谷氨酸接枝纳米碳酸钙的合成

纳米碳酸钙(CaCO_3)是一种应用广泛的无机填料,但由于粒度小、表面能高、亲水性强、耐酸性差等缺陷,在应用过程中必须对其进行表面改性。用谷氨酸接枝纳米CaCO_3,制备了改性样纳米CaCO_3。带2个羧基的谷氨酸、天冬氨酸改性样的活化度是带1个羧基的丙氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸改性样活化度的1.7倍。FTIR分析和TGA结果表明:谷氨酸、L-赖氨酸是以化学键合的形式接枝到纳米CaCO_3表面,谷氨酸改性效果优于L-赖氨酸。     

二氧化硅包覆纳米碳酸钙的合成

以氨水、纳米CaCO₃和磷肥工业副产物氟硅酸为原料,制备了CaCO₃/SiO₂复合物。实验确定了SiO₂包覆CaCO₃的适宜条件:反应温度60℃,配料比m（SiO₂）/m（CaCO₃）=8%,反应终点pH值9.0,陈化时间8h以上,优化条件下,浸泡CaCO₃/SiO₂复合物24h的缓冲溶液c（Ca2+）=0.014mol/L,耐酸性能好,包覆后纳米CaCO₃的耐酸性能明显提高。对适宜条件下的包覆产品进行FTIR、XRD和粒度分析,结果表明:SiO₂与CaCO₃发生了化学键合作用,SiO2以无定型态包覆于纳米CaCO₃表面,包覆后纳米CaCO₃粒径变小,平均粒径44.67nm。 更多还原     

纳米Al2O3 溶胶改性聚醚破乳剂TA1031的应用研究

为提高现有高分子聚合物原油破乳剂的性能和拓宽纳米材料的应用范围,以硫酸铝和氨水为原料, 运用溶胶凝胶法在纳米Al₂O₃ 生成过程中与高分子聚醚破乳剂TA1031进行接枝改性,运用红外光谱仪、电镜、粘 度计和界面张力仪分析所制备的改性破乳剂。结果表明,将纳米Al₂O₃ 复合于原油聚醚破乳剂中能取得比较好的 效果,破乳性能均比原破乳剂有很大的提高。当纳米Al₂O₃ 与TA1031的质量比为1∶10时,所得到的改性破乳剂 效果最好,能将破乳率提高20%~25%,而且破乳脱水时间也能大幅度缩短。并对改性破乳剂的形成机理和破乳机 理做了初步分析。     

一种前列腺特异性膜抗原小分子抑制剂的合成新路线

以L-谷氨酸和L-赖氨酸为原料,经7步反应合成得到了具有谷氨酸-脲（Glu-Urea）骨架的前列腺特异性膜抗原小分子抑制剂,除了L-谷氨酸二叔丁基酯的合成,每一步的产率均高于60%,路线总产率为18%。产物经¹H NMR,¹³C NMR及HR-MS（ESI）表征鉴定。针对中间体N⁶-（9-芴甲氧羰基）-L-赖氨酸叔丁酯的合成设计了一种合成新思路,一步实现了对赖氨酸α氨基的脱保护与羧基的Boc保护,简化了反应步骤,化合物3的合成产率由约20%提升到70%。     

纳米二氧化铈粉体的表面改性研究

采用湿法对纳米二氧化铈进行改性。研究了纳米CeO₂表面改性的影响因素,通过正交实验确定了最优改性剂和改性条件。改性剂硬脂酸的质量分数为6％、pH为8、改性温度为70 ℃、改性时间为1.5 h时,改性后的纳米CeO₂的亲油化度达到73.0％。结果表明,改性后的纳米二氧化铈粉体能够较好地分散于甲醇中,改性前后平均粒径大小变化不大,由TEM观察到团聚现象明显降低。     

Fe3O4磁性纳米粒子的制备、形貌调控及表面改性

Fe₃O₄磁性纳米粒子的制备方法较多，常用的有共沉淀法、热分解法、水热法等。通过实验研究探讨了通过3种不同的制备方法制备Fe₃O₄磁性纳米粒子，并对其进行尺寸、形状、磁性能等方面的调控，通过表面改性以提高其分散性和稳定性。该磁性纳米粒子材料有望在生物医学领域如载药、磁力组织工程等方面得到应用。     

