3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性凹凸棒土固定化菠萝蛋白酶工艺研究

[目的]确定利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性凹凸棒土（3-APTS-凹凸棒土）固定菠萝蛋白酶的最佳工艺条件。[方法]以3-APTS凹凸棒土为基质，在单因素试验的基础上，研究用固定菠萝蛋白酶的最佳工艺条件。[结果]确定菠萝蛋白酶固定化的条件为：0．4％戊二醛交联，温度38—44℃，pH值6．4，固定化时间4．5h，最终产品的酶活为3900U／g，酶活回收率达80％。[结论]利用3-APIS-凹凸棒土固定的菠萝蛋白酶稳定性和利用率显著提高。

3-氨基丙基三乙氧基硅烷(3-APTES)改性粘土岩的制备及其对铀U(Ⅵ)的吸附

本文用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(3-APTES)改性粘土岩,并通过X射线荧光光谱分析(XRF)、红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征.结果显示,3-APTES改性粘土岩没有固定的表面结构,多为呈不规则多边型的薄片状晶体.以3-APTES改性粘土岩为吸附介质,探讨了反应时间、初始浓度、水相pH值、固液比、实验温度和离子种类等对该材料吸附U(Ⅵ)的影响.实验结果表明,pH为5、U(Ⅵ)初始浓度为50μg·mL^(-1)、固液比为1:200时,经过120 min 3-APTES改性粘土岩对U(Ⅵ)的吸附达到平衡,吸附效果最佳.升温有助于提高其吸附性能;溶液中Ca^(2+)、HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)等3种离子极大的抑制了3-APTES改性粘土岩的吸附性能.

水溶性ZnO/氨丙基-硅氧烷量子点的合成与荧光特性

利用溶胶-凝胶法在非水体系中合成出ZnO量子点,并用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对其进行包覆,制得水溶性ZnO/氨丙基-硅氧烷量子点（ZnO-ASQDs）。通过实验确定最佳包覆条件：t=60℃,T=30min,nSi：nZn=1：1,VPEG/Vtotal=1/9。合成的ZnO量子点分别在348与512nm处有2个荧光发射峰,且激发区域较宽（220~360nm）。经过APTES包覆,ZnO量子点荧光发射强度明显增强,同时具有良好的水溶性与荧光稳定性,稳定时间可达60d之久。由Brus公式计算表明,包覆层对ZnO量子点不但改性还起到保护作用,抑制其团聚。经XRD与TEM证实,ZnO-ASQDs具有核壳结构,ZnO核平均粒径为6nm,整体粒径约为20nm。此外,通过调整ZnO核的粒径可制备出不同荧光颜色的ZnO-ASQDs。

氨基三乙氧基硅烷对脱酸型RTV硅橡胶催化作用的研究

由100份端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)和8份甲基三乙酰氧基硅烷构成的脱醋酸型单组份室温硫化硅橡胶中,分别加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷(AATS)和二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(DMTS)三种氨基硅烷,并改变用量为0.5、1.0、1.5、2.0和2.5份。从胶料固化过程中的粘弹性行为、表干时间和交联度等方面研究三种氨基硅烷的催化作用,并与二月桂酸二丁基锡(DBTDL)进行对比。胶料固化过程中损耗系数(tanδ)与复数粘度变化结果表明:三种氨基硅烷在该胶料中的催化作用与它们的碱性直接相关,碱性最强的AATS在低于1.5份用量下,表现出最高的催化效率,但由于其易自缩合成低聚物,在用量高于1.5份后,催化效率降低;DMTS的碱性强于APTES,在各用量下,其催化效果均好于APTES,通过增加DMTS的用量可获得接近于DBTDL的催化效果。各胶料固化12 h后的交联度结果表明氨基硅烷在胶料中主要起催化作用,交联作用不明显。

