二氧化硅表面修饰硅烷偶联剂APTS的过程和机制

二氧化硅表面经过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS）修饰后,在橡胶、塑料、催化剂、色谱柱、吸附剂、生物和医药等领域中具有独特的应用性能,大量文献结合特定应用体系研究二氧化硅表面修饰APTS的基本规律,以实现理想可控的修饰效果。总结这些分散性研究结果,有利于在新的基础上有效地促进研究的深入。在分析文献的基础上,系统地阐述了二氧化硅表面修饰APTS的反应机理、修饰工艺、反应动力学、修饰层稳定性和结构形貌等方面的研究进展,提出了目前研究还存在的问题和进一步的研究方向。     

纳米二氧化硅微球表面接枝嵌段聚合物的制备及其在丙烯酸结构胶体系中的性能研究

以二氧化硅微球为模板,将其表面修饰上活性官能团。通过表面引发可控/“活性”自由基聚合,连续引发苯乙烯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯聚合,得到表面接枝嵌段聚合物的纳米二氧化硅微球,并对其进行表征。将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,并和未修饰二氧化硅微球的体系进行对比。研究结果表明：通过结构表征证明了目标产物合成成功;将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,聚合物改性的纳米二氧化硅在拉伸强度、断裂伸长率和剪切强度等性能的表现均优于未改性的纳米二氧化硅;纳米二氧化硅在固化体系中具有增强增韧的作用,表面接枝聚合物改性后,其性能表现更优。     

玻碳电极表面修饰的应用研究进展

裸玻碳电极的性质、功能较为单一,应用较为有限。为了拓展其应用领域,对玻碳电极进行表面修饰,玻碳电极表面修饰已经成为当前电化学研究的一个热点。文章在研究玻碳电极表面修饰相关文献的基础上,主要对当前玻碳电极表面修饰的应用领域及表面修饰剂的种类进行简要综述,以期为该领域的深入研究提供参考。     

单分散纳米二氧化硅微球表面化学修饰与表征

通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球,以乙醇作为分散介质,用硅烷偶联剂采用一步法对纳米二氧化硅进行了表面化学修饰。通过X-射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和傅立叶红外光谱仪（FT-IR）等手段对其改性前后效果进行了分析。研究发现修饰后的纳米二氧化硅微球的疏水性增强;硅烷偶联剂与纳米二氧化硅表面羟基发生了化学反应。     

介孔二氧化硅载体在酶蛋白固定化中的应用

介孔二氧化硅材料因制备简单、生物相容性良好、比表面积和孔径可控、表面修饰基团多样等特点,被广泛应用于酶蛋白的固定化。主要综述了介孔二氧化硅对水解酶、氧化还原酶等酶蛋白的固定化效果及其影响固定化效果的因素,展望了介孔二氧化硅在酶蛋白固定化中的应用前景及存在的挑战,为介孔二氧化硅更好地应用于固定化酶制剂的制备奠定基础。     

钛修饰纳米二氧化硅交联剂及胍胶压裂液研究

γ-氨丙基三甲氧基硅烷与硅酸钠水解制得表面修饰纳米二氧化硅,四氯化钛与表面修饰纳米二氧化硅反应,制得钛修饰纳米二氧化硅交联剂,粒径主要分布在6～11 nm之间,可有效降低羟丙基胍胶用量及残渣含量。配制了纳米二氧化硅交联剂交联的羟丙基胍胶压裂液,羟丙基胍胶浓度为0.35%～0.4%。室内研究表明,该压裂液体系各项性能良好,在170 s^(-1),150℃下,剪切120 min,粘度102 mPa·s; 120℃下破胶60 min,破胶液粘度2.32 mPa·s;表面张力23.53 mN/m,界面张力0.91 mN/m;防膨率88.56%;残渣含量227 mg/L;岩心基质渗透率损害率为9.63%～15.77%,压裂液耐剪切性能、破胶性能、助排性能、储层保护性能等各项性能良好,满足压裂要求。     

二氧化硅负载梳状聚醚三相催化剂的合成及其催化性能研究

以表面经偶联剂修饰的二氧化硅为载体,通过聚(β-氯乙基缩水甘油醚)和醇钠反应,合成了两种梳状聚醚三相转移催化剂,研究了它们在碘代、二氯卡宾对双键加成和混合醚制备反应中的催化活性.结果表明,这类催化剂具有良好的催化活性和重复使用性能.     

