固有荧光聚合物纳米球的制备及性能表征

设计了固有荧光聚合物纳米球作为荧光涂层和Fe^(3+)荧光探针的综合实验。采用12-冠醚-4辅助的无皂乳液聚合法制备了平均粒径55 nm的单分散聚氯甲基苯乙烯(PCMSt)荧光纳米球,并对其性能进行了表征,包括纳米球的形貌和荧光性能、纳米荧光涂层制备、对Fe^(3+)的选择性、抗干扰性和高灵敏度检测。实验结果表明,该纳米球具有良好的荧光稳定性和固体荧光性能,对Fe^(3+)表现出高灵敏度和选择性,在纳米荧光涂层和Fe^(3+)荧光纳米探针方面具有很大的应用潜力。

一种耐酸耐碱高强树脂的合成及性能

小套管二次固井是一种新型的固井工艺,针对目前由于水泥自身脆性大易气窜和水窜且为碱性固化体、易受压产生裂缝、易受酸性介质破坏的问题,以D-33二元醇和顺丁烯二酸为原料,苯乙烯作为活性稀释剂合成了一种不饱和型聚酯树脂。在树脂体系中引入填料,提高产品韧性及抗压强度。采用傅里叶变换红外光谱仪对树脂进行表征;通过万能试验机对树脂体系进行性能评价。结果表明,目标产物包含羰基、碳碳双键和苯环对位取代结构的特征峰,固化体系为过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺,其在50℃、60℃和70℃条件下的添加量分别为0.2%/0.02%、0.1%/0.02%、0.1%/0.01%,万能试验机测试结果显示,在50℃、60℃和70℃下养护24h后的抗压强度分别约为50MPa、70MPa、90MPa。实验获得了一种聚合时间可调、黏度小、抗压强度高且耐酸耐碱的固井材料,有望在水平井重复压裂改造中大规模使用。

有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究

本文开展了有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究。首先进行有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备:将4 g甲基苯基二甲氧基硅烷溶于25 m L四甲基氢氧化铵中,然后将得到的料液添至去离子水中进行搅拌,得到黄色固体,并将其置于60℃烘箱中,设置时间24 h,得出有机硅改性酚醛树脂复合材料。再者,对有机硅改性酚醛树脂复合材料的热性能及复合材料层间剪切强度进行测试。研究结果表明:当固化环氧树脂和固化剂质量比为95∶5时,有机硅改性酚醛树脂复合材料性能最优,此时其层间剪切强度高达87.5 MPa,热失重质量为0.22 g,耐热性能更好。

高强度可固化水溶性树脂封堵剂的制备及性能评价

短半径侧钻是西北油田激发老区上产的有效手段之一。但缝洞型油藏的裂缝尺度差异大,在钻井过程中,漏失情况复杂,恶性漏失情况较多,已成为制约其油气资源增产的难题之一。酚醛树脂具有密度低、高机械强度等优势,已作为封堵剂在油气田领域广泛使用。但酚醛树脂的水溶不足易残留井筒,造成清理困难;同时,酚醛树脂的贮存时间短对施工造成了诸多不便。因此,为了保持酚醛树脂低密度、高强度的同时,增强酚醛树脂水溶性和延长酚醛树脂贮存期,以苯酚和甲醛为原料,正丁醇为改性剂,合成了一种水溶性的正丁醇醚化酚醛树脂。该树脂具有优异的水溶性,在20℃下的储存时间增至162天。80 wt%酚醛树脂溶液在140℃下固化时间1.5h,抗压强度95.7 MPa,高于常规封堵材料;在两种模拟岩心裂缝中进行封堵性能实验,驱替流速为0.016 mL/min时,树脂溶液固化后的突破压力梯度均大于50 MPa·m^(-1),封堵性能优异。整体而言,正丁醇醚化酚醛树脂具有优异的固化性能、封堵性能和储存稳定性,在缝洞型油藏短半径侧钻堵漏中具有良好的应用前景。