3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷的合成研究

采用二步法合成3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷。第一步以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(224g,1.01mol)和碳酸二乙酯(132g,1.12mol)在-25℃反应,为避免硅基水解,乙醇钠需溶解在无水乙醇中(乙醇水含量要低于1%)置于滴液漏斗缓慢滴加30min,反应混合物搅拌2h,升至室温(20~25℃),加入1.3m L冰醋酸,调节p H值至中性后减压蒸出。第二步将装有40m L矿物油的圆底烧瓶加热至320~340℃,将[3-(三乙氧基硅基)丙基]氨基甲酸乙酯缓慢滴加到热油上,发生热裂解反应,利用高真空闪蒸技术得到3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷,再次精馏得到目标产物,纯度98%(JC),收率可达74.3%。

异硫氰酸荧光纳米复合粒子的研制与应用

采用改进的St ber法制备了二氧化硅外壳的纳米复合荧光粒子。利用异硫氰酸荧光素(FITC)与3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTEOS)反应制备前驱体,再用正硅酸乙酯(TEOS)在一定的条件下水解与缩合,制备有机-无机纳米复合荧光颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)测试表明,此纳米复合颗粒呈球形、大小均一,直径约为70 nm。制备的纳米复合荧光粒子经过多次水洗后,仍有较强的荧光特性,有效地防止FITC泄露。用激光共聚焦显微镜观测纳米复合荧光粒子标记的牛血清白蛋白(BSA),可以明显看出BSA上的绿色荧光。

氨基硅氧烷改性水性聚氨酯及其乳胶膜的性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷(TMP)等为原料合成了内交联的水性聚氨酯预聚体,用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行封端改性,乳化后进一步水解缩合交联,得到了高交联度的水性聚氨酯。采用傅里叶变换红外光谱、热重分析和X射线衍射技术对水性聚氨酯的结构进行了表征,并测试了乳胶膜的力学性能和耐介质性。实验结果表明,合成预聚体的较佳条件:n(—NCO):n(—OH)=1.4、—COOH质量分数1.8%(基于水性聚氨酯)、TMP质量分数1.0%(基于水性聚氨酯);当KH550质量分数(基于水性聚氨酯)由0增至10.0%,乳胶膜的拉伸强度由18 MPa增至28 MPa,吸水率由17%降至8%,吸乙醇率由46%降至30%以下。表征结果显示,KH550上的—NH_2与水性聚氨酯的端—NCO发生反应,实现了化学改性;KH550使乳胶膜的耐热性明显提高;随KH550含量的增加,乳胶膜的结晶度下降。

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。

硅氧烷改性二苯乙烯型荧光增白剂的合成与性能研究

在三聚氯氰的交联作用下,经过亲核取代反应将3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)、乙醇胺与4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸(简称DSD酸)引入到同一分子中,再经过水解反应设计出结构新颖的水溶性大分子荧光增白剂.通过红外光谱、核磁共振波谱测定产物的结构,用紫外光谱、荧光光谱等手段研究了其在水溶液中的光物理化学性能,并考察了目标产物在纸张返黄抑制上的应用.结果表明,合成的目标产物水溶性较好,光稳定性较好,纸张涂布时的最佳用量为0.8%,初始白度比未经过处理的纸张增加了16.98个百分点.且经过38 h的紫外光照射后,发现目标产物对纸张有更好的返黄抑制效果.

改性氧化铝表面SAPO-34分子筛膜的制备及性能研究

以硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)作为改性剂,对氧化铝载体表面进行修饰,研究了硅烷偶联剂对氧化铝载体表面SAPO-34分子筛膜结构及性能的影响。SEM图和XRD分析表明,在改性氧化铝载体表面可以形成致密且高纯度的SAPO-34分子筛膜,没有裂缝、针孔或其他缺陷。气体渗透结果表明,载体改性后SAPO-34分子筛膜的混合气体(H2/CO2)分离选择性达到了14.57,与未经载体改性的分子筛膜相比提高了1.87倍.

