基于CuAAC反应链间自交联有机-无机杂化水性聚氨酯的合成及性能

利用4,4'-二羟甲基-1,4-庚二炔功能单体作为扩链剂合成了一系列炔基接枝量不同的水性聚氨酯(WPU),然后基于铜催化的叠氮-炔基环加成(CuAAC)反应,采用3-叠氮基丙基三乙氧基硅烷(APTES-N3)改性炔基功能化WPU,制备了室温链间自交联有机-无机杂化WPU.采用红外光谱(FTIR)和核磁氢谱(1H NMR)表征了自交联有机-无机杂化WPU.探讨了APTES-N3接枝量对WPU膜性能和WPU乳液形态的影响.结果表明,随着APTES-N3含量增加,WPU膜的结晶性逐渐下降;耐水性、耐溶剂性和热稳定性逐渐增强;WPU乳液粒子黏连程度增加.当APTES-N3质量分数从0增大到12%时,WPU膜的拉伸强度从14.3MPa增加到28.6 MPa.

刺激响应性有机-无机杂化溴氯化亚铜的制备

介绍了一个多刺激荧光响应有机-无机杂化溴氯化亚铜的制备、表征及性能测试的大学化学综合性实验。内容包括:有机-无机杂化溴氯化亚铜的制备,结构表征,以及对紫外(UV)光、水和热刺激发光性能的测试。本实验合成方法具有能耗低、操作简单快速、成本低的优点。学生通过本实验可以掌握溶液法的物理化学原理,提高基本实验技能,激发学生科学研究的兴趣,培养学生分析、解决实际工程问题和项目开发的能力。

无机-有机杂化高分子絮凝剂研究进展

对近几年来无机-有机杂化高分子絮凝剂的科研成果进行了总结,对无机-有机杂化高分子絮凝剂进行分类,包括无机-合成有机杂化絮凝剂和无机-天然有机杂化絮凝剂;概述了无机-有机杂化高分子絮凝剂无机相与有机相界面之间的键合连接方式,包括离子键和共价键;阐述了无机-有机杂化高分子絮凝剂的作用机理;对无机-有机杂化高分子絮凝剂的发展方向进行展望。以期为科研人员提供无机-有机杂化高分子絮凝剂的最近研究进展。

速生杨木有机-无机杂化改性工艺研究

利用真空-加压浸渍法,将糠醇和蒙脱土复合制备的有机-无机杂化改性剂浸注到速生杨木中,得到复合改性材。结果分析,改性剂填充在木材细胞壁以及细胞壁与细胞腔之间的过渡区域,复合改性材力学性能显著增强,且具有良好的疏水性。

无机-有机杂化微胶囊:制备技术及在抗磨耐腐蚀涂层中的应用

微胶囊是增强涂层抗磨耐腐蚀性能的有效途径,对涂层抗磨耐腐蚀的研究有着重要意义。常见的微胶囊通常以聚砜(PSF)、聚脲甲醛(PUF)、聚三聚氰胺甲醛(PMF)、聚脲(PU)等有机物质为外壳,当与无机物质复合制成杂化壳时,能够显著增强微胶囊的耐温性、相容性,并有效调节其渗透性和机械强度。纳米粘土、纳米SiO_(2)、纳米CaCO_(3)、纳米Al_(2)O_(3)和碳纳米管等是合成杂化壳的良好材料。无机-有机杂化微胶囊具有强的耐温性、力学强度和物理稳定性。利用微胶囊包覆油性物质或离子液体,制备具有自润滑、自修复性能的涂料,在抗磨耐腐蚀方面有广泛应用。目前,无机-有机杂化微胶囊的制备方法主要有溶剂蒸发法、Pickering乳液法、原位聚合法和界面聚合法等。溶剂蒸发法试验周期短、简单易行。Pickering乳液法能有效提高包封效率。原位聚合法成球容易、包覆量大且无副产物。界面聚合法具有速度快、反应温和等优势。本文讨论了无机-有机杂化微胶囊的制备方法,简述了微胶囊的抗磨耐腐蚀机制,并以制备方法为分类依据,概述了微胶囊在增强高分子有机涂层相关性能中的具体运用,最后对无机-有机杂化微胶囊的制备与应用进行了展望,以期为微胶囊在更多领域中的运用提供参考。

