒浸出法制备了多孔状HA/PCL复合材料.通过控制造孔剂NaCl的粒径和用量得到了不同孔径、不同孔隙率的HA/PCL复合材料及具有渐变孔结构的HA/PCL复合材料.利用光学显微镜观察了其孔结构,结果为孔径在100～300μm,最大孔隙率达到80%.同时研究了它们在人体体温附近(37±5)℃的力学性能,结果表明渐变孔结构的HA/PCL复合材料的力学性能较单一孔结构的HA/PCL复合材料有了很大的提高.通过梯度造孔不仅可获得与人骨极为类似的多孔仿生材料,同时还可大幅提高多孔材料的力学性能.     

多孔材料在去除废水中重金属离子方面的研究进展

多孔材料是一种具有一定尺寸空隙结构和具有一定比表面积的材料,按其孔径大小可分为微孔材料、介孔材料和大孔材料。多孔材料具有相对密度小、比表面积高、重量轻、渗透性好等特点,并具有很好的吸附性能。本文主要重点介绍了几种不同的多孔材料作为吸附剂应用于去除废水中的重金属离子。     

块状无裂纹介孔碳的合成和表征

以P123、F127作为模板剂,间苯二酚-甲醛为碳前驱体,利用水热合成技术制备了蠕虫状结构的块状无裂纹介孔碳。采用TG、FT-IR、TEM、N2吸附-脱附和元素分析等方法对介孔碳材料的结构进行了表征,分别研究了模板剂用量、模板剂种类对介孔碳结构的影响。结果表明:以F127和P123为模板剂制备的介孔碳均为蠕虫状结构。模板剂用量增加,介孔碳比表面积、孔径和孔容有所变大,但微孔的比表面积有所下降。模板剂种类不同,比表面积、微孔比表面积、孔容相差不大,但孔径相差较大。     

供应信息

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溶胶-凝胶法合成纳米多孔SiO2-TiO2块材的化学稳定性

以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯和聚乙二醇等为主要原料，采用溶胶-凝胶法成功合成了多孔SiO2-TiO2系块状材料。500℃焙烧2h后材料呈现非晶态结构。引入较多钛量时，使材料的孔径分布变窄、平均孔径下降，但增加了比表面积。在80℃热水中浸泡72小时以后，吸附一脱附曲线的类型和形状几乎没有变化；随着Ti含量的增加，比表面积和孔容积的变化率减小。多孔材料在98℃的20％硫酸溶液中重量损失率随Ti含量变化不大，Ti引入并不能提高材料在酸液中的耐蚀性；但引入Ti使多孔材料在95℃NaOH碱液中的耐蚀性明显改善。     

生物相容性聚氨酯支架材料的研究

通过半预聚法制备了聚氨酯支架材料。研究了不同稳定剂和开孔剂含量对支架材料形貌结构的影响,通过SEM表征了支架材料的结构,观察了细胞在聚氨酯支架材料上的生长情况。结果表明开孔剂用量的增大使材料的泡孔变大,并促进孔与孔之间的连接和贯通。随着泡沫稳定剂含量增加,材料平均孔径逐渐下降,孔隙率增大,密度降低。SEM照片显示材料泡孔比较均匀,泡孔之间相互连接贯通。细胞相容性研究表明,细胞能在三维支架材料上生长,并分泌出细胞外基质,支架材料具有良好的细胞相容性。     

聚硅氧烷制备高比表面积微介孔炭材料(英文)

通过对聚甲基(苯基)硅树脂(SR249)在1250～1350℃、真空气氛下裂解以及氢氟酸酸洗处理制备得到具有高比表面积的纳米多孔炭材料。采用X-ray衍射光谱、拉曼光谱、元素分析、透射电镜及氮气吸附法对不同温度所制样品进行元素组成及结构研究。裂解产物中的SiO2相作为一种天然模板经腐蚀处理除去。裂解温度和酸洗处理对多孔炭材料的成分和结构变化影响较大。HF酸处理前,裂解产物的比表面积小于55m2/g;而酸洗后产物比表面积和总孔容量显著增加,而最高值是裂解温度为1300℃时获得,分别为1148m2/g、0.608 cm3/g。经酸洗处理得到的多孔炭,孔径分布均相对较窄,在1～4 nm。透射电镜结果显示炭材料中的自由碳相和少量的SiC纳米晶及SiOC陶瓷彼此相互包裹。     

超临界CO_2发泡法制备聚己内酯组织工程支架

利用超临界二氧化碳(SC-CO_2)辅助的无有机溶剂发泡方法,制备了可用于组织工程的聚己内酯(PCL)多孔支架。研究了PCL分子量、发泡压力、温度以及保压时间等参数对支架性能的影响。结果表明,PCL分子量越大,泡孔孔径越小且孔径分布变窄。高压力下容易形成泡孔密度大的微孔支架;聚合物处于高粘弹性时,随着温度升高泡孔尺寸增大,而进一步升高温度时,泡孔会出现塌缩现象。降低泄压速率,泡孔间出现合并成大孔的现象。SC-CO_2发泡法可以实现132～700μm范围内孔径可控的PCL多孔支架材料的制备。通过力学试验,发现这些支架的弹性模量在10 MPa以上,符合组织工程支架的应用要求。     

多孔材料的孔结构表征及其分析

多孔材料的研究已成为当今材料科学研究领域的一大热点,而多孔材料的研究离不开结构表征分析.多孔材料的表征常用X射线小角度衍射法、气体吸附法、电子显微镜观察法等.重点介绍了这些表征方法对多孔材料的孔道有序性、孔形态、比表面积和孔体积及孔径等的表征分析应用,最后简单介绍了孔结构表征的新方法.     