基于高内相乳液模板法构筑的超疏水多孔泡沫

工业含油废水的排放和海洋溢油事故的发生导致水体区域环境遭到了严重破坏,为了实现高效且低成本的油水分离,本研究利用高内相乳液模板法构筑了一种超疏水多孔泡沫。利用扫描电子显微镜、压泵仪、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对材料的物理、化学结构进行了表征,测试了材料的润湿性:水接触角达146.8°,水滚动角为6°,油接触角几乎为0°,显示出超疏水-超亲油特性,且材料的润湿性可通过调整单体之间的配比进行调控。材料对不同类型的油或有机试剂,吸收倍率在30.17~76.65g/g,显示出优异的吸油能力。材料能有效清理水面浮油和水下重油,并可循环利用,经历10次吸附-脱附实验后,油品的回收效率依然维持在90%左右。进一步研究了材料对油品的吸附过程,结果表明,其对柴油和乙醇的吸附过程更符合伪一阶吸附动力学模型(R^(2)>0.99)。综上表明,该材料是一种吸油倍率高、油回收效率良好且可重复利用的超疏水-超亲油多孔材料,在油水分离领域具有广阔的应用前景。

水溶性银纳米团簇的制备及其性能表征

本文以季戊四醇-四-3-巯基丙酸酯(PTMP)作为链转移剂,甲基丙烯酸(MAA)为单体,采用自由基聚合合成硫醚端基聚合物PTMP-PMAA。再以此聚合物作为配体,Ag NO3作为金属前驱体,在紫外光的辐照下合成了金属银纳米团簇(Ag NCs),并对制备的金属纳米团簇进行一系列合成优化以及表征。结果表明,所制备的Ag NCs的最佳激发波长为330 nm,最佳发射波长为625 nm,荧光量子效率为6.72%。

不同构型的支化型聚芳烃阴离子交换膜的制备

通过超酸催化制备了一系列不同构型的支化型聚芳烃阴离子交换膜(AEMs),考察支化单体结构对AEMs性能的影响.结果表明,在相似的离子交换容量(IEC)下,支化结构的AEMs比直链型AEM的离子电导率和耐碱性更优异,柔性支化聚联苯三苯基甲烷螺环阳离子(PBTMPASU)膜的离子电导率优于刚性支化的聚联苯三苯基苯螺环阳离子(PBTBPASU)和聚联苯三蝶烯螺环阳离子(PBTPASU)膜.在80℃下,柔性支化PBTMPASU膜的OH-电导率达128.2 mS/cm,在2 mol/L NaOH溶液中进行1 080 h的耐碱性测试后,OH-电导率保留了94.1%.此外,基于PBTMPASU膜制备的单电池在1 167.0 mA/cm^(2)的电流密度下峰值功率密度高达559.9 mW/cm^(2).

链段疏水性对聚咔唑基三联苯基哌啶阴离子交换膜的影响

通过引入不同疏水性的柔性链段(含氟链段、烷基链段和含羟基链段)可以提升阴离子交换膜(AEM)的性能。本研究采用超酸催化反应制备了3种AEM,分别为含氟戊烷与1-己基-1-甲基哌啶鎓的聚咔唑基三联苯基哌啶(PCTPPF)、含正己烷与1-己基-1-甲基哌啶鎓的聚咔唑基三联苯基哌啶(PCTPPC)和含戊醇与1-己基-1-甲基哌啶鎓的聚咔唑基三联苯基哌啶(PCTPPO).通过测试接触角、溶胀率、电化学电阻和单电池性能来表征AEM的亲疏水性、离子电导率、碱性稳定性和单电池功率密度等性能.结果表明,强疏水性的PCTPPF具有低溶胀(14.9%,80℃)的特性,而且其离子电导率(160.4 mS/cm,80℃)和单电池功率密度(646 mW/cm^(2),80℃)均具有优势.而亲水链段的PCTPPO能够在较为恶劣的碱性环境中维持高离子电导保留率(86.3%,2 mol/L NaOH).相较于PCTPPF和PCTPPO,PCTPPC的各项性能较为均衡.