改性纳米二氧化硅的制备及其在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

摘要：以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为修饰剂,采用液相原位表面修饰技术,制备了可分散性纳米二氧化硅,并将这种改性后的纳米二氧化硅应用到溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶体系,对其进行力学性能、磨耗性能、流变性能测试,考察了修饰剂的不同用量对复合材料上述性能的影响。傅里叶红外光谱表明,KH570已经成功通过化学键键合在二氧化硅表面,扫描电镜显示其团聚减弱,分散性提高。橡胶纳米复合材料的力学性能有所改善,在修饰量为25-50mmol/kg时性能最佳;耐磨性能明显提高,尤其是修饰量为50mmol/kg时,磨耗体积最少,降低了33.85%;明显降低了Payne效应,减弱了二氧化硅的团聚,提高了其在橡胶基体中的分散性。     

改性纳米二氧化硅的制备及其在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

用偶联剂KH570作修饰剂,采用液相原位表面修饰技术制备改性纳米二氧化硅,并考察其在溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶中的应用。结果表明:与未改性纳米二氧化硅相比,改性纳米二氧化硅在橡胶基体中的分散性较好,与橡胶的相容性提高,团聚减弱;改性纳米二氧化硅/SSBR/BR复合材料的物理性能和耐磨性能提高,Payne效应减弱;修饰量为50 mmol·kg~(-1)的改性纳米二氧化硅/SSBR/BR复合材料物理性能、耐热老化性能和耐磨性能最好。     

基于无机材料包埋磁性纳米复合颗粒的制备研究

磁性纳米颗粒由于具有一些奇异的物理特征而被广泛的应用于各个领域。因此,有关其表面修饰及复合颗粒的制备已成为目前的一个研究热点。考虑到绝大部分综述性文献都集中在高分子材料的包埋与修饰上,而有关无机材料的包埋则较少涉及。以二氧化硅、碳、金等材料为例着重介绍了基于以上无机材料包埋磁性纳米复合颗粒在近几a来的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

载银介孔SBA-15吸附剂的制备及其对脂肪酸甲酯的吸附研究

以介孔分子筛SBA-15作为载体,在3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)对SBA-15表面修饰的基础上负载银离子制备Ag⁺-APTS/SBA-15吸附剂,采用氮气吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)对吸附剂进行表征,并将吸附剂应用于混合脂肪酸甲酯的分离以考察其吸附性能。氮气吸附-脱附、XRD和TEM分析结果可以看出,制备的吸附剂具有规则有序孔道结构;FT-IR数据显示,介孔SBA-15表面被APTS成功修饰;SEM-EDS结果表明,银离子成功负载到载体SBA-15上;对混合脂肪酸甲酯吸附研究表明,该吸附剂对不饱和脂肪酸甲酯(UFAMEs)吸附效果较好,且随着银离子负载量的增加以及UFAMEs双键数的增多,吸附效果增强;当银离子负载量为25%时,吸附剂对亚麻酸甲酯吸附率高达53.47%。     

光刻中的气相氟化氢与二氧化硅反应的研究

二氧化硅与气相氟化氢的反应和与氢氟酸的反应不同,当温度高于100℃时,气相氟化氢与裸露的二氧化硅无明显反应,当二氧化硅表面涂上一层特殊聚合物膜时,反应可很快发生。本文在实验的基础上解释了这一具有应用价值的现象。认为在高温下二氧化硅与氟化氢反应需要有一种诱蚀剂存在,诱蚀剂—般为氢键接受体,水不是有效的诱蚀剂,聚合物膜是诱蚀剂的载体和防止诱蚀剂逃逸的栅栏。     

钌炭催化剂表面改性及在苯酚加氢反应的应用

通过软模板法成功在镶嵌式钌炭催化剂Ru-OMC表面包覆介孔二氧化硅,研究了催化剂在苯酚加氢反应中的应用,采用N2物理吸附、扫描透射电镜等手段对催化剂进行了系统的表征。结果表明,介孔二氧化硅包覆层改变了催化剂的亲水性质,使得原本疏水性质的Ru-OMC表面变成了亲水性质,提高了环己烷-水2相体系中苯酚加氢反应的转化频率及分离效率。     

