季铵盐改性二氧化硅的制备及其吸附钒(Ⅴ)的性能

钒(Ⅴ)是一种重要的战略金属资源,在合金制造、化工和新能源等领域被广泛应用,逐渐成为废水中的新兴污染物之一。合成了一种季铵盐改性二氧化硅(SiO_(2)@DMOA)材料用于吸附水溶液中的钒(Ⅴ)。热重分析、FT-IR、SEM以及EDS结果证明了SiO_(2)@DMOA复合材料的成功合成。在20 mL 2 mmol/L钒(Ⅴ)溶液中加入50 mg SiO_(2)@DMOA,调节溶液pH为3.3,在接触时间为15 min和温度为298 K条件下,SiO_(2)@DMOA对钒(Ⅴ)的吸附容量为38.97 mg/g。准二级反应动力学和Langmuir吸附等温模型结果表明SiO_(2)@DMOA吸附钒(Ⅴ)的过程为表面单层的化学吸附,颗粒内扩散模型和Boyd模型证明了液膜扩散是该吸附过程的主要限速步骤。热力学结果显示SiO_(2)@DMOA吸附钒(Ⅴ)的ΔH^(0)>0、ΔS^(0)>0、ΔG^(0)<0,表明吸附过程是可行的和自发的。在离子强度(NaCl)<0.1 mol/L时,共存离子对SiO_(2)@DMOA吸附钒(Ⅴ)效果的影响几乎可以忽略。此外,在pH为3~5时,钒(Ⅴ)与铬(Ⅵ)两者的最大分离系数(βV/Cr)为135.42。经过5个循环的吸附-解吸实验,SiO_(2)@DMOA的吸附效能无明显衰减。

用改性二氧化硅实现节能生产:轮胎行业的解决方案

本文分析了改性二氧化硅在轮胎行业中的应用,指出其能克服传统二氧化硅的生产局限,如降低能耗、提高效率以及满足可持续交通需求。改性二氧化硅的使用有助于节能和提升橡胶性能,减少温室气体排放,促进工业可持续性。文章还提到,未来研究将探索新型改性二氧化硅和改进的混炼、硫化工艺,以进一步优化橡胶产品性能和降低能耗。最后,强调了改性二氧化硅在全球范围内的应用对行业可持续发展的重要性。

改性二氧化硅溶胶的制备及成膜过程

采用甲基三乙氧基硅烷(MEOS)和含有C=C双键的烷氧基硅(KH-570)与正硅酸乙酯(TEOS)共同水解,合成了改性的二氧化硅溶胶,并且用提拉法在不锈钢基材上镀膜。结果表明经MEOS及KH-570改性后二氧化硅溶胶粒子明显减小,粒径分布范围变窄,对涂层具有明显增韧性效果,MEOS涂层水接触角较大,而经KH-570改性的二氧化硅涂层在有引发剂存在下,120℃热固化时可发生C=C双键的聚合交联,形成机械强度更高的有机-无机复合网络结构。

改性二氧化硅/NR纳米复合材料结构与性能研究

采用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)对二氧化硅进行表面改性,制备改性二氧化硅/NR纳米复合材料,并对其微观结构和物理性能进行研究。结果表明,改性二氧化硅均匀分散在天然胶乳基体中;扫描电子显微镜分析显示复合材料呈界面模糊的海岛结构;改性二氧化硅/NR纳米复合材料的物理性能较NR胶料大幅提高;随着改性二氧化硅用量的增大,改性二氧化硅/NR纳米复合材料的物理性能先提高后降低;当改性二氧化硅的用量为5.3份时,纳米复合材料的综合物理性能较好。

甲基丙烯酸酯交联改性二氧化硅涂层的制备和性能研究(英文)

