有机-无机杂化硅溶胶改性环氧树脂涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了有机-无机杂化硅溶胶,将其作为改性剂来制备不同配比的改性环氧树脂涂层。利用红外光谱对合成的有机-无机杂化硅溶胶进行了表征。测试了改性涂层的物理化学性能和在模拟油田采出水中的电化学交流阻抗谱,并对涂层进行SEM和EDS分析。结果表明:红外光谱分析合成的有机-无机杂化硅溶胶得到了所需要的特征基团;当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的物理性能最佳,同时涂层的耐酸、耐碱效果也得到增强;EIS分析得到其在模拟油田采出水中的耐腐蚀性能有显著改善;从SEM和EDS分析得到m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的表面形貌相对最好且没有团聚现象,而当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶1时,涂层的表面团聚现象较为严重。

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。

原位溶胶-凝胶法制备光固化3D打印大豆油基杂化材料及其性能分析

以2.7官能度大豆油多元醇(SBOP)与甲基丙烯酸乙酯二异氰酸酯(MOI)为原料,成功制备了2.7官能度可自由基光固化的大豆油基光敏树脂SBO-2.7A。将SBO-2.7A作为基体树脂,通过添加一定比例活性稀释剂丙烯酸羟乙酯(HEA),制备出了3D打印大豆油基光敏树脂。通过原位溶胶-凝胶法,将不同正硅酸乙酯(TEOS)添加量的大豆油基打印树脂配方进行3D打印成型,优选出最佳的酸性蒸汽后处理条件后,最终制备出具有机械性能提高的打印大豆油基材料。通过红外光谱仪、电子显微镜、哈克旋转流变仪、拉伸试验机等对3D打印树脂的黏度、光固化行为及其对3D打印样品的热力学性能、机械性能等的影响进行分析,结果表明,原位溶胶-凝胶法生成纳米SiO2使得3D打印制品拉伸性能、储能模量均得到提高,其中拉伸强度由起始的9.96 MPa增加到了14.14 MPa,提高了42%;储能模量由293 MPa提高至567 MPa,提高了93.5%。

有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物闪烁体研究进展

近年来,有机-无机杂化金属卤化物材料由于其优异的光电性质引起了研究人员的广泛关注。其中低维铜(Ⅰ)基卤化物作为高效发光材料的代表,在照明与显示、辐射探测等领域表现出良好的应用前景。有机无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的组成和结构丰富多变,给研究人员提供了巨大的研究空间。本文综述了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物作为发光材料的研究进展,并以[CuX_(n)](X=Cl,Br,I)结构单元及其连接方式为依据,对离子型有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物进行了系统的分类,总结了其组成-结构-性质之间的构效关系。讨论了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的发光机制和光物理过程,并重点归纳了用于X射线探测的有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物闪烁体的最新进展。最后,对这一新兴的研究领域做出了展望。

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。

有机-无机杂化氧化硅基介孔材料

有机基团可以通过嫁接或共聚的方法引入到氧化硅基介孔材料的孔表面或材料的骨架中,形成表面结合型和桥键型两大类有机无机杂化氧化硅基介孔材料。本文综述了有机无机杂化氧化硅基介孔材料的最新研究进展,介绍了其合成方法、应用及潜在的应用领域,详细总结了目前已报道的有机无机杂化氧化硅基介孔材料的种类,展望了桥键型有机无机杂化氧化硅基介孔材料的发展及应用前景。

溶胶-凝胶法制备无机-有机杂化材料 Ⅰ.无机-有机杂化材料的分类及制备方法

无机－有机杂化材料的研制日益引起材料科学领域的广泛关注，它的性能决定于其制备方法以及由此产生的微观网络结构。本文综述了溶胶－凝胶法制备无机－有机杂化材料的主要途径和产物的结构特点。

有机-无机杂化硅胶基质整体柱的制备及其电色谱性能

采用溶胶-凝胶法,以四乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷作为反应单体,通过酸碱两步催化在毛细管中进行原位缩聚反应,制备了新型有机-无机杂化硅胶基质毛细管整体柱,制备过程简单。整体柱基质中均匀分布的苯基基团可直接用于反相毛细管电色谱的分离,因而不需要对基质再进行衍生化。优化了整体柱的制备条件,采用扫描电镜和压汞法对整体柱的微观结构和孔径分布进行了表征。分别考察了溶胶-凝胶初始反应液中水的用量对柱床结构的影响和两种单体的配比对材料孔径分布的影响。研究了稠环芳烃类化合物在整体柱上的保留行为,用所制备的整体柱分离了7种苯酚类化合物,平均柱效达100 000塔板/m。

溶胶凝胶法制备β-环糊精聚合物/二氧化钛有机-无机杂化材料

通过烯丙基环糊精(allyl-β-CD)与丙烯酸(AA)的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入了活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/TiO2有机-无机杂化材料.溶剂抽提结果和FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键.通过XRD,SEM,TGA研究表明有机无机两相高度相容,热稳定性能有大大的提高.另外还发现,在所制的材料中TiO2的含量对材料的结构和性能有很大的影响,当TiO2的含量为60%(w)时,材料表面均匀光滑,有机无机两相相容性和材料的热稳定性能最好.