锐钛型纳米TiO2表面疏水化改性研究

采用硅烷偶联剂对锐钛型纳米TiO_2进行表面疏水化改性研究,探讨了硅烷偶联剂的种类和用量、水和乙酸的用量、反应时间和反应温度等因素对纳米TiO_2表面疏水化程度的影响,确定了较佳疏水化改性工艺。实验结果表明,最佳修饰剂为KH570;修饰后的纳米TiO_2表面上存在KH570,而且KH570与TiO_2的表面羟基发生了反应;经过表面修饰,纳米TiO_2的晶型结构未发生改变仍为锐钛型。本文在表面修饰基础上,用对苯乙烯磺酸钠对纳米TiO_2进行包覆改性,实验结果表明,经过包覆改性后的纳米TiO_2在水体系中的分散稳定性得到较大程度的提高。     

金属,半导体及其复合粒子的表面和界面行为

纳米粒子因其特殊的性能和潜在应用背景而成为当代科学研究中的一大热点．本论文以银和二氧化钛为代表，以界面和环境反应，如光诱导电子转移、表面修饰等为重点，研究了金属、半导体纳米粒子的表面／界面化学和光化学．在此基础上，研究了金属半导体复合纳米粒子．主要研...     

γ-巯丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅表面接枝改性的研究

采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)对纳米二氧化硅表面进行接枝改性,研究KH590用量、反应时间和反应温度等对纳米二氧化硅相对接枝率和粒径的影响;采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:KH590通过水解后与二氧化硅粒子表面的羟基发生反应,成功接枝到纳米二氧化硅表面;其最佳工艺条件为:KH590用量为二氧化硅质量的15%,反应温度为80℃,反应时间为10 h,其相对接枝率达到10.3%;与未改性纳米二氧化硅相比,其平均粒径明显变小,分散性及亲油性明显变好。     

二氧化硅修饰MMT及其在酚醛树脂中的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅修饰蒙脱土(MMT),用硅烷偶联剂(KH-550)对其进行改性,并制备了水溶性酚醛树脂(WPF)/MMT复合材料.采用傅立叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜等对其进行分析.结果表明,二氧化硅粒子与羟基发生了缩聚反应;MMT表面上修饰了粒径在400 nm以下的二氧化硅粒子,而且二氧化硅粒子修饰密度可以通过改变正硅酸乙酯与MMT的质量比来改变.MMT在WPF基体中呈现"树枝"状分布,并且形成插层结构和局部剥离结构;加入修饰MMT后WPF在高温下的耐热性得到了明显的提高.当MMT质量分数为5%时,WPF/MMT复合材料具有较好的力学性能.     

可分散性纳米二氧化硅

河南王屋纳米科技有限责任公司采用液相原位表面修饰技术，开发出可分散性纳米二氧化硅（特种白炭黑）粉体系列产品，在甲苯、二氯乙烷、增塑剂、胶粘剂、密封剂、涂料、油墨、树脂等中许多有机介质具有良好的分散性及分散稳定性，外观呈现类真溶液状态。可分散性纳米二氧化硅微粒分为DNS和RNS系列，其中DNS系列为饱合有机碳链或聚合物修饰的二氧化硅；     

专利技术

专利：表面接枝有机功能分子的纳米二氧化硅及制备方法 本发明属于有机功能分子修饰的纳米二氧化硅领域,特别涉及到受阻酚类抗氧剂修饰的纳米二氧化硅及其制备方法。该方法通过氨基硅烷偶联剂作为桥联,将受阻酚类抗氧剂分子化学接枝到纳米二氧化硅上,其中氨基硅烷偶联剂占有机功能分子修饰的纳米二氧化硅总重量的3wt％～12wt％,     

纳米二氧化硅催化剂催化Michael加成反应

脱水活化后的纳米二氧化硅颗粒能有效催化Michael加成反应,研究了不同温度及六甲基二硅氮烷(HMDS)处理改变二氧化硅表面性质后催化剂的催化性能改变。结果表明,随着热处理温度的升高,二氧化硅催化活性降低;HMDS能够覆盖其表面的单独硅羟基,从而降低二氧化硅催化活性。研究表明,二氧化硅表面的硅羟基是催化活性中心,催化活性与硅羟基浓度相关。不同溶剂对反应活性影响明显,DMF为反应的最佳溶剂,反应收率最高可达71%。