不饱和C=C双键表面修饰的一氧化硅粒子采用正硅酸乙酯和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）共水解制备，然后加入甲基丙烯酸甲酯单体和引发剂原位聚合生成PMMA接枝改性二氧化硅溶胶。将该有机．无机复合溶胶旋转涂覆到金属基片（黄铜及不锈钢）上，经90～120℃热处理2h制备了复合涂层。采用傅立叶变换红外光谱、X-射线衍射、透射电镜表征了涂层结构和形貌，同时用激光光散射、铅笔硬度仪等对溶胶粒径和涂层性能进行了测试。结果表明该方法制备的PMMA-二氧化硅体系在一较宽的浓度范嗣内都能形成透明的稳定溶胶，接枝改性后的二氧化硅纳米粒子在聚合物中分散均匀，涂层机械强度明显提高，对金属基底具有良好的附着效果。

四磺化酞菁镍复合乙烯基改性二氧化硅凝胶玻璃的谱学性能研究

采用溶胶-凝胶工艺,以正硅酸乙酯(TEOS)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为硅源,以VTES中的乙烯基(CH CH2)为有机改性剂,制备乙烯基改性二氧化硅凝胶玻璃,并在此过程中将四磺化酞菁镍(NiTSPc)掺杂其中制得复合凝胶玻璃。所得样品分别进行红外(IR)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱的表征以测试其组成、结构和NiTSPc在复合体系中的存在状态。结果表明,VTES中的乙烯基被成功地引入SiO2网络并实现了对其改性;复合凝胶玻璃中NiTSPc的掺杂对基质的组成、结构未产生影响;NiTSPc在乙烯基改性后的凝胶玻璃基质中得到很好的分散,基本以单体形式存在。对所得结果进行了分析讨论。

改性二氧化硅-丙烯酸酯杂化细乳液的制备和性能研究

通过细乳液聚合方法制备了改性二氧化硅/丙烯酸酯杂化高分子乳液。考察了偶联剂改性前后对杂化乳液粒径的影响。杂化乳液成膜后通过XPS测定发现,未见Si激发,说明二氧化硅被丙烯酸酯包裹。在SEM照片上可以发现改性后的二氧化硅与丙烯酸酯亲和力增加,改性后的杂化乳液高分子比未改性的杂化乳液高分子的韧性有了一定的提高。

改性二氧化硅对SiO2/PLA复合膜性能的影响

目的研究改性二氧化硅对聚乳酸力学性能、氧气透过性能和水蒸气透过性能的影响。方法选择粒径为50nm的工业级二氧化硅为添加剂,使用KH570硅烷偶联剂对其进行改性,然后通过溶液浇铸法将改性后的二氧化硅与聚乳酸共混制备成膜。测试分析拉伸性能、透氧性能和透水蒸气性能,表征复合膜的力学性和阻隔性能。结果与纯PLA膜相比,改性复合膜的拉伸强度和弹性模量分别提高了18.65%和19.91%;玻璃化转变温度比纯PLA膜高11℃左右,热稳定性得到增强。与纯PLA膜相比,改性复合膜的氧气透过系数和水蒸气透过系数分别降低了29.89%和43.76%,阻隔性明显提高。结论经KH570硅烷偶联剂改性的二氧化硅对聚乳酸材料性能的增强效果更佳,为聚乳酸材料在包装领域的应用提供了依据。

硅烷改性二氧化硅及R值对SA-WPUA涂层织物性能影响研究

采用丙酮法分三步合成了不同异氰酸根指数(R值)的水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)。通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和十七氟癸基三乙氧基硅烷(FAS-17)制备了硅烷改性二氧化硅(GSiO_(2))。利用物理掺杂二氧化硅气凝胶(SA),制备了SA-WPUA和GSiO_(2)/SA-WPUA涂层织物。通过热重分析仪(TG)、接触角以及拉伸强度等测试对涂层织物进行了表征,讨论了GSiO_(2)对SA-WPUA涂层织物性能的影响以及WPUA乳液的R值对GSiO_(2)/SA-WPUA涂层织物各项性能的影响。研究结果表明:GSiO_(2)对SA-WPUA涂层织物的疏水性、力学性能和热稳定性起到了增强作用;随着WPUA乳液R值的提高,GSiO_(2)/SA-WPUA涂层织物的疏水性能有所提高,热分解温度呈先增大后减小的趋势,断裂强力逐渐上升,断裂伸长率逐渐下降;当WPUA乳液的R值为1.4时,GSiO_(2)/SA-WPUA涂层织物的综合性能较好。