一种基于2,6-双(1,2,4-三唑-1-基)吡啶的新型多酸基无机-有机杂化材料的合成、结构与质子导电性能研究

采用水热法合成了一种新型多酸基无机-有机杂化材料{[Co(btp)(Hbtp)(H_(2)O)_(3)](PW_(12)O_(40))·3H_(2)O}_(n)(1),并对化合物1进行了结构测定。X射线单晶衍射结果显示,Co(Ⅱ)离子通过btp配体连接形成一维链,[PW_(12)O_(40)]^(3-)游离于相邻一维链相互交叉形成的孔隙中,从而扩展成三维结构。热重分析表明化合物1具有良好的热稳定性。此外,还对化合物1的质子导电性能进行了研究。结果表明,化合物1在358 K和98%RH条件下的质子电导率为6×10^(-5)S·cm^(-1)。

两个基于八钼酸盐的无机-有机杂化材料的合成、结构和光催化性能

通过水热法成功合成了两个新的基于(β-Mo_(8)O_(26))^(4-)构型的无机-有机杂化材料,分子式分别为{[Ni(β-Mo_(8)O_(26))(H_(2)O)_(4)](H_(2)Fbix)2H_(2)O}_(n)(1)和{[Co(β-Mo_(8)O_(26))(H_(2)O)_(4)](H_(2)Fbix)2H_(2)O}_(n)(2)(Fbix=2,3,5,6-四氟-二(1,4-咪唑-1-甲基)苯)。利用X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、红外光谱、热重分析和元素分析等对该化合物的结构和性能进行了表征。晶体结构分析表明:化合物1和2为同构化合物。在化合物1中,扭曲八面体构型的Ni^(Ⅱ)与两个β-[Mo_(8)O_(26)]^(4-)单元和4个水分子配位形成一维无机阴离子直链,质子化的Fbix配体未配位,起到抗衡阳离子的作用。在化合物1的结构中,一维无机链[Ni(β-Mo_(8)O_(26))(H_(2)O)_(4)]^(2-)与H_(2)Fbix和客体水分子之间通过氢键堆积形成最终的3D结构。此外,还对化合物1和2进行了光催化性能测试。结果表明:化合物1和2在紫外光作用下可以有效非均相催化降解亚甲基蓝染料(MB),催化剂循环使用4次后其结晶度和光催化性能均没有明显降低。

多金属氧簇有机-无机杂化及其固载化研究进展

多金属氧簇(POMs)是一类由最高氧化态的前过渡金属(Mo、W、V、Nb和Ta)组成的分子基金属氧化物。纯无机POMs在极性溶剂中的高溶解度和低比表面积限制了其实际应用。有机-无机POMs和固载化POMs复合材料在催化、能量转换、储能和磁性等方面的应用前景引起了人们的广泛关注。对过渡金属/镧系元素修饰的有机-无机POMs和固载化POMs复合材料的设计合成进行了综述,并对POMs有机-无机杂化及其固载化进行了总结和展望。

PAC-P(AM-BA)杂化高分子絮凝剂制备及絮凝效能评价

针对油田化学驱污水难处理问题,采用水溶液自由基胶束聚合法,以聚合氯化铝(PAC)为无机组分,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)为有机单体,合成一种新型无机-有机杂化高分子絮凝剂(PAC-P(AM-BA))。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对絮凝剂进行表征。结果表明,BA以化学键连接在聚丙烯酰胺(PAM)长链中,无机组分与有机组分之间以离子键连接。PAC-P(AM-BA)热分解温度为233.93℃,比表面积为30.351m^(2)·g^(-1)。絮凝实验结果表明,PAC-P(AM-BA)最佳投加量为20 mg·L^(-1),沉降时间为10 h,其絮体分形维数为1.733。在絮凝效能对比实验中,PAC-P(AM-BA)的平均除油率为90.3%,较阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和复配型絮凝剂(PAC+PAM)分别高出16.4%和29.0%。