有机硅烷涂层对3A21铝合金耐蚀性的影响

目前国内对铝表面进行有机硅烷处理的研究较少,为此,合成了N-苯氨基丙基三乙氧基硅烷(NphTES),用溶胶凝胶法在3A21铝表面制备了NphTES和NphTES-TEOS(四乙氧基硅烷)涂层,对其疏水性和热稳定性进行了测试,利用动电位极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱研究了其在0.15 mol/L NaCl溶液中的腐蚀特性。结果表明,NphTES-TEOS涂层的耐腐蚀性能优于NphTES涂层,具有良好的疏水性和热稳定性。

生物芯片表面氨基硅烷化修饰

本文以无水乙醇为溶剂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为修饰试剂、醋酸为催化剂,采用浸泡法,对生物芯片玻璃基片表面进行了氨基硅烷化修饰,得到了一种基片表面氨基修饰的制备方法。着重研究了制备过程中浸泡时间、APTES的浓度、酸处理的时间和羟基化的时间对基片噪声的影响。通过对以上工艺参数的逐步优化,基片噪声逐渐减小,最小值为193。通过对最佳修饰条件下得到的基片进行DNA点样和杂交测试可知,此方法制备得到的基片能够有效结合基因探针,且杂交清洗后信号强度可达17000以上,信噪比在110以上。由X射线光电子能谱分析可知,采用浸泡法可以获得表面氨基修饰的生物芯片基片。最后通过对修饰前后基片透过率的比较可知,修饰过程对透过率影响很小,且透过率在91%以上,从而保证了后续杂交信号与微阵列噪声检测的准确性。

虫草素的N-丙烯酰化的修饰

基于虫草素中的氨基稳定性问题,对其氨基修饰,并与磁性材料杂化。丙烯酰氯为酰化剂,三乙胺为缚酸剂,对虫草素进行衍生化反应,采用高分辨质谱、核磁共振波谱进行表征,合成新化合物N-丙烯酰虫草素,其与3-氨基丙基三乙氧基硅烷进行模板反应得到N-[1-氧代丙烷-3-(3-(三乙氧基硅基)丙基)氨基]虫草素,进而与氨基磁性材料(Fe3O4-NH2)发生aza-Michael反应,用x射线粉末衍射、磁滞回线、茚三酮比色法证明杂化成Fe3O4-NH2@N-丙烯酰虫草素。N-丙烯酰虫草素,既有抗菌性,又能与无机材料杂化,是一种潜在的活性中间体。

新型FITC掺杂的二氧化硅荧光纳米粒子的合成及其应用于pH传感的研究

将异硫氰酸荧光素(FITC)与3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)反应制得前驱体FITC-APTMS,采用油包水微乳液法,利用APTMS与正硅酸乙酯(TEOS)的共水解与聚合作用,制备了FITC掺杂的二氧化硅核壳型荧光纳米粒子。经TEM与荧光光谱表征及光稳定性实验与染料泄露实验等,表明所制得纳米颗粒呈规则球形,粒径为(150±15)nm,具有良好的单分散性与光稳定性,不易发生染料泄露。这种纳米颗粒对pH值敏感,在pH3.6～9.7范围内,荧光强度与溶液酸度有良好的响应,其中在pH6.0～9.0之间呈良好的线性关系,此纳米颗粒能被单个小鼠神经干细胞吞噬,可应用于细胞的pH值实时监测。

蓖麻油硅氧烷双重交联改善水性聚氨酯的耐水性

以苯酐聚酯多元醇、二羟甲基丙酸和甲苯二异氰酸酯为主要原料,选用蓖麻油及3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为交联剂,通过预聚物的合成和水相扩链两步反应,制备了水性聚氨酯,研究了蓖麻油和KH-550用量对水性聚氨酯力学性能、附着力和吸水率等的影响。结果表明,当蓖麻油质量分数为10%、KH-550质量分数为1%,经过双重交联改性,水性聚氨酯成膜物具有较好耐水性,其吸水率从34.3%下降到5.7%,可以用于体育场地铺装材料。

