金属氧化物@金属有机骨架复合材料研究进展

金属有机骨架(Metal-Organic Framework,MOF)复合材料是一种新型功能性材料,其中金属氧化物@MOF复合材料因结合了金属氧化物和MOFs的许多特性而受到人们的广泛关注,成为近年来MOFs材料研究的一个重要方向。本文综述了金属氧化物@MOF复合材料制备方法的研究进展,主要包括外延生长法、气相沉积法、模板法等,并分析了它们各自的优缺点;概述了金属氧化物@MOF复合材料在催化、传感、生物医药、吸附与分离方面的具体应用性能,以及在电化学研究领域的潜在应用;并提出今后金属氧化物@MOF复合材料研究的主要方向是开发简单高效的制备方法、选取新功能性金属氧化物以及探索复合材料的其它新型结构,以拓展其在工业上的应用。

降冰片烯及其衍生物开环易位聚合的研究进展

环烯烃开环易位聚合(ROMP)是指在金属催化剂存在下,环烯烃中的碳碳双键断裂并重新结合形成新的分子,得到的聚合物中留有不饱和双键,具有活性聚合的特点。ROMP是改造碳碳双键最有效的手段之一,极具特色且广泛应用于高分子材料与有机分子的合成。关于环烯烃ROMP研究早在20世纪50年代就已开始,当时的研究主要集中在以Ti、Re、W、Mo等过渡金属配合物组成的Ziegler-Natta催化体系引发环烯烃ROMP。20世纪80年代中期以后,研究则以亚烷基类或卡宾型类催化剂为主,其引发环烯烃ROMP的机理更加清晰。随着结构明确、稳定高效的环烯烃ROMP催化剂的开发与完善,该领域的研究焦点开始转向环烯烃ROMP适用单体的拓展以及所得聚合物的应用。在环烯烃ROMP研究中,降冰片烯及其衍生物是研究最多和应用最广的一类单体,这是因为它们的反应活性较高,来源丰富,价格也不昂贵。除研究拓展ROMP适用单体外,研究者主要从降冰片烯基单体的空间位阻、化学构型、侧基极性以及与其他环烯烃或降冰片烯基单体共聚改性等方面不断进行尝试,同时充分发挥环烯烃ROMP优势,与其他聚合方法联用,不断改善所得聚合物的性能并将其应用于不同研究领域。降冰片烯及其衍生物ROMP在阻燃材料、交换膜、纳米材料、生物医药等领域已取得一系列研究成果,其中在阻燃材料领域研究最早且许多产品已经工业化。在交换膜领域,由于降冰片烯基聚合物膜的热稳定性、耐酸碱性和电导率均较好,目前的研究主要是探索如何在燃料电池中获得应用。纳米材料是近年来最热门的研究领域之一,降冰片烯基纳米金属聚合物材料和纳米磁性聚合物材料等已有初步应用。在生物医药领域,降冰片烯及其衍生物极具发展前景,目前的研究主要集中在药物传输材料,已有初步的研究成果,但要实现工业化尚待进一步研究。此外,基于降冰片烯及其衍生物的接枝聚合物、嵌段聚合物、液晶聚合物、导电聚合物等也获得人们越来越多的关注。本文简要介绍了降冰片烯及其衍生物ROMP的反应机理,以及ROMP催化剂从多组分到钼、钨系再到钌系等几个发展阶段,详细综述了降冰片烯及其衍生物ROMP在上述若干领域的研究进展,并在此基础上简要探讨了今后研究与开发应用的新方向。

沸石咪唑酯骨架-67高效催化L-丙交酯的开环聚合反应

为了探究沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)结构中的金属单元对其催化活性的影响,我们采用室温法合成了ZIF-8、Zn/Co-ZIF和ZIF-67,并用其催化L-丙交酯的本体开环聚合反应。在相同的反应条件下,ZIF-67具有最高的催化活性。与2-甲基咪唑(配体)作为催化剂相比,ZIF-67催化得到的聚乳酸具有高度全同立构结构。此外,基质辅助激光解吸-飞行时间(MALDI-TOF)质谱表明,ZIF-67催化得到的聚乳酸主要为线状结构。经过3次循环反应后,ZIF-67的催化活性没有明显降低。

聚双环戊二烯的催化共聚改性研究进展

介绍了分别在单催化、双催化体系作用下以环烯烃、链烯烃为原料催化共聚改性聚双环戊二烯(PDCPD)的机理,并综述了不同催化体系对PDCPD共聚改性物的阻燃性,冲击强度、拉伸强度及热稳定性等影响的国内外研究进展。

竹纤维增强聚双环戊二烯复合材料的研究

将竹纤维(BF)和聚双环戊二烯(PDCPD)通过反应注塑成型制备竹纤维增强PDCPD复合材料。采用干燥法、碱处理法、硅烷偶联剂处理法分别对竹纤维进行表面改性,结合力学性能、红外光谱、扫描电镜(SEM)等分析检测手段,确定最佳竹纤维处理方法和最佳竹纤维用量。结果表明:采用硅烷偶联剂处理后的竹纤维用量为2%时,PDCPD/BF复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别为49.824 MPa、99.903 MPa和94.34 J/m^2,比改性前分别提高了104.7%、61.82%和624.6%;改性后PDCPD/BF复合材料的热变形温度(HDT)达到108.2℃,比改性前提高了53.2%。

环(烷基)(氨基)卡宾及其在烯烃复分解反应中的研究展望

烯烃复分解反应是形成碳碳双键的重要反应之一,其发展与结构明确的钌催化剂[L2X2Ru=CHR]中配体的创制密切相关.1999年,环二氨基卡宾配体的引入极大提高了催化剂的活性、稳定性以及官能团适用性.2005年,Bertrand等发展了一种比环二氨基卡宾具有更强给电子能力的配体──环(烷基)(氨基)卡宾(CAACs)配体,且卡宾中心α位为一季碳原子,这使得其空间环境与其他类型卡宾配体有很大差异.首先概述了CAACs配体的合成及性质,紧接着讨论了其在烯烃复分解催化反应中的研究进展,最后对该领域所存在的问题进行简要分析并对其发展作了展望.