溶胶-凝胶法制备无机/有机杂化材料研究进展

本文介绍了溶胶－凝胶法的基本过程，对无机／有机杂化材料进行了分类，描述了溶胶－凝胶法制备无机有机杂化材料的常用方法，对杂化材料进行了评述，并预测了将来的发展趋势。

十七氟癸基修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜材料的制备及气体分离性能

以十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)和1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备了十七氟癸基修饰的SiO2溶胶,采用浸渍提拉法在γ-Al2O3/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体上涂膜,然后在N2气氛保护下烧结成完整无缺陷的有机-无机杂化SiO2膜.利用扫描电子显微镜对膜材料的形貌进行观察,通过动态光散射技术对溶胶粒径及分布进行测试,利用视频光学接触角测量仪、红外光谱仪和热分析仪表征了十七氟癸基修饰对有机-无机杂化SiO2膜疏水性的影响.结果表明,十七氟癸基已经成功修饰到SiO2膜材料中,且随着PFDTES加入量的增大,溶胶粒径和膜材料对水的接触角不断增大.当n(PFDTES)∶n(BTESE)=0.25∶1时,溶胶粒径分布较窄,平均粒径为3.69 nm,膜材料对水的接触角为(112.0±0.4)°.在修饰后的有机-无机杂化SiO2膜中H2的输运遵循微孔扩散机理,在300℃时,H2的渗透率达到5.99×10-7mol.m-2.Pa-1.s-1,H2/CO和H2/CO2的理想分离系数分别达到9.54和5.20,均高于Knudsen扩散的理想分离因子,表明膜材料具有良好的分子筛分效应.

溶胶-凝胶法制备硅系有机-无机杂化分离膜

以 α-Al2 O3 多孔陶瓷片为载体 ,用溶胶 -凝胶法制备有机 -无机杂化分离膜 .通过考察前驱物的组成及杂化溶胶的合成条件对制膜工艺过程的影响 ,得到了制备有机 -无机杂化分离膜的各种适宜性参数 .红外光谱 (FTIR)分析结果表明 ,杂化溶胶的性能不仅决定分离膜的性能 ,而且对膜热处理过程中的龟裂有很大影响 .膜层的厚度为 1～ 2 μm;在膜两侧压差为 0 .1 0 MPa、n(PTMOS) /n(TEOS) =1 .1 6时 ,膜对 O2 /N2 ,CO2 /N2 和 CO2 /O2 的分离因子分别为 2 .3 0 ,4 .3 1和 1 .1 7,渗透系数为 75.81× 1 0 -17,75.2 8× 1 0 -17和72 .78× 1 0 -17m3 (STP)· m/(m2 · s· Pa) .

二氧化硅胶体基石质文物防风化有机-无机杂化材料制备及效果评估

采用溶胶凝胶法制备含有纳米二氧化硅颗粒的胶体材料。胶体材料的稳定性和纳米二氧化硅颗粒的粒径主要受正硅酸乙酯含量、氨水浓度、水含量、无水乙醇含量和滴定速度等参数的影响,以具有良好综合防风化性能的甲基三甲氧基硅烷为有机物,通过与二氧化硅溶胶的机械混合而制备有机-无机防风化杂化加固材料。研究结果表明:当杂化材料中甲基三甲氧基硅烷的质量分数为15%-20%时,防风化杂化材料的黏度低(接近于水的黏度)、凝胶时间短且稳定性好;胶体颗粒的添加有效地降低了单一有机物加固涂层的开裂概率;防风化杂化加固材料引起试样的色差变化较小,加固吸收率明显比单一有机物的吸收率高,且涂覆防风化杂化加固材料的石质试样,其耐酸和耐盐性显著提高。

溶胶-凝胶法制备丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料及其结构表征

通过预水解的二氧化钛(TiO2 )溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法制备了均匀透明的丙烯酸树脂 TiO2 有机 无机杂化材料.考察了TiO2 溶胶制备方法、聚合物中—COOH官能团含量和杂化材料制备方法对杂化材料结构的影响.索氏抽提实验表明聚合物中的羧酸官能团和无机TiO2 相间发生了交联反应,且随着—COOH官能团含量的增加,交联程度增大.小角X射线散射(SAXS)结果发现,杂化材料中TiO2 为疏松的三维网状结构,且在纳米尺度范围内,但这种三维网状结构随着TiO2 溶胶制备中水或酸的用量增加,其致密度增加,尺寸增大.同原位聚合法相比,共混法可制备出更均匀的杂化体系,且TiO2 为单分散.

溶胶-凝胶法制备有机/无机杂化材料研究进展

综述了溶胶-凝胶法制备有机/无机杂化材料的途径和产物的结构特征,并对有机/无机杂化材料进行了分类;阐述了溶胶-凝胶法制备有机/无机杂化材料的基本原理和步骤。

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。