介孔SBA-15增强硼酸酯交换基环氧类玻璃高分子

研究了改性介孔SBA-15的添加量对复合材料的性能影响,尤其是机械性能,热稳定性,再回收,自修复以及形状记忆的能力。首先利用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)对介孔SBA-15进行改性,使其表面具有可反应的环氧官能团,然后用于对邻甲酚醛环氧类玻璃的增强。以端基二硫醇的2,2′-(1,4-亚苯基)-双[4-硫醇1,3,2-二氧杂戊烷(BDB)为交联剂,邻甲酚醛环氧树脂为预聚体,改性后的介孔SBA-15为增强剂,通过“巯基-环氧”点击反应得到高强度环氧类玻璃复合材料。研究表明当增强剂添加量为环氧树脂的1.0%(质量分数)时,环氧类玻璃复合材料的拉伸强度最高可达54.9 MPa,断裂应变为12.7%。

金复合介孔SBA-15吸附血红蛋白在H_2O_2电催化反应中的应用

以P123嵌段共聚物表面活性剂为模板剂制备介孔氧化硅SBA-15,并用沉积-沉淀(DP)法在SBA-15介孔表面负载纳米Au颗粒制备得到金复合介孔SBA-15材料(Au-SBA-15).再以Au-SBA-15材料制备玻碳修饰电极,将血红蛋白固定于修饰电极上用循环伏安法考察其对不同浓度H_2O_2溶液的电催化反应.在固定了血红蛋白的Hb/Au-SBA-15/GC修饰电极上,H_2O_2在+0.95V处出现了氧化峰,且随着H_2O_2浓度的增大峰电流不断增加,说明金复合介孔氧化硅材料具有良好的生物兼容性,有利于血红蛋白的固定,其修饰电极对H_2O_2溶液具有一定的电催化作用.

载银介孔SBA-15抗菌剂的制备及表征

为解决有机抗菌剂耐热性差、易分解和使用寿命短的问题,选用介孔无机材料SBA-15作为载体,以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为修饰剂,采用嫁接的方法对介孔SBA-15进行改性,使其表面接枝氨基官能团,采用常规AgNO3溶液浸渍法,制得抗菌性能优良、杀菌效果持久的广谱抗菌剂。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、电子能谱(EDS)和热重(TG)等对材料的结构和特性进行了表征。XRD和TEM研究表明,实验制备的抗菌剂载体SBA-15具有规则有序的孔道结构。FT-IR和TG数据显示,介孔材料表面接枝了氨基。EDS及TEM研究表明,抗菌剂的有效成分银成功负载到载体SBA-15上。

介孔SBA-15中有机模板剂的紫外/臭氧法脱除

紫外/臭氧法用于脱除有序介孔材料SBA-15中有机模板剂.该方法是一种非加热光化学降解法,简单、易操作,可在温和条件下彻底除去SBA-15中三嵌段共聚物有机模板剂P123.通过XRD,TEM,FT-IR和BET等对SBA-15经不同方法脱除模板剂前后的详细表征,表明紫外/臭氧法在彻底脱除SBA-15中有机模板剂后,保留了很好的骨架有序性,比表面积更大,孔道更加开放,克服了高温焙烧脱除模板剂造成的孔道收缩.

α-淀粉酶在介孔SBA-15中的固定化及催化性能研究

酶作为一种生物催化剂,可在常温常压下高效地完成催化作用,但温和的使用条件在一定程度上限制了酶制剂的开发和使用。以合成的介孔SBA-15为载体负载α-淀粉酶,优化了固定化条件如时间、溶液pH值、给酶量等;评估了固定化酶(SBA-15/αAMS)的催化性能,储存稳定性和重复利用性以及离子强度对酶活力的影响。实验结果表明,冰水浴中负载4h、溶液pH值为5时固载效果最好,且在酶液浓度0.4~1.5mg/mL内随浓度升高酶吸附量增加;与游离酶相比,SBA-15/αAMS耐热、耐酸性、重复利用性和储藏稳定性得到较大提升;此外,Ca^(2+)可提高固定化酶稳定性。扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)等表征手段验证了α-淀粉酶可成功进入SBA-15孔道内进行负载。