零维有机-无机杂化金属卤化物的溶液合成、光物理性质及光电应用

零维(0D)有机-无机杂化金属卤化物作为一种重要的功能材料,由于其优异的发光特性,在照明、显示和X射线闪烁体等领域得到了广泛的关注。在0D有机-无机杂化金属卤化物中,金属卤化物多面体阴离子被有机阳离子包围并完全孤立,形成独特的“主-客体”结构。因此,0D有机-无机杂化金属卤化物通常表现出单个金属卤化物多面体的固有特性。然而,0D有机-无机杂化金属卤化物作为一种新兴的发光材料,除了包含显著的空间限域特征,其还有可调的微观相互作用,因此不同的成分对它们的发光物理机制具有显著的影响。基于此,本文首先介绍了0D有机-无机杂化金属卤化物的溶液合成方法、晶体结构特征和发光物理机制;然后详细分析了0D有机-无机杂化金属卤化物发光物理机制的调控以及光电方面的应用;最后,对0D有机-无机杂化金属卤化物的未来应用和研究进行了总结和展望。

新型水性有机-无机杂化材料(英文)

合成了一种聚氨酯脲-聚丙烯酸酯/改性纳米氧化硅水性杂化材料,固体物质量分数为30%。电镜和红外光谱表明有粒径8～10nm的无机粒子包围在粒径50～200nm的聚合物颗粒之外,两者之间存在氢键。杂化材料水分散液的热、机械、冻融稳定性好。成膜后的强度、耐水、耐溶剂和粘附性能均随无机纳米粒子含量的增加而改善。

专利名称：水性聚氨酯脲傲性纳米CaCO3有机-无机杂化材料的制备方法

本发明涉及水性聚氨酯脲（PUU）催溶胶改性纳米CaCO3杂化水分散液的制备方法。其制备特点在于，以粒径10m～100nm的硅溶胶改性纳米CaCQ水分散液代替部分水，采用原位法直接对聚氨酯脲预聚体进行分散，从而得到高固含量（25％-30％）的有机-无机杂化材料。该杂化材料在室温时具有很好的稳定性，且高固含量使其具有节能等优点。这类杂化材料成膜后对各类基材具有优异的附着力；此外，涂膜的硬度高，力学强度好，并具有优异的耐水、耐溶剂、耐磨等特性，在涂料领域有广泛用途。

水性聚氨酯脲傲性纳米CaCO3有机-无机杂化材料的制备方法

本发明涉及水性聚氨酯脲（PUU）催溶胶改性纳米CaCO3杂化水分散液的制备方法。其制备特点在于，以粒径10nm～100nm的硅溶胶改性纳米CaCO3水分散液代替部分水，采用原位法直接对聚氨酯脲预聚体进行分散，从而得到高固含量（25％-30％）的有机-无机杂化材料。该杂化材料在室温时具有很好的稳定性，且高固含量使其具有节能等优点。

高分子专利：水性聚氨酯脲做性纳米CaCO3有机-无机杂化材料的制备方法

本发明涉及水性聚氨酯脲（PUU）催溶胶改性纳米CaCO3杂化水分散液的制备方法。其制备特点在于，以粒径10-100nm的硅溶胶改性纳米CaCO3水分散液代替部分水，采用原位法直接对聚氨酯脲预聚体进行分散，从而得到高固含量（25—30％）的有机一无机杂化材料。该杂化材料在室温时具有很好的稳定性，且高固含量使其具有节能等优点。

P-B杂化预聚物嵌段水性PU书画纸张胶粘剂性能研究

以磷-硼杂化预聚物为基础,通过逐步加聚的方法制备阻燃水性聚氨酯。将这种阻燃水性聚氨酯与聚磷酸铵等进行复合,加工成P-B杂化预聚物嵌段水性PU书画纸张胶粘剂。采用红外光谱法等方法对胶粘剂结构与稳定性进行测试,对比添加/未添加胶粘剂的纸张疏水性、耐高温性、耐折度、抗张指数、挺度等的差异。结果表明,制备的这一胶粘剂可以较为明显地提升一般书画纸张的疏水性、耐高温性、物理强度等,综合性能优于不添加胶粘剂及添加一般胶粘剂的书画用纸。