有机硅烷/稀土复合自组装膜的制备与摩擦磨损特性

利用分子自组装技术在单晶硅表面制备有机硅烷/稀土复合自组装膜,利用接触角测定仪、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪分析表征了薄膜的组成和结构,采用UMT-2MT型摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能.研究结果表明:通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷硅烷偶联剂在单晶硅基片表面的成功组装,获得了较为均匀的硅烷化表面,而稀土元素可以组装到磷化后的硅烷化表面;在较低载荷下,有机硅烷/稀土复合薄膜不但具有较低的摩擦系数,同时也表现出良好的耐磨性和摩擦稳定性,显示其在微机构表面改性的潜在应用前景.

氨基官能化介孔二氧化硅的制备和表征

采用不同试验方法合成介孔二氧化硅纳米粒子（MSN）,分别对不同方法所得样品进行粒径分析。结果得出：采用Na OH做p H调节剂,以乙醇与水的适宜比例做溶剂,在一定条件下所制得的介孔二氧化硅粒子粒径分布相对均匀,均在200~300 nm间。而后以此方法制得所需样品,分别采用盐酸酸化和煅烧两种方法除去模板剂CTAB,得到MSN,然后在其表面接枝上了-NH2,得到了氨基官能化介孔二氧化硅,并利用TGA、FTIR等方法对产物的结构进行了表征。

载银介孔SBA-15吸附剂的制备及其对脂肪酸甲酯的吸附研究

以介孔分子筛 SBA-15 作为载体,在3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)对 SBA-15 表面修饰的基础上负载银离子制备Ag+-APTS/SBA-15吸附剂,采用氮气吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)对吸附剂进行表征,并将吸附剂应用于混合脂肪酸甲酯的分离以考察其吸附性能。氮气吸附-脱附、XRD 和 TEM 分析结果可以看出,制备的吸附剂具有规则有序孔道结构;FT-IR 数据显示,介孔 SBA-15表面被 APTS 成功修饰;SEM-EDS 结果表明,银离子成功负载到载体 SBA-15 上;对混合脂肪酸甲酯吸附研究表明,该吸附剂对不饱和脂肪酸甲酯(UFAMEs)吸附效果较好,且随着银离子负载量的增加以及 UFAMEs 双键数的增多,吸附效果增强;当银离子负载量为25%时,吸附剂对亚麻酸甲酯吸附率高达53.47%。

疏水性KH550-TiO_(2)@PDMS@PU海绵的简单制备及油水分离性能

在钢铁产品的生产流程中,不可避免地产生含油废水,若不加以处理,会对生态环境造成严重的破坏,进而威胁人类健康。以TiO_(2)纳米颗粒,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主要化学试剂,通过简单的一步浸渍法,制备了一种疏水亲油的KH550-TiO_(2)@PDMS@PU改性海绵。低表面能PDMS层与KH550改性的TiO_(2)微米颗粒形成的粗糙结构,能显著提高海绵的疏水性能,接触角为(147.25±1.44)°。改性后的海绵经过胶粘、挤压、酸碱、超声等复杂条件下仍能保持稳定的疏水性和耐久性。改性海绵的吸油能力高达自身质量的20~25倍,可通过吸附-挤压循环的方式进行吸油。优秀的油水分离性能表明,KH550-TiO_(2)@PDMS@PU海绵具有无毒、易制备、稳定、疏水等优点,在钢铁行业具有广阔的应用前景。

聚乳酸/二氧化硅有机无机杂化材料的制备和表征

以聚乳酸(PLA)、正硅酸乙酯(TEO S)为原料,活性单体3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为偶联剂,采用两步法制备PLA/S iO2杂化材料。采用FT-IR、DSC和TEM等技术对杂化材料进行表征。研究结果表明,杂化材料中有机组分和无机组分通过APTES发生了化学键合;材料的玻璃化转变温度(Tg)随着二氧化硅含量的增大而提高;随APTES加入量增大、酰胺化反应温度升高,反应时间延长,杂化材料的溶胶分数减小。