单分散介孔SBA-15/环氧树脂复合材料的制备及性能

以静止法合成了结构有序的单分散介孔SBA-15(MSBA-15),并对其进行偶联处理,再通过与环氧树脂熔融共混、浇注成型和后固化等工艺,制得了单分散介孔SBA-15/环氧树脂复合材料(MSBA-15/EP)。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和N2吸附等手段对MSBA-15偶联处理前后进行表征,并测试了复合材料的力学性能与动态力学性能。研究结果表明,合成的MSBA-15具有较好的单分散性和介孔结构特征,偶联处理对其介孔结构和有序性影响较小。经偶联处理的MSBA-15在环氧树脂基体中有较好的分散性,与纯环氧树脂相比较,当MSBA-15质量分数为5%时,MSBA-15/EP复合材料的拉伸强度提高了28%,玻璃化转变温度(Tg)提高了7℃,同时初始储能模量提高9.4%,复合材料断面形貌分析表明,两相的界面相容性较好,断面表现为韧性断裂。

基于荧光抗体修饰介孔SBA-15的信号放大型免疫探针的制备

研制了一种基于异硫氰酸荧光素(FITC)标记荧光抗体修饰介孔SiO2的超灵敏标记探针,并成功用于检测人血清中甲胎蛋白(AFP)的含量。通过EDC/NHS交联剂将FITC标记抗体固定在氨基功能化的介孔SBA-15上,制备得到抗体修饰介孔SBA-15的信号放大型荧光免疫探针(FITC-Ab*/SBA-15)。将AFP单克隆抗体固定在纳米金/介孔SBA-15修饰的玻璃片上,然后植入流动注射体系,构建免疫检测流通池。基于夹心式免疫反应模式,结合流动注射分析技术,待测抗原与FITC-Ab*/SBA-15顺序注射到免疫流通池。免疫反应结束后,FITC-Ab*/SBA-15被引入到流通池的玻璃载体表面,进行荧光检测。介孔SBA-15纳米粒子由于具有较大的比表面积和交错的多维孔道,可以大大提高生物分子的的负载量,使得在每个微球上能够负载更多的FITC标记二抗,使荧光信号得到放大,拓宽了检测的线性范围。

有机氯硅烷修饰的介孔SBA-15及其疏水性

在非极性溶剂(甲苯)中,用三甲基氯硅烷和苯基二甲基氯硅烷对全硅介孔分子筛SBA-15进行了表面修饰。利用傅里叶变换红外光谱(FT IR)、X射线粉末衍射(XRD)和低温N2吸附-脱附等手段对样品进行了结构分析;并通过测定样品在水或正己烷饱和蒸汽中的吸附量,研究了它们的疏水性。结果表明,表面改性后的SBA-15仍保持完好的介孔结构,由于有机官能团接枝在SBA-15的内表面,占据了孔道内部空间,使其比表面积、孔容和孔径都减小。样品的疏水性与有机硅烷试剂的分子结构有关,不同硅烷试剂会引起分子筛表面极性不同。脂肪族的三甲基氯硅烷(TMCS)分子较芳香族的苯基二甲基氯硅烷分子小,空间位阻较小,较易降低样品的表面极性,降低了吸附水的可能性,表现出较好的疏水性。

介孔SBA-15担载LiCl的湿敏特性及敏感机理分析

传统上利用LiCl制作的湿度传感器只能在一段湿度的范围内进行湿度的测量,并且由于LiCl易水解的性质,经过一段时间的使用后,LiCl容易流失而使元件失效。实验中将LiCl材料担载到SBA-15分子筛中来改善材料的湿敏特性,并对材料分别进行了IR和SEM表征分析。利用该系列材料制作并获得了全湿度范围内特性良好的电阻型湿敏元件。通过不同比例的LiCl的掺杂,选择出掺杂量为15%wt LiCl的样品最适宜制备湿敏元件。实验测试得到了元件在不同湿度下的复阻抗谱图,通过对复阻抗谱图以及材料结构的研究,分析了基于该材料的湿敏元件在不同相对湿度下的导电机理。