聚苯乙烯/二乙烯基苯多孔材料的制备工艺研究

以高内相比乳液模板法制备了PS/DVB(聚苯乙烯/二乙烯基苯)多孔材料,研究了连续相的性质、致孔剂和乳化剂对PS/DVB多孔材料表面结构的影响.结果表明,连续相疏水性的提高有助于提高乳液的稳定性,致孔剂与PS之间良好的相容性有利于提高多孔材料的比表面积;复合乳化体系更能有效地降低乳液的界面张力,增加多孔材料的比表面积.     

PLA-PEG共聚物三维多孔支架的制备及表征

将D,L-丙交酯(D,L-LA)与聚乙二醇(PEG)共聚制备了一系列共聚物,并用IR、GPC和1H-NMR对其进行了表征.在此基础上,采用溶剂浇铸-柱子沥滤技术和层叠技术制备了具有一定空间形状的三维多孔组织工程支架,并研究了致孔剂颗粒尺寸及其用量对多孔支架的孔径、孔隙率的影响.结果表明,PLA-PEG共聚物的分子量随着原料中PEG含量的增加而减小;以PLA-PEG共聚物为原料制备多孔支架时,孔径的大小与致孔剂颗粒尺寸有一定的对应关系,孔隙率随着致孔剂用量的增加而增加;采用层叠技术制备的具有一定形状的三维多孔支架符合组织工程对支架材料的一般要求.     

浆料粘度对纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合支架孔结构与力学性能的影响

浆料粘度是热诱导相分离法制备支架材料的关键因素,采用不同粘度的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合浆料制备了相应的n-HA/PA66多孔支架,并对不同粘度浆料制备支架材料的泡孔结构和力学性能等进行了对比研究。结果表明,浆料粘度对n-HA/PA66复合多孔支架的孔径、孔径分布、孔隙率、开孔率、力学强度等性能有显著的影响。随着浆料粘度的增大,制备支架的孔径、孔隙率、开孔率逐渐减小,而力学强度却逐渐增大。当浆料粘度为330Pa.s时,制备出的n-HA/PA66复合多孔支架综合性能最好,其孔径主要分布在200～500μm,平均孔径(324±67.1)μm,孔隙率为(75±1.6)%,开孔率为(59±2.5)%,抗压强度为(2.12±0.90)MPa,能够较好地满足骨组织工程支架材料对孔径、孔隙率和力学性能的要求。     

介孔材料制备及研究进展

介孔材料是一类孔径分布在1．5～50nm之间的多孔材料，具有比表面积大，孔隙率高，孔径分布窄，孔排布有序的特点，在催化、分离等领域具有广阔的应用前景。综述了介孔材料近些年在制备、应用、机理等方面的最新进展与前景展望。     

酸浸处理热活化的煤矸石制备介孔材料

采用硫酸和盐酸的混合酸浸处理热活化的煤矸石制备介孔材料。研究了酸浸处理温度、酸浸时间和混酸用量等参数对孔特性的影响。结果表明,提高酸浸温度、延长酸浸时间和增加液固比均会提高样品的比表面积,但当酸浸处理温度超过80℃时,由于酸的挥发反而会降低比表面积;酸浸时间和酸用量分别超过4h和16mL以后,对增加样品比表面积无明显效果,反而使得比表面积降低。将850℃热活化的煤矸石在80℃酸浸4h,当酸用量为16mL时,所得样品的比表面积达到207.57cm2·g~(-1),孔的总体积为0.33cm3·g~(-1),平均孔径为6.34nm。     

蒙脱土层间柱撑碳化及层间域孔特性表征

用丙烯酰胺改性钠基蒙脱土,然后分别在200,400,600℃下碳化4h,制得了柱撑蒙脱土。用扫描电镜对样品形貌进行对比,采用比表面积仪及孔径测定仪对材料的多孔性质,包括比表面积、孔结构以及孔径分布进行了分析,采用X射线衍射仪对柱撑的片层结构做了研究,采用综合热分析仪进行了热分析,并对热重曲线(TG)和差示热分析曲线(DTA)进行了分析。结果表明,柱撑蒙脱土的微观形貌呈片状,随着处理温度的升高,其片层结构更加明显,同时,碳柱撑蒙脱土的比表面积依次增加。     

聚甲基丙烯酸甲酯纳米发泡材料的制备:胶束尺寸对发泡行为的影响

采用超临界二氧化碳固态发泡法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米发泡材料,通过添加两嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA/PS-b-PMMA)来调控共混物的胶束尺寸,系统研究胶束尺寸对发泡行为的影响。首先,根据嵌段"自组装"的特性,通过控制嵌段质量比制备出不同胶束尺寸的原始样品。通过透射电镜(TEM)观察可知,胶束尺寸随嵌段质量比增加而变大。其次,利用扫描电镜(SEM)探索了胶束尺寸对其发泡行为的影响。结果表明,胶束尺寸对泡孔形貌有显著影响,胶束尺寸过小反而会导致大小孔形貌出现,只有当胶束尺寸与泡孔尺寸为一个数量级时,才能得到均匀分布的泡孔;此外,研究还发现增大胶束含量有助于得到倍率高且泡孔均匀的纳米孔径发泡材料。