有机改性二氧化硅纳米胶囊化相变材料研究

胶囊化相变材料(PCMs)在炸药件隔热防护、电子器件控温等具有潜在应用价值,但现有无机壁材胶囊化PCM s存在粒径大、易破裂及与有机聚合物相容性差等局限。本研究利用不同有机硅烷前驱体在细乳液中的界面水解-缩聚方法,合成了一系列有机改性二氧化硅包覆正十八烷相变纳米胶囊。分别采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)和水接触角(WCA)等手段对其化学结构、结晶结构、形貌、相变特性和壁材疏水性进行了表征。结果表明,通过改变有机硅烷前驱体的体积比,得到了球形和碗状两种形貌的相变纳米胶囊,尺寸为200~693 nm,熔融焓为93.2~107.5 J·g^(-1),胶囊壁材的水接触角为67°~155°,可实现亲水-疏水-超疏水性表面性质调控。并且有机改性二氧化硅纳米胶囊化PCMs在超声作用下不易破碎,显示力学性能得到了改善。

改性二氧化硅/乙基纤维素复合膜的制备及性能

乙基纤维素(EC)与改性二氧化硅(m-SiO2)醇溶胶通过共混方式制备了复合膜EC-Six(x=1、2、3、4)。通过SEM、FTIR对复合膜的微观结构进行了表征,对复合膜的水接触角、机械性能和水蒸气透过系数(WVP)进行了测试。结果表明:当m-SiO2醇溶胶与EC醇溶液体积比为3︰2时,纳米粒子均匀地分布于复合膜EC-Si3中,并与EC形成均一的多孔状结构。该复合膜具有很好的表面疏水性,膜表面水静态接触角(WCA)可达145°。复合膜的抗张强度(TS)为10.452 MPa,断裂伸长率(EB)为5.405%,其WVP值为0.549 g·mm/(m^2·h·kPa)。抗菌剂的释放性结果表明,EC-Si3膜中姜黄素在正己烷中的释放率高于在蒸馏水中的释放率。

改性二氧化硅对硅橡胶介电绝缘性能的影响

以表面改性气相法二氧化硅填充改性高温硫化乙烯基聚二甲基硅氧烷(PDMS),得到硅橡胶复合材料,撕裂强度大于12 kN/mm,邵A硬度在48~56之间,体积电阻率≥10^(15)Ω·cm,电击穿强度≥20 kV/mm。通过相互作用参数测定,扫描电镜研究了纳米二氧化硅与PDMS的相容性,并提出改性二氧化硅与PDMS链的相互作用机理。

改性纳米二氧化硅耐温微球调驱剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为合成原料,以纳米二氧化硅为载体,γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性试剂,采用乳液聚合法制备了一种具有“核-壳”结构的改性纳米二氧化硅微球,并对其化学结构、溶胀倍率以及微观形貌进行了表征;同时,研究了在不同溶胀时间、温度以及矿化度条件下的膨胀性能;通过填砂管模型驱替实验,研究了改性微球在不同条件下的封堵能力、调剖能力。结果表明,改性微球的成球性好,平均粒径80 nm;50℃时,纯水中溶胀5~10 d后,微球颗粒的溶胀倍率可达2.9~3.9。同时,该微球具有较好的耐温、耐盐性能,在温度<90℃、矿化度<10000 mg/L时,能保持较好的溶胀性能。此外,用作调驱剂,微球的平均封堵率达85%以上;渗透率级差1∶5时,微球的剖面改善率为59.6%。

鞣酸改性纳米二氧化硅对UV固化涂料性能的影响

通过在纳米二氧化硅-乙醇悬浮液中加入一定量鞣酸的方法,在纳米二氧化硅表面引入羟基等活性基团对纳米二氧化硅进行表面改性,并用SEM、FTIR和TG等手段对鞣酸表面改性纳米二氧化硅的改性机理进行研究。利用交流阻抗图谱(EIS)研究包覆后二氧化硅对UV固化涂料的防腐蚀性能。结果表明:鞣酸是以化学键合的方式接枝到纳米二氧化硅表面,改性后的纳米二氧化硅分散良好,鞣酸改性纳米SiO2能极大提高UV固化涂层防腐蚀效果。