金属掺杂介孔SBA-15的制备、表征及催化应用

介绍了介孔材料的不同类型,简要阐述了金属催化剂制备的有关问题,在此基础上,分析了金属掺杂介孔SBA-15的制备、表征及催化作用,并通过对实验结果的分析,得出了具体结论,仅供参考。

苯基及甲基改性的介孔SBA-15的合成及应用

采用水热法以三嵌段共聚物P123为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,分别以苯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷为改性剂在酸性环境下直接缩合制备苯基改性及甲基改性的介孔分子筛Ph-SBA-15和CH3-SBA-150,并采用小角X射线衍射、红外光谱、N2吸附-脱附、透射电子显微镜等手段,对不同的改性样品进行了表征。结果表明,合成的改性SBA-15不仅成功引入甲基、苯基官能团,而且保持了高度有序的二维六方结构。另外,将基质SBA-15表面引入甲基、苯基疏水基团,可以使SBA-15表面呈现一定的疏水性质,更加有利于有机铜在其孔道内、外表面的吸附沉积,实现了利用表面改性的SBA-15作为模板剂制备铜纳米棒状材料。

氟化钾对酸性介孔SBA-15分子筛合成的影响

采用后合成法将铝物种嫁接到纯硅的SBA-15分子筛骨架中,在此过程中添加氟化钾,考察了氟化钾的加入量对合成分子筛的孔结构、形貌和酸性的影响.通过X射线衍射、扫描电镜、氮气吸附/脱附和氨气程序升温脱附对介孔分子筛SBA-15进行表征.结果表明,加入氟化钾不会对介孔SBA-15的介孔结构和棒状形貌产生较大影响,但对酸性影响较大,当氟硅比为0.2时,样品的酸性最强.

介孔SBA-15负载磷钨酸催化四氢呋喃聚合的研究

以SBA-15为载体负载磷钨酸（HPW）,用于催化四氢呋喃（THF）开环聚合,采用在线反应红外分析仪（ReactIR）测定THF转化率,实验考察了HPW负载质量百分比、3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）/SBA-15质量比和载体SBA-15孔径等因素对催化剂的催化性能和THF转化率的影响。结果表明：采用直接浸渍法负载HPW,HPW最优负载质量百分比为40%;将SBA-15进行氨基改性后负载HPW,最优APTES/SBA-15质量比为mAPTES/mSBA-15=0.0712,且通过氨基改性可有效改善催化剂的重复利用性能;当载体SBA-15的比表面积较大时（853 m2·g-1）或孔径较大（比表面积较小498~585 m2·g-1）时,所制备的催化剂具有较高的催化效率、聚合产物平均分子量较大,催化剂的催化效率和聚合产物分子量随着孔径增大而增大。

氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征

以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用后合成法对介孔分子筛(SBA-15)的表面进行改性,制得氨基功能化的介孔NH2-SBA-15材料(简称NH2-SBA-15),其结构和性能经FT-IR,元素分析,XRD,SEM及低温N2吸附-脱附表征。结果表明,氨基成功地嫁接到SBA-15表面,含量高达3.47 mmol.g-1。与SBA-15相比,NH2-SBA-15的比表面积、孔径和孔容减少,且仍具有有序六方介孔结构。

介孔SBA-15的形貌控制合成及负载染料后其光学性能研究

采用水热-组装法、溶剂挥发法等材料合成方法制备了不同形貌(粉末棒状、单块、薄膜)负载染料的介孔SBA-15复合材料,并开展光学性质研究.通过TEM,XRD,N2吸附-脱附表征证明所合成的各种形貌SBA-15材料均具有规则有序介孔结构,组装染料后复合材料的形貌及结构保持完整;Uv-vis,PL表征表明染料在SBA-15孔道中呈单分散状态,负载染料后的复合材料具有发光特性.