硬脂酸改性纳米氧化铝的工艺

以硬脂酸为改性剂,对纳米氧化铝表面进行改性,探讨不同溶剂、硬脂酸用量、反应温度、反应时间对改性效果的影响,并采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）等分析手段对改性前后的纳米氧化铝进行表征。结果表明:硬脂酸改性纳米氧化铝的优化工艺条件为溶剂正丁醇、硬脂酸用量6%、反应温度30℃、反应时间30 min,此时改性后的纳米氧化铝的活化度可达到97.6%,沉降体积降低到2.80 mL·g-1,且由亲水转变为疏水。红外光谱表明:硬脂酸成功接枝到了纳米氧化铝表面;热重分析表明硬脂酸在纳米氧化铝表面的接枝率达到7.66%;扫描电镜结果表明改性后的纳米氧化铝的分散性得到了提高。     

可见光催化剂氧化铋的改性研究进展

氧化铋(Bi₂O₃)作为重要的半导体光催化材料,由于特殊的电子结构和优良的可见光响应性能,被认为是一种很有前景的可见光光催化剂,在光催化处理废水方面显示了良好的应用前景。但因Bi₂O₃光催化性能较低限制了它的应用,因此研究者对其进行改性,期望获得性能优越的Bi₂O₃光催化材料。综述总结了表面形貌调控、表面修饰、金属离子修饰以及半导体复合等几种改性方法,并对改性Bi₂O₃光催化材料的发展前景进行了展望。     

In2Se3纳米片改性的GO/WS2/Mg-ZnO复合材料光催化性能的研究

二维纳米材料由于其结构和性能的独特性受到广泛的关注，各类二维纳米材料合成方法和表面改性的研究也得到了快速发展，在光催化性能提升和能源环境领域等方面发挥着重要作用。本文通过在复合物GO/WS₂/Mg-ZnO(rGOWMZ)中添加直接带隙半导体In₂Se₃纳米片，合成rGOWMZ+In₂Se₃复合材料。并研究其光催化性能，发现性能得到了明显的改善，其中In₂Se₃纳米片质量分数为0.5%经过600℃热处理的复合物，在自然光照射下对罗丹明B的降解率为99.6%。本报道中In₂Se₃纳米片是通过液相超声剥离法制备的，大小为100 nm，厚度约为5层。并采用透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜对复合材料进行了物相分析。发现rGOWMZ+In₂Se₃复合材料对有机颜料罗丹明B具有优异的光催化性能，此复合材料将在光催化领域中具有巨大的应用潜力。     

苯乙烯在纳米氧化锌表面接枝聚合

利用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与纳米氧化锌的表面化学改性,制备了乙烯基活化的纳米氧化锌。研究了在BPO热引发体系下苯乙烯在这种氧化锌表面的接枝共聚反应,并采用FT-IR、TGA、SEM等手段对该产物的结构进行了表征。研究表明,水的用量对氧化锌的表面乙烯基改性影响明显;利用化学手段负载到氧化锌表面的乙烯基,可以实现苯乙烯在其表面的接枝聚合;经聚合物表面改性后纳米氧化锌-甲苯分散液的稳定性高于未接枝改性的同类试样,随着接枝率的提高,该分散液的稳定性提高。     

硫酸盐还原菌对CaCO3垢层下20号钢腐蚀的影响

采用室内模拟实验的方法,研究了硫酸盐还原菌（SRB）和CaCO₃垢层共存对20号钢腐蚀行为的影响。通过腐蚀失重法研究平均腐蚀速率,通过电化学阻抗谱（EIS）和开路电位（OCP）研究注入水溶液中20号钢腐蚀电化学行为,利用扫描电镜（SEM）、EDS和Raman光谱分析20号钢表面腐蚀产物的形貌和成分,采用激光共聚焦显微镜（CLSM）分析20号钢的点蚀坑深度。结果表明,SRB与CaCO₃垢层存在协同作用,CaCO₃垢层的孔隙率和垢层下的厌氧环境为SRB的黏附和生长提供了便利的条件,接种SRB对CaCO₃垢层下20号钢的均匀腐蚀和局部腐蚀均有促进作用。     

