硅烷化银涂层钛植入物的抗菌改性研究

对钛种植体进行表面改性处理需要满足抗菌性和生物相容性的要求,才能保证植入的成功。采用不同表面改性方法对钛表面的形态特征、抗菌性和生物相容性进行了研究,结果表明:钛片经酸蚀和碱热改性处理后,其表面生成了均匀分布的三维网状结构,提高了钛片的亲水性和粗糙度,增强了钛片的生物活性,同时促进了细胞黏附;采用硝酸银和柠檬酸三钠,通过化学反应成功制备出了银纳米颗粒;硅烷化处理的钛片浸泡在合成的纳米银液中,成功在钛片表面构建出了载银抗菌涂层。同时经酸蚀碱热处理的钛片,硅烷化改性2 h后,银包覆钛底物具有最高的抗菌性和生物相容性。研究成果可为医疗用钛植入物的生产提供借鉴。

基于硅烷化三聚氰胺海绵的改良QuEChERS结合UPLC-MS/MS快速测定猪肉中49种抗生素多残留

采用十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane,OTS)与N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺(N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine,ATS)改性三聚氰胺海绵(melamine sponge,MeS)制备得到2种新型弹性多孔硅烷化MeS(OTS@MeS和ATS@MeS)净化材料,将其用于改良QuEChERS(quick,easy,cheap,effective,rugged and safe)基质净化过程,通过溶液自发浸润和物理挤压过程即可快速、高效分离干扰基质,结合超高效液相色谱-串联质谱技术建立了同时测定猪肉中49种抗生素多残留的分析方法。样品用1.0%乙酸-乙腈溶液提取并用2.0 g Na_(2)SO_(4)和0.5 g NaCl盐析,离心后取1 mL上清液复配使用OTS@MeS与ATS@MeS净化,随后使用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C_(18)色谱柱,以甲醇溶液和含有0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸铵的甲醇-水溶液(5∶95,V/V)为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾电离源、正离子多反应监测模式进行定性定量分析。结果表明:49种抗生素的相关系数均大于0.999,基质效应为-13.5%~10.9%,检出限在0.1~10μg/kg之间,定量限在0.3~30.3μg/kg之间;利用该方法在低、中、高3个加标水平下进行回收率实验,回收率范围为65.0%~112.7%,日内和日间相对标准偏差分别为0.3%~11.8%和2.4%~18.4%。该方法样品前处理过程简单、快捷、灵敏度高、准确性好,可用于猪肉中49种抗生素多残留的高效快速检测。

硅烷化处理工艺参数对建筑用6061铝合金耐蚀性的影响

采用硅烷处理工艺在建筑用6061铝合金型材表面制备了硅烷涂层,并进行了工艺优化研究。采用电化学测试,对比分析了硅烷处理前后6061铝合金在0.025 mol/L硼酸钠+0.05 mol/L氢氧化钠混合溶液中的耐蚀性。结果表明:优化后的6061铝合金硅烷化处理工艺为硅烷化时间180 s、硅烷溶液pH 11、固化温度90℃;最佳硅烷化处理工艺得到的硅烷涂层的厚度约为90 nm,涂层均匀致密,与铝合金基体结合良好;硅烷化处理后6061铝合金的耐腐蚀性能明显优于硅烷化处理前,试样的阻抗值明显增大,表面接触角减小、黏附功增大。

硅烷化改性Beta分子筛催化乙酰丙酸酯化合成乙酰丙酸正丁酯的性能研究

以十八烷基三氯硅烷(OTS)为硅烷化试剂,制备了一系列硅烷化改性的Beta分子筛催化剂。通过X射线衍射仪(XRD)、N_(2)吸附-脱附比表面仪(BET)、热重分析仪(TG)、接触角测量仪等对所制备催化剂的物化性质进行表征,并研究了其催化乙酰丙酸(LA)与正丁醇合成乙酰丙酸正丁酯(BL)的性能。结果表明,硅烷化改性可向Beta分子筛引入硅烷化基团并有效提高催化剂的疏水性,进而促进LA在催化剂上酯化为BL。

