静电层层自组装制备聚苯乙烯微球(核)/MCM-41纳米粒子(壳)阶层结构复合微粒

采用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)两种聚电解质, 通过静电层层自组装成功地将MCM-41介孔二氧化硅纳米粒子包覆到聚苯乙烯(PS)微球表面. 实验结果表明, 当以尺寸为1.4 μm的PS微球为核时, 包覆了两个聚电解质双层(PDDA/PSS)2的PS(PDDA/PSS)2(PDDA/MCM-41)复合结构微粒与包覆了一个聚电解质双层(PDDA/PSS)的PS(PDDA/PSS)(PDDA/MCM-41)复合结构微粒相比, 复合结构微粒之间的交联程度降低, 但是MCM-41纳米粒子在聚苯乙烯微球表面的包覆都比较松散, 且产物中存在大量杂质. 而当以尺寸为5 μm的聚苯乙烯微球为核时, MCM-41纳米粒子紧密地包覆在聚苯乙烯微球表面, 复合结构微粒之间只有少量桥连物, 且产物中杂质很少.     

喷涂法构筑二氧化硅纳米粒子涂层及其光学和润湿性质

采用Stöber方法,通过调节反应温度及乙醇和水的体积,合成了不同粒径的二氧化硅纳米粒子.以合成的粒径为20 nm的二氧化硅纳米粒子为原料,采用简单、方便的喷涂方法在玻璃片上构筑了纳米粒子涂层.在550 ℃煅烧二氧化硅纳米粒子涂层,增强了二氧化硅纳米粒子在玻璃片上的附着力.用1H, 1H, 2H, 2H-全氟辛基三乙氧基硅烷修饰之后,二氧化硅纳米粒子涂层的表面润湿性由亲水性转变为疏水性.通过喷涂法制备的二氧化硅纳米粒子涂层具有减反增透效果,当二氧化硅纳米粒子质量分数为0.48%、循环喷涂沉积数为3时,涂层在可见光范围内的最大透光率可达95.5%.用扫描电子显微镜观测涂层表面形貌发现,喷涂法制备的涂层是均匀的、可控的.喷涂技术构筑纳米粒子涂层具有简单快速、可大面积应用等优点.     

不同形貌WO3的水热合成及其在水处理中的应用研究

三氧化钨(WO₃)以其较窄的带隙,成为继二氧化钛(TiO₂)之后颇具发展潜力的n型半导体光催化剂.本文采用水热合成法,通过调控反应参数,如原料组成、沉淀时间等,合成了不同形貌和晶型的WO₃;采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附-脱附(N₂ adsorption-desorption)等表征了所合成的WO₃产品,发现原料组成、沉淀时间等条件对WO₃的晶型和形貌都有影响;研究了所合成的WO₃产品去除水中亚甲基蓝染料污染物的性能,结果表明,所制备的WO₃对水中亚甲基蓝具有较好的去除效果,去除率可达97%.     

空心微球表面定向生长TiO2纳米棒及其光催化性能研究

通过表面溶胶-凝胶处理和水热反应成功制备出包覆有二氧化钛纳米棒的复合空心微球. 用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等表征了所得产品, 探索了水热反应时间、煅烧时间对产物形貌和结构的调控作用, 并对产物光催化降解亚甲基蓝进行了研究. 结果表明, 所制备的表面包覆有二氧化钛纳米棒的复合空心微球在紫外光照射下可将亚甲基蓝完全降解. 该材料质轻, 可浮于水面, 有望成为一种新型光催化剂, 应用于治理水体表面的大面积污染.     

二氧化钛纳米棒在空心微球表面的定向生长

通过表面预处理和水热法开展了用二氧化钛包覆空心微球的研究, 用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等表征了所得产品, 并探索了各种反应参数对产物形貌和结构的调控作用. 实验结果表明, 空心微球的表面溶胶-凝胶预处理至关重要. 采用表面溶胶-凝胶技术预处理空心微球表面, 然后在一定条件下进行水热反应, 我们在空心微球表面上成功地包覆了垂直于微球表面并紧密排列的锐钛矿型二氧化钛纳米棒. 该材料质轻、耐腐蚀, 有望成为一种新型光催化剂, 应用于治理水体表面的大面积污染.     