石灰岩矿粉性质对沥青胶浆性能的影响因素及其技术标准

为了确定石灰岩矿粉性质中影响沥青胶浆抗冻性能的主要因素,并制定石灰岩矿粉分级和选用原则,对不同类型矿粉的沥青胶浆进行了冻融循环试验,分别检测其冻融前后的化学成分、微观形貌、微观力学性质和流变性能的变化,并对试验结果进行随机森林分析。结果表明：矿粉的掺入能够改善沥青胶浆的冻融老化性能,冻融循环后,胶浆粗糙度下降幅度、表面模量提升幅度与矿粉CaCO₃含量(质量分数)呈抛物线下降趋势,沥青胶浆黏附力与矿粉CaCO₃含量呈直线下降关系,为保持沥青胶浆冻融后性能的稳定,矿粉的CaCO₃含量不应低于85%;季冻区的沥青路面比非季冻区更容易发生水损害,与非季冻区相比,季冻区矿粉中CaCO₃含量应提高10%。随机森林方法分析表明,矿粉的物理化学性质对胶浆性能影响的程度排序为比表面积>CaCO₃含量>细度指标>塑性指数,比表面积影响沥青与矿粉的反应速度,而CaCO₃含量影响其反应的充分性。所提出的石灰岩矿粉母岩技术要求与矿粉的综合分级技术标准,可指导路用矿...     

碱金属改性g-C3N4及其对氮气吸附影响的理论研究

研究了碱金属改性对g-C₃N₄光催化剂的影响,利用密度泛函理论从几何和电子结构的角度阐述了不同碱金属改性对提高光催化活性的微观机理。结果表明,Li、Na、K、Rb原子随着核外电子层数的增加,碱金属和g-C₃N₄的结合能越来越弱,对g-C₃N₄结构的影响也越来越弱。电子结构分析可知,Li、Na、K原子对g-C₃N₄具有活化作用,Rb原子对g-C₃N₄表面有钝化作用。同时模拟了N₂分子在M-g-C₃N₄ (M=Li、Na、K、Rb)上的吸附,理解N₂分子与碱金属之间的作用机理,通过分析N₂吸附的吸附能、结构参数和电子特性,发现Li、Na原子对N₂吸附的影响更大,N₂的N—N键长伸长,K和Rb原子对N₂基本没有作用。碱金属改性g-C₃N₄比纯g-C₃N₄更有利于N₂分子的吸附,但是随着碱金属原子半径的增加,吸附能力越来越弱,电子的转移也越来越少,即活化N₂分子的能力按照Li、Na、K、Rb的顺序降低。     

助剂对CuO-ZnO-ZrO2 催化剂CO2 加氢制甲醇性能的影响

采用燃烧法制备了Al₂O₃、CeO₂、NiO 金属氧化物改性的CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂,通过X 射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、H2-程序升温脱附(H2-TPD)、CO₂-程序升温脱附(CO₂-TPD)表征手段,探讨Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂对催化剂物相组成及微观结构的影响,且在固定床连续流动反应装置上考察了添加3种不同助剂对CO₂ 加氢合成甲醇性能的影响。结果表明,Al₂O₃、CeO₂、NiO 助剂均有助于提高CuO-ZnO-ZrO₂ 催化剂的活性,且添加适量CeO₂ 的催化剂催化效果最好;3种助剂都可以抑制CuO 晶粒的生长和提高CuO 的分散度,从而更利于催化剂的还原和H2 的吸附解离;3种金属氧化物助剂均可不同程度地调变催化剂表面碱强度和碱性位数目,较之NiO 改性的催化剂,Al₂O₃ 和CeO₂ 改性的催化剂表面碱强度更强,碱性位数目也更多,从而更利于CO₂ 的吸附活化。     

苯乙烯在纳米氧化锌表面的接枝聚合

用偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面改性后的表面负载有乙烯基官能团活化的纳米氧化锌与苯乙烯在BPO热引发体系下进行接枝共聚,采用红外光谱、热失重和电子扫描显微镜对产物进行表征.实验表明苯乙烯成功地接枝到了活化后的纳米氧化锌表面上,当纳米氧化锌的用量为苯乙烯1%～8%(质量分数)时,纳米氧化锌的用量为苯乙烯4%(质量分数)左右时接枝率最高.     