硅烷化介孔硼硅酸盐生物玻璃微球对PMMA骨水泥生物活性和力学性能的影响

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥因具有良好的力学性能、适宜的凝固时间和低毒性等优点而在骨科手术中作为可注射型人工骨修复材料受到广泛的应用。然而,其生物惰性可能导致假体长期植入后产生无菌性松动。本研究采用模板法制备了介孔硼硅酸盐生物玻璃微球(MBGS),并用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)对其进行改性,制备了MBGSSI。再将硅烷化介孔硼硅酸盐生物玻璃微球(MBGSSI)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥复合,制备了一种具有良好生物活性和力学性能的复合骨水泥。实验结果表明,由于γ-MPS与MBGS的结合主要发生在介孔微球的近表面,MBGSSI比MBGS具有更大的比表面积和更小的孔容积。与MBGS/PMMA复合骨水泥相比,γ-MPS可以改善复合材料中无机相和有机相之间的结合,因此MBGSSI/PMMA复合骨水泥的力学性能得到了改善,符合ISO 5833:2002对丙烯酸类骨水泥的力学性能要求。此外,在SBF溶液中浸泡42 d后,MBGS/PMMA和MBGSSI/PMMA复合骨水泥的表面均生成了羟基磷灰石(HA),证明复合骨水泥具有良好的生物活性。因此,MBGSSI/PMMA复合骨水泥是一种潜在的骨修复材料。

汽车用钢表面硅烷化处理与耐蚀性能研究

在汽车用钢表面制备了热浸镀铝—阳极氧化—硅烷封孔保护层,研究了硅烷化处理时间对保护层表面形貌、截面形貌和耐腐蚀性能的影响。结果表明,汽车用钢经过阳极氧化处理后膜层中存在尺寸不等的显微孔洞,而硅烷化处理有封孔作用,在硅烷处理时间为5 min时,阳极氧化膜表面基本看不到显微孔洞的存在;当硅烷化处理时间分别为1、3、5、7 min时,硅烷膜层厚度分别为3.2、7.7、10.8、14.9μm。相较于未硅烷化处理膜层,硅烷化处理后膜层的电荷转移电阻和阻抗层电阻都明显增大。极化曲线测试结果与电化学阻抗谱测试结果相吻合,即硅烷化处理时间为5 min时膜层具有最佳的耐腐蚀性能。

3-巯基丙基三甲氧基硅烷插层氧化石墨烯的硅烷化研究

本文报告了在不同硅烷化反应时间下,通过3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)对氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)插层并表面硅烷化。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)对所得产物(MPTS-GO)进行了表征。实验结果表明MPTS-GO的Si含量随着硅烷化时间的增加而减少,当硅烷化时间大于24 h时,所制备的MPTS-GO样品中的Si含量几乎相同。当硅烷化时间大于24 h时,GO硅烷化基本完成。本文提出,在插层硅烷化后,GO有序的层状结构被打乱,MPTS主要通过Si-O键与GO表面的羟基反应相连接。末端具有“自由”巯基的MPTS-GO可用于进一步的组装及性能研究。

炭灰/硅烷化SiO_(2)复合涂层的制备及其性能研究

针对混凝土结构表面多孔隙易吸水,冻融环境差的缺点,对其进行了炭灰/硅烷化SiO_(2)表面处理,并对两种单一处理后的涂层混凝土表面性质进行了对比研究。展现了可控层的炭灰涂层和硅烷化SiO_(2)涂层的物理性质和耐磨性的变化,以及两种单一处理时最优涂层的微观结构。结果表明:硅烷化SiO_(2)溶液处理向基底引入了甲基,Si-CH 3基团增加,粒子间作用力增强,耐磨性提高,最大接触角达到156°;炭灰溶液处理促进了混凝土表面羟基的交联,最大接触角达到142°,耐磨性虽得到了较大提高,但稍弱于硅烷化SiO_(2)涂层的耐磨性;当炭灰涂层为4层,硅烷化SiO_(2)涂层为3层时,整个衬底被完全覆盖,疏水效果为最优。