碳化温度对泡沫碳光热水蒸发性能的影响

采用表面活性剂发泡法制备三维多孔泡沫碳光吸收体,通过改变碳化温度调节泡沫碳有机质/C相对含量比,研究其与光吸收、导热率的关系,找到最优平衡点,综合优化太阳光水蒸发性能。结果表明,泡沫碳的碳化温度对泡沫碳中有机质/C相对含量比和孔结构有直接影响,有机质/C相对含量的降低可有效提高样品光吸收率,但也会引起隔热性能降低,使水蒸发体系热管理能力变差;碳化温度为600℃时,泡沫碳光吸收-热管理达到最优平衡点,获得最高的光吸收率(96.5%)和最优的太阳光水蒸发性能(1.0391 kg m^(-2)h^(-1)),其水蒸发率是纯水的2.08倍。

SO_4^(2-)/ZrO_2对萘齐聚反应的催化效应

详细考察了催化剂制备条件和反应条件对萘转化率的影响．结果表明，催化剂的Ｌｅｗｉｓ酸强度是影响萘转化率的主要因素，酸量和反应条件对萘齐聚反应也有相当大的影响．与非催化的萘高温缩聚反应相比，ＳＯ２－４／ＺｒＯ２催化下萘的齐聚反应具有很大的优越性．

低聚芴及其衍生物吸收和发射光谱性质的量子化学研究

用 DFT/ B3 LYP方法对低聚物 ( PF) 2 n和 ( PFDBO) n( n=1— 4)体系进行了全优化 ,计算得到两个系列低聚物的电离能 PI( v,a)、电子亲和势 EA( v,a)、空穴抽取能 EHP和电子抽取能 EEP等相关能量 ,并用 ZINDO和 TD-DFT方法计算其吸收光谱 ,分析了两系列总能量和 HOMO-LUMO能隙随 n递增的变化规律及对低聚物稳定性和光谱性质的影响 ,推断高聚物的发光性质 .用 CIS方法优化低聚物的 S1激发态结构并分析其与发射光谱的关系 .计算结果表明 ,这两个系列低聚物激发态结构中都有使所有骨架原子共平面的趋势 .由于插入 CH2 OCH2 ,使 PFDBO的七元环部分发生较大的扭曲 (两个苯环间成 42 .5°± 0 .5°的二面角 ) ,致使有效共轭链被破坏、能带带隙变宽、吸收发射光谱波长变短 .

带不同推电子基团二聚苯撑乙烯的电子结构与发光性能

用Ｗｉｔｔｉｇ 路线合成了一系列带不同推电子取代基的二聚苯撑乙烯， 用紫外光谱和循环伏安方法测定其电子结构， 并用量子化学计算方法对齐聚物的电子能级进行模拟． 讨论了吸收光谱。

超支化聚对氯甲基苯乙烯修饰碳纳米管表面的研究

用原子转移自由基聚合(ATRP)与自缩合乙烯基聚合(SCVP)相结合合成超支化聚合物聚对氯甲基苯乙烯(PCMS),该聚合物每个分枝均以卤素原子封端.用叠氮化反应将卤素原子转换为—N3.通过—N3与单壁或复壁碳纳米管反应将超支化聚合物接到碳纳米管的表面上,实现了碳纳米管的化学修饰.通过FTIR,XPS,TEM和Ram an光谱等证明PCMS是以共价键形式结合到碳纳米管表面上的.利用TGA估算出碳纳米管表面的修饰密度,证明用超支化结构大量的端基可反应的官能团可以改善聚合物对碳纳米管的修饰效果.

聚苯胺对2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑氧化还原反应的电化学催化作用的循环伏安研究

研究了聚苯胺 ( PAn)膜电极在 2 ,5-二巯基 -1 ,3 ,4 -噻二唑 ( DMc T)溶液中电化学处理或浸泡后的循环伏安 ( CV)曲线的变化规律 .实验结果表明 ,PAn膜电极在 DMc T溶液中进行电化学处理或浸泡过程可使DMc T进入 PAn膜内部与 PAn形成复合物 .PAn对 DMc T的电化学催化作用可能和二者之间形成的电子给体 -受体复合物有关 .该复合物的电化学氧化还原特性不同于 PAn和 DMc T,其氧化还原反应速率和可逆性均优于 DMc

化学镀法制备银壳聚苯乙烯微球

采用一种新的化学镀法合成银壳包覆聚苯乙烯微球,通过三乙醇胺和银离子络合来减小反应的氧化还原电位差,降低银在改性聚苯乙烯微球表面的沉积速率.采用TEM、XRD、UV等测试手段对样品进行了分析和表征,并考察了不同反应条件对实验结果的影响.实验表明,该方法可在改性聚苯乙烯微球上包覆均匀的银层.

