聚合物基有机-无机杂化材料的制备研究

介绍制备聚合物基有机-无机杂化材料的成键方式及制备的主要方法、原理及其特点，包括溶胶．凝胶法、插层复合法、其混法、原位聚合法、纳米微粒原位生成法和微乳液法等，并对有机-无机杂化材料今后的发展作了展望。     

溶胶-凝胶法制备HEC/SiO2杂化材料的工艺研究

以羟乙基纤维素(HEC)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶技术合成了HEC/SiO2有机-无机杂化材料.通过探讨水硅比、HEC含量、溶剂量、干燥控制化学添加剂用量、温度等工艺因素对凝胶化过程,特别是材料干燥体积收缩的影响,得出在本实验条件下合成HEC/SiO2有机-无机杂化材料的优化工艺条件.利用红外吸收光谱、紫外-可见光透射光谱以及扫描电子显微镜等测试手段对合成的HEC/SiO2有机-无机杂化材料进行表征.结果表明,HEC作为有机分散相已经均匀地分散到SiO2基相中,制备的HEC/SiO2有机-无机杂化材料透明,无分相,并可能形成了新的化学键.     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯组装杂化乳液的合成及表征

通过乳液聚合法成功合成了纳米SiO2／聚丙烯酸酯杂化乳液。首先将纳米SiO2经过表面官能团化处理，使其表面含有活性官能团，然后经过乳液聚合使丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面引发聚合，合成了具有核壳结构的纳米杂化乳液。采用透射电子显微镜(TEM)对乳液的微观结构进行了表征，并对胶膜进行了机械力学性能测试和表面润湿性能测试。结果表明纳米SiO2的表面官能团化处理改善了纳米粒子在乳液中的稳定性，当纳米SiO2质量分数为0．2％时，杂化乳液胶膜的拉伸强度和断裂伸长率同时达到最大值。其表面润湿性与SiO2质量分数有关，SiO2质量分数为0．5％时其杂化乳胶膜的接触角最大，耐水性最好。     

有机/无机杂化太阳电池的研究述评

有机/无机杂化太阳电池综合了半导性聚合物和无机半导体纳米材料的优点,理论效率高,成为人们研究的热点。介绍了有机/无机杂化太阳电池研究背景、结构及工作机理,从半导性聚合物给体材料、无机半导体受体材料及相界面修饰材料的角度对杂化太阳电池的发展进行了讨论,展望了有机/无机杂化太阳电池的未来发展趋势。     

聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺/SiO2/TiO2的制备及表征

用溶胶-凝胶法以乙烯基三乙氧基硅烷为偶联荆合成有机聚合物与TiO2相间有共价键存在的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺P(MMA-AAM)/SiO2/TiO2杂化材料.用FT-IR、TG/DSC、SEM对产物进行了表征,结果表明:FT-IR可看出SiO2和TiO2在杂化材料中形成Ti-O-Si网络结构,TiO2在杂化材料中均匀分布且杂化材料的热分解温度比纯共聚物提高50℃.     

β-环糊精聚合物／二氧化钛有机-无机杂化材料的制备及其光催化性能的研究

通过烯丙基-β-CD与丙烯酸 (AA) 的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/TiO2有机-无机杂化材料.通过FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键;SEM证明有机无机两相高度相容;TGA证明热稳定性能有大大的提高. 通过光催化降解甲基橙实验证实杂化材料P(CD-co-AA)/TiO2的光催化效率是TiO2的2.6倍. 考查了催化剂用量、甲基橙溶液的初始浓度和初始pH值对材料光催化性能的影响. 实验证明当溶液的初始浓度为4 mg/L和初始pH=2及催化剂用量为0.8 g/L时,杂化材料表现出更为优良的光催化性能.     

有机无机杂化材料研究进展

有机无机杂化材料是在溶胶凝胶法的基础上发展起来,介于有机聚合物与无机聚合物间的一种新型复合材料.文章论述近年来有机无机杂化材料在光学材料、陶瓷材料、凝胶材料及生物材料方面的研究及应用.有机无机材料制备灵活,便于分子"裁剪",实行分子设计,具有广阔的应用与开发前景.     

异质结表/界面修饰对杂化太阳电池性能的优化

为了增进无机半导体和有机聚合物半导体之间的相容性,优化电池的光电性能,基于一维无机TiO2纳米棒有序阵列和有机聚合物PCPDTBT,构建了一种结构为TiO2/PCPDTBT的杂化太阳电池。用一种有机三苯胺类两亲分子来调控此无机、有机材料的两相表/界面性质。采用SEM,TEM,XRD,EDS,UV-vis,PL等方法对杂化膜电极进行表征。电池性能测试表明,表/界面修饰后太阳电池的性能得到提高,电池效率η为0.81%;开路电压衰减测试表明,异质结表/界面经修饰后,杂化太阳电池的电子寿命有所提高。因此,通过异质结表/界面修饰改善活性层的形貌结构对电池性能有重要影响。     

溶胶-凝胶法制备有机/无机杂化材料及其在光固化涂料中的应用

以正硅酸乙酯、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷为原料,氨水为催化剂,用溶胶-凝胶法制备了纳米级有机/无机杂化材料。考察了催化剂用量对该纳米杂化材料粒径大小的影响,结果表明,随着催化剂用量的增加,粒径越来越大。将不同量的有机/无机杂化材料加入光固化涂料中制备了杂化涂料,研究了固化膜的形态、力学性能及漆膜的性能。结果表明:杂化材料可以改善UV固化膜的硬度、附着力和抗冲性能。     

有机-无机纳米杂化材料P(MMA-BMA)-TiO_2的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A)-聚甲基丙烯酸丁酯(PBM A)/T iO2杂化材料,并进行了结构表征和性能研究.以甲基丙烯酸甲酯(MM A)为杂化材料的主要成分,引入甲基丙烯酸丁酯(BM A)以改变PMM A/T iO2杂化材料易碎的缺点.实验结果表明:杂化材料中无机相与有机相通过S i-O-T i共价键相连,T iO2的加入增强了聚合物材料的抗紫外性.