曙红染料-碘鎓盐复合体系的光化学性质和引发丙烯酸酯光交联的效果

合成了曙红(EO)二苯基碘鎓盐(DPIO)复合光引发体系,其光响应范围可至可见光区,最大吸收527nm。曙红鎓盐体系无暗反应,但在可见光作用下,由于光诱导电子转移敏化反应使染料发生漂白作用和鎓盐裂解产生活性自由基,由此可引发环氧6101双丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的光固化。光固化速度与复合体系的结构组成有关,其中曙红双盐(EO(Ph_I)_2)比曙红单盐(EO(Ph_2I))具有更高的引发效率;在同样条件下双分子体系(EONa_2+Ph_2I+BF_4~-)不能引起交联反应。     

RADICAL PHOTOPOLYMERIZATION USING ARYLIODONIUM SALT/TERTIARY AMINE COMPLEX SYSTEM AS THE PHOTOINITIATOR

The diphenyliodonium salt (DPIOC)/triethylamine (TEA) is used as photoinitiator for radical photopolymerization. It was found that a ground state CT complex formed between DPIOC as electron acceptor and TEA as electron donor, which results in extending the photosensitivity range of DPIOC/TEA system up to above 500nm compared with DPIOC alone. The kinetic studies on photopolymerization of methyl methacrylate (MMA) were carried out in CH_3CN: H_2O (14: 1, v/v) mixture solution at 30℃by dilatometer. The results obtained show that the polymerization rate (R_p) increases with increasing concentrations of DPIOC and TEA with exponent 0. 65 and 0. 62 respectively. The activation energy E_a and k_p/k_~(1/2) value were determined to be 4.1 Kcal mol~(-1) and 0.045 respectively. The other influence factors and reaction mechanism were also discussed.     

新型感可见光的染料鎓盐光引发体系

 本文报道了一种新型感可见光的引发体系-曙红双(二苯基碘鎓盐)(Eo(IPh₂)₂).在基态,这种体系具有良好的热稳定性,而在激发态时能发生离子对内光诱导电子转移反应,导致其发生漂白和碘鎓盐的分解反应,产生具有引发作用的自由基.该体系适用于一般烯类单体的自由基聚合,其中时丙烯酸酯类单体效果最好.在以甲基丙烯酯甲酯(MMA)为单体时,聚合反应速度满足动力学方程:R_p=l[Eo(IPh₂)₂]^0.38[MMA],并求得聚合反应的活化能E_c=7.00kcal/mol.氧在Eo(IPh₂)₂光敏引发聚合中,既起自由基聚合阻聚剂的作用,又起引发剂三重态猝灭剂作用     

PHOTOINITIATED POLYMERIZATION BY ARYLIODONIUM SALT/BENZOPHENONE/TERTIARY AMINE BINARY PHOTOSENSITIZATION SYSTEM

A novel binary photosensitization system composed of benzophenone (BP)/diphenyliodonium chloride (DPIOC) Ariethylamine (TEA), exhibiting a good photoresponse at near UV and visible light regions, was used as the initiator for photopolymerization of MMA. The radical photogeneration in the binary system consists mainly of two parallel reactions, i. e. , BP/TEA photohydrogen-abstraction and DPIOC/TEA complex photodecomposition, but the latter is more active than the former. The results of comparative study indicate that the rate of polymerization induced by the binary system (BDT)is remarkably higher than those by the corresponding single systems The polymerization rates are proportional to [BP]~(0.16), [DPIOC]~(0.32) [TEA]~(0.45) and [MMA]. The mechanism is also discussed.     

基于季铵盐改性SiO2空心球的抗菌/减反增透双功能薄膜的制备和研究

兼具减反增透和抗菌性能的双功能薄膜在医疗健康领域具有很重要的应用前景.然而，关于此类薄膜的研究尚且屈指可数.本工作选取最长烷基链为C₁₈的季铵盐为抗菌剂，通过化学键合方式改性酸催化SiO₂溶胶液并与空心球纳米粒子溶胶液复合.然后，采用浸涂法制备出具备抗菌和减反增透双功能的薄膜.通过调节上述两种溶胶液的混合比例，对薄膜的光学性能进行了优化.其中，涂覆最优薄膜的玻璃基底在可见光区域内（400~800 nm）展现出优异的透光性能（T_max=99.2%，T_ave=98.6%）.该方法操作简单，无需经过高温热处理，易于大面积制备，具有潜在的应用前景.