有机硅改性环氧树脂制备及热稳定性

采用二苯基硅二醇与双酚A型环氧树脂(E-44)反应,制备有机硅环氧树脂及其固化物.通过正交和单因素实验研究原料物质的量比、反应温度和时间对树脂热稳定性的影响,用热机械分析仪、热失重分析仪、傅立叶变换红外光谱仪和化学滴定分析等对改性树脂进行表征.结果表明,用二苯基硅二醇改性E-44,在催化剂为二丁基二月桂酸锡,二苯基硅二醇与E-44物质的量比1∶4,反应温度110℃,反应时间2 h时,得综合热稳定性能优异的有机硅改性环氧树脂,较未改性环氧树脂,其热膨胀系数下降33.2%,内应力参数下降36.3%,初始热分解温度提高15℃,而玻璃化转变温度无明显降低,有良好的热稳定性.

新型芴类发光共聚物

采用Suzuki偶合方法合成了芴与低带隙单体噻吩 (Th)及其衍生物乙烯基二氧噻吩 (EDT )、4 ,7_二噻吩_2 ,1,3_苯并噻二唑 (DBT )、4 ,7_二噻吩_2 ,1,3_苯并硒二唑(BTSe)的二元无规共聚物 ,实现了聚芴颜色的调节 ,得到了发蓝绿光到黄光 (峰值波长在4 90～ 5 6 0nm之间 )以及饱和红光 (峰值波长在 6 2 8～ 718nm )的聚合物 ,所得到的共聚物的光荧光和电荧光量子效率都比文献中所报道的交替共聚物要高得多 .芴与噻吩共聚物的最大电致发光 (EL)外量子效率为 0 .4 5 % ,芴与EDT共聚物的最大EL外量子效率为1.8% ,芴与DBT共聚物的最大EL外量子效率为 1.4 % ,均比文献中所报道的相应聚合物高得多 .芴与BTSe共聚物的最大EL外量子效率为 0 .5 % ,这是首次报道含BTSe的发光聚合物 .实验中还观察到了由于激子在低带隙单体DBT和BTSe位置的捕获而产生的有效的能量转移 。

刚性链嵌段共聚物研究 Ⅱ．含双酚S的聚醚醚酮共聚物合成与性能

刚性链嵌段共聚物研究Ⅱ．含双酚Ｓ的聚醚醚酮共聚物合成与性能曹俊奎，苏文成，常春，郑玉斌，吴忠文（吉林大学化学系，长春，１３００２３）关键词聚醚醚酮／双酚Ｓ共聚物，多嵌段共聚物，结晶行为，热性能８０年代以来，聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）已成为高性能材料领域十分...

聚苯乙烯修饰碳纳米管表面的研究

利用原子转移自由基聚合方法合成了端基具有一个卤素的聚苯乙烯,并通过叠氮化反应得到端基为叠氮基团的聚苯乙烯.利用叠氮基与单壁或复壁碳纳米管的反应,将聚苯乙烯接到碳纳米管的表面上,实现了碳纳米管的化学修饰.通过FTIR,XPS,TEM,UV和Ram an光谱等技术证明了聚苯乙烯以共价键形式结合到碳纳米管表面上.利用TGA估算出连接在碳纳米管上的聚苯乙烯的含量,并推测出复壁碳纳米管中较多的结构缺陷更有利于聚合物的接枝.

新型主体分子——杯芳烃的研究进展

评述了杯芳烃的合成途径、结构以及在分子识别等应用方面的研究进展。参考文献 2 8篇。