纳米SiO_2接枝聚消旋乳酸的制备和表征

为使聚乳酸/二氧化硅复合材料既有纳米效应又有有机材料的优点,文中使用硅烷偶联剂KH-550对纳米二氧化硅进行表面改性,采用原位聚合法,将D,L-丙交酯在改性二氧化硅表面开环聚合制备聚消旋乳酸/纳米二氧化硅接枝聚合物.使用傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TG)对其结构和热性能进行表征.实验结果表明:接枝效果最佳的反应时间为24h,失重率为17%.改性后的纳米二氧化硅的分散稳定性和聚消旋乳酸的热稳定性得到了明显改善,聚消旋乳酸的起始分解温度由100℃提高到130℃,SiO_2-g-PDLLA在丙酮中能稳定分散2个月以上.     

ZnO/Ag纳米复合材料的硬脂酸改性

以硬脂酸为表面活性剂对采用配合物沉淀法自制的ZnO/Ag纳米复合材料进行了表面改性。系统研究了硬脂酸浓度、用量和改性时间等因素对改性效果的影响,并通过亲油度、接触角、透射电镜、红外及紫外-可见光谱等测试手段,对改性前后的ZnO/Ag纳米复合材料进行了表征。结果表明,采用乙醇加热回流法,用硬脂酸改性ZnO/Ag纳米复合材料能够提高其疏水性及对可见光的吸收能力。硬脂酸改性ZnO/Ag纳米复合材料的优选工艺条件是,硬脂酸浓度为0.010mol.L-1,添加量为10%(质量分数),改性时间为60min。改性后ZnO/Ag纳米复合材料的亲油度为76.47%,接触角为107.8°,其疏水性明显优于未改性材料。     

苯乙烯在纳米氧化锌表面的接枝聚合

用偶联剂γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷表面改性后的表面负载有乙烯基官能团活化的纳米氧化锌与苯乙烯在BPO热引发体系下进行接枝共聚，采用红外光谱、热失重和电子扫描显微镜对产物进行表征，实验表明苯乙烯成功地接枝到了活化后的纳米氧化锌表面上，当纳米氧化锌的用量为苯乙烯1％～8％（质量分数）时，纳米氧化锌的用量为苯乙烯4％（质量分数）左右时接枝率最高．     

PVP改性PDMS/PAN中空纤维复合膜提升表面亲水性

为了改善气体分离复合膜中聚二甲基硅氧烷（PDMS）过渡层与极性分离层的界面结合,利用高极性的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修饰聚丙烯腈（PAN）中空纤维支撑的PDMS气体分离膜表面,以提高PDMS表面极性和亲水性并减少对气体渗透速率的不利影响. 利用X射线光电子能谱（XPS）证实利用溶液浸渍法可以将PVP接枝在PDMS表面对其修饰,并且随着浸渍时间的增加,PVP接枝量逐步增加,修饰效果逐渐增强. 实验结果表明,交联剂1,3,5-苯三甲酰氯（TMC）增强了PDMS表面的PVP接枝改性,PVP修饰使PDMS表面的水接触角降低到21.1°,显著提高了PDMS表面亲水性和极性,从而有利于PDMS层和极性分离层的紧密结合. PVP修饰使得CO₂对其他气体（H₂、CH₄、N₂）的选择性随TMC/PDMS摩尔比的增加而逐渐降低,气体选择性CO₂/H₂、CO₂/CH₄、CO₂/N₂的最大峰值分别为3.9、3.8、11.8.     

Janus微球的制备及其性能

以Pickering乳液为基础,设计了一种制备非球形单分散Janus颗粒的方法,对一端镶嵌在石蜡上的纳米二氧化硅微球进行不对称刻蚀,通过控制刻蚀时间,得到不同性质的Janus微球. 首先,利用凝胶-溶胶法,在水醇体系中,以正硅酸四乙酯（TEOS）为硅源、氨水作为催化剂,合成SiO₂微球. 然后,利用硅烷偶联剂3-胺丙基三乙氧基硅烷（AMPTS）对SiO₂胶体表面进行-NH2修饰,于石蜡水界面制备一端被石蜡包裹的Pickering粒子. 利用不同质量分数的NH4F溶液对pickering粒子暴露端进行刻蚀,去掉表面的氨基修饰成分. 对石蜡保护端用酰氯修饰,并与NIPAM进行接枝聚合,最终得到兼有有机/无机性质并具有温敏性的聚合物PNIPAM/SiO₂ Janus微球. 对其进行乳化性能及温敏性测试, 结果表明,与原始Janus微球相比,接枝改性后的PNIPAM/SiO₂ Janus微球作为乳化剂得到的乳液体系更稳定.