耐久型水性杂化无氟防水剂的制备及其性能

针对当前无氟防水剂整理织物耐久性不佳的问题,引入低表面能聚硅氧烷链段和长碳链十六烷基,并通过对硅溶胶乳液进行氨基改性以提高有机硅改性聚氨酯有机组分和十六烷基改性硅溶胶无机组分的界面作用,制备了一种耐久型水性杂化无氟防水剂,并将其应用于涤纶/棉织物的防水整理。研究了防水剂的硅溶胶组分中氨基硅烷偶联剂质量分数、焙烘温度等因素对织物防水性能及防水耐久性能的影响,考察了防水整理织物的表面形貌及对不同液体的防水效果。结果表明:当γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)质量分数为1.5%,焙烘温度为160℃时,防水剂可在涤纶/棉织物表面形成微纳米尺寸的粗糙结构的拒水膜,水接触角可达131.8°;经20次标准洗涤后,织物的水接触角仍可维持在129°,表现出良好的耐水洗性能。

单分散Cu-TCPP/Cu_(2)O杂化微球:一种具有优异电还原CO_(2)产C_(2)性能的级联电催化剂

高效电还原CO_(2)(ECR)为有价值的多碳产物是解决CO_(2)排放问题的有效解决方案。基于卟啉的金属有机框架(MOFs)具有多孔结构和有序的活性位点,有望提高ECR生成多碳产物的选择性。本文制备了由铜-四(4-羧基)卟啉(Cu-TCPP)和Cu_(2)O组成的有机/无机杂化Cu-TCPP@Cu_(2)O电催化剂,其中TCPP在调控形貌方面起着重要作用。ECR过程中原位形成的Cu与Cu-TCPP(Cu-TCPP@Cu)结合可以抑制析氢,富集CO中间体,促进C-C偶联生成C2产物。多孔碳(PC)负载的Cu-TCPP@Cu在PC上被还原为Cu纳米簇,同时对C2产物具有较高的ECR活性和选择性。催化剂在–1.0 V时(相对于可逆氢电极),C_(2)产物法拉第效率为62.3%,部分电流密度为83.4 mA·cm^(-2),是纯Cu_(2)O和TCPP的7.6倍和13.1倍。本论文研究了催化剂形貌和杂化结构如何提高ECR生C_(2)产物的选择性,为高性能ECR催化剂的设计提供了新思路。

有机-无机杂化涂层制备及耐腐蚀性能研究

采用溶胶-凝胶法,以甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,用浸渍-提拉法,在LY12铝合金基体表面成功制备了有机-无机杂化涂层.涂层表面光滑、平整、致密、无裂纹.通过液态浸渍实验、盐雾腐蚀实验和电化学腐蚀实验研究了有机-无机杂化涂层的耐腐蚀性能.结果表明,有机-无机杂化涂层耐腐蚀性能优良,具有很大的应用前景,使此杂化膜替代对环境有害的铬酸盐转化膜成为可能.

介孔硅基有机-无机杂化材料的研究进展

介孔硅基有机-无机杂化材料(PMOs)是一种分子水平上有机组分与无机组分在孔壁中杂化的材料,这类材料有着许多独特的性质:有机官能团均匀分布在孔壁中且不堵塞孔道,有利于客体分子的引入和扩散;骨架中的有机官能团可以在一定程度上调节材料的物化性质,如机械性能,亲/疏水性;可以同时实现对孔道和孔壁功能性的调变.正因如此,PMOs已成为当今材料科学领域的一个研究热点.本文综述了PMOs的最新研究进展,包括其合成方法、表征及其在催化、吸附、分离、光电等领域的应用.最后展望了该类材料的发展前景.

填充型有机-无机杂化分离膜研究进展

根据有机、无机组分间相互作用类型对有机-无机杂化膜进行了分类,重点论述了无机粒子填充型有机-无机杂化膜的最新研究进展,归纳了此类杂化膜的优异性能,总结了无机粒子的物理化学性能、含量、尺寸及其与聚合物的相容性等因素对此类杂化膜结构和性能的主要影响。最后提出了目前研究中存在的一些问题,并对其发展做出了简要的述评。