纳米二氧化硅表面改性及其对阿维菌素吸附和缓释性能

以纳米SiO2为原材料,采用硅烷偶联剂KH-570对其进行表面改性,制备了具有疏水性的改性纳米SiO2,通过SEM、IR光谱分析以及元素分析,探讨了纳米SiO2改性后的形貌结构变化,以及其对阿维菌素的吸附和缓释性能。结果表明,经过硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2分散性和亲油性都有了较好的改善,在乙醇中对阿维菌素的吸附率从13.98%提高到31.36%,并对阿维菌素具有较好的缓释效果,在溶出介质中对阿维菌素的控制释放时间可以持续80h,所以,经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2可以作为疏水性药物的控释载体。

壳聚糖-二氧化硅复合湿凝胶的改性及其对木家具中有害物质吸附性能的研究

采用改性共溶胶-凝胶法制备多孔壳聚糖气凝胶通过扫描电镜、红外、X射线能谱、BET等手段对其进行分析。结果表明:制备的壳聚糖-二氧化硅复合气凝胶既保留了气凝胶的轻质结构和介孔特性,又含有壳聚糖所具有的烷基、羟基、氨基、酰胺基等活泼有机基团,且通过改性提高其活性,使其能吸附木家具中挥发性有机物和重金属。其中以戊二醛改性的壳聚糖-二氧化硅复合湿凝胶吸附能力最好,其对乙酸丁酯和正十一烷的吸附率为85%～95%,对重金属的吸附率大于50%,其吸附VOCs的能力为二氧化硅凝胶的1.92倍,吸附重金属能力为二氧化硅凝胶的6.86倍。

纳米二氧化硅改性再生混凝土的单轴受压动态力学性能

基于新提出的纳米二氧化硅水泥净浆二次改性再生骨料方法,通过混凝土单轴受压动态力学试验,获得了不同应变率(10^-5s^-1、10^-3s^-1、10^-1s^-1)、不同改性方法(纳米二氧化硅水泥净浆二次改性、纳米二氧化硅粉煤灰复合改性、纳米二氧化硅预浸泡)的再生混凝土单轴受压应力-应变曲线,分析对比了改性前后应力-应变曲线特征。结果表明,新的改性方法能够有效改善再生混凝土力学性能,准静态下峰值应力提升25.1%,弹性模量增加85.8%。改性后再生混凝土的峰值应力和弹性模量动态增长因子降低,而峰值应变动态增长因子提高。最后,提出了改性后再生混凝土动态应力-应变本构模型,对比结果显示,模型预测曲线与试验曲线吻合较好,能为工程设计和应用提供依据。

改性纳米二氧化硅提高聚合物水泥防水涂料性能研究

文章通过掺入适量改性纳米二氧化硅制备出拉伸性能优异的聚合物水泥防水涂料,同时,所制备的改性纳米二氧化硅聚合物水泥防水涂料展现出出色的耐酸、耐碱、耐盐腐蚀性能,可有效保护在沿海环境使用的混凝土建筑。

双酚硅氧烷型苯并嗪/二氧化硅复合材料的制备与性能

以双酚A(BPA)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、多聚甲醛为原料,合成双酚硅氧烷型苯并嗪(BZ),固化得到聚双酚硅氧烷型苯并嗪(PB),再用BZ与溶胶-凝胶法合成的改性二氧化硅共混,固化得到双酚硅氧烷型苯并嗪/二氧化硅复合材料(PBS)。采用FI-IR,1H NMR等分析手段对BZ的化学结构进行了表征;采用DSC对BZ固化性能进行研究,使用TG分析PBS的稳定性。结果表明:在氮气氛围中,BZ在181℃开环聚合;PB失重5%时的温度为302℃,失重10%时的温度为375℃,在800℃时的残炭率为53%;PBS失重5%时的温度为316℃,失重10%时的温度为407℃,在800℃时的残炭率为59%。聚合物表面及断面扫描电镜图像分析表明:BZ与溶胶-凝胶法合成的改性二氧化硅有较好的相容性且提高了韧性。