C_(60)/SBA-15介孔复合材料的合成及其荧光性质的研究

通过对介孔SBA-15孔壁氨基化(SBA-15-NH2),然后与C60反应形成化学键,成功地将C60组装进入SBA-15孔道中,合成了C60/SBA-15介孔复合材料.通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-V is)和差热-热重分析(TG-DTA)等方法对其进行了表征.同时,对复合材料的荧光性质进行了研究.结果发现,SBA-15-NH2在575 nm处出现发射峰,C60/SBA-15介孔复合材料在554 nm处出现发射峰,峰位蓝移21 nm.

介孔SBA-15掺杂聚砜超滤复合膜的制备与性能研究

采用介孔SBA-15作添加剂,以聚砜(PSF)为复合膜本体材料制备PSF/SBA-15超滤复合膜,考察了SBA-15的添加对复合膜微观结构的影响,研究了不同SBA-15添加量的复合膜渗透性能与分离性能的变化规律,并以水厂沉后水作为处理对象,考察了不同SBA-15添加量的超滤复合膜对污染物的去除效能以及产水稳定性。结果表明:与未添加SBA-15的对照组相比,PSF/SBA-15复合膜的孔隙结构更加发达,过滤性能大幅提升,对污染物的去除效果明显提高。当SBA-15添加量为6%时,复合膜过滤性能最强,对沉后水中浊度、细菌总数、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别达到99.8%、100%、16.3%和31.2%;在沉后水过滤试验进行5个循环后,复合膜的水通量仍然可以保持在63.1 L/(m^2·h),是对照组的5.74倍。该新型介孔超滤复合膜制备方法的提出,为超滤膜工艺在实际工程中高通量、低成本的运行提供了技术支撑。

富含羧基的球形介孔分子筛SBA-15的合成及药物释放性能

原位合成了富含羧基的SBA-15球形介孔分子筛.研究了修饰剂三烷氧基氰乙基硅烷(CTES)的用量对介孔分子筛SBA-15形貌、孔径及BET比表面积的影响.用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)和氮气吸附/脱附手段对样品进行了详细的表征.SBA-15分子筛展示了尺寸在0.5～1μm规则的球形形貌、有序的二维六方相介孔结构及较大的比表面积和孔容,并且随着修饰剂用量的增加,SBA-15的孔径变小,比表面积下降.药物负载及释放性能测试表明,其具有较好的药物吸附与释放性能.

介孔分子筛SBA-15的合成与表征

以三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,水热合成了介孔分子筛SBA-15,利用N2吸附-脱附、XRD、TEM等手段对其进行了表征,并考察了SiO2/P123摩尔比、反应溶液酸度、共溶剂等因素对其结构的影响.结果表明,随着SiO2/P123摩尔比的增加,介孔分子筛SBA-15的比表面无显著变化,孔径、孔容逐渐减小;随着反应溶液酸度的增强,样品比表面无明显变化,而孔径、孔容则明显变大;不同共溶剂的扩容效果不一,其中三甲苯的效果最佳.

晶化温度对介孔材料SBA-15结构与形貌的影响

以P123嵌段共聚物表面活性剂为模板剂,在不同晶化温度下合成了不同孔径和比表面积的六方相介孔氧化硅SBA-15,通过XRD,SEM,N2吸附-脱附及TEM等手段系统考察了不同晶化温度对SBA-15晶胞参数、比表面积、孔径及形貌的影响,得到反应最佳晶化温度为120℃.随着晶化温度的升高,SBA-15的孔径增大,比表面积下降,团聚体颗粒打开形成散落短棒状.同时还对温度影响SBA-15结构和形貌的机理进行了探讨.