硅烷化衍生结合有效碳数法在二元醇气相色谱分析中的应用

通过对比二元醇的气相色谱实测相对校正因子与理论有效碳数(ECN)校正因子,考察了理论ECN法对二元醇类物质的适用性。实验结果表明,二元醇的直接测定相对校正因子与理论值偏差较大;通过硅烷化衍生后,二元醇的实测相对校正因子与理论值的相对偏差小于1%,表明硅烷化反应结合ECN法可用于二元醇类物质的无标定量。

白炭黑硅烷化改性程度表征方法的研究

研究白炭黑硅烷化改性程度表征方法。结果表明:填料与填料之间的相互作用强烈依赖于应变,小于50%应变下的Payne效应可以很好地表征白炭黑硅烷化改性程度;在相同温度、频率和时间下,应变越小,越能区分出白炭黑的分散性优劣,通过橡胶加工分析仪小应变等温试验得到的弹性模量可以表征白炭黑的硅烷化改性程度;大应变模量与小应变模量比值越大,说明填料网络化作用越小,硅烷化反应越完全,填料分散性越好;门尼粘度、硬度、耐磨性能、损耗因子、动态压缩生热等也可侧面表征白炭黑的硅烷化改性程度。所得性能数据需综合对比和深度分析。

硅烷化反应率对白炭黑填充胶料硫化过程中模量持续上升的影响

研究硅烷化反应率对白炭黑填充胶料硫化过程中模量持续上升的影响。结果表明:延长混炼过程中的硅烷化反应恒温时间,可以提高硅烷化反应率,降低白炭黑的絮凝,减缓胶料模量持续上升;硅烷偶联剂种类对胶料模量持续上升有较大影响,在配方中硫原子数相同的前提下,对胶料模量持续上升现象改善效果从优到劣的硅烷偶联剂排列顺序为Si747,TESPT,TESPD,OTES。

胶料中白炭黑硅烷化反应程度的表征方法

对比研究差减法、比值法、疏水程度(DOH)法和储能模量(G′)变化程度法4种胶料中白炭黑硅烷化反应程度的表征方法。结果表明:差减法和比值法的计算简单便捷,适用于分析不同用量硅烷偶联剂和不同牌号白炭黑对胶料中白炭黑分散性的影响;DOH法和G′变化程度法的计算相对繁琐,应用难度高,适用于分析相同配方和密炼工艺、不同排胶时间对胶料中白炭黑分散性的影响。

惰性硅烷化技术在挥发性有机物气体样品采集中的应用

因为挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)化学性质活泼,其存储装置内壁通常要进行惰性硅烷化处理以降低内壁对VOCs的吸附氧化。惰性硅烷化技术仅被国外两家公司所掌握,具备绝对垄断优势,因此,我国长期依赖昂贵的进口监测设备。本文介绍了我国团队自主研发的惰性硅烷化技术及研制的苏玛罐产品,详细研究了VOCs气体在国产硅烷化苏玛罐中浓度随时间的变化,结果显示:国产苏玛罐与进口产品同样能够长时间稳定存储VOCs。该团队突破美国“卡脖子”技术封锁,成为世界上第三个、国内唯一掌握不锈钢表面惰性硅烷化技术的团队,为我国大气VOCs提供存储新技术,显著减少成本,促进我国大气VOCs监测行业发展。

硅烷化热重排CO_(2)/N_(2)气体分离膜的制备及性能研究

采用硅烷化二胺2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷与4,4烷与六氟异丙基二苯酸酐进行缩聚,化学亚胺化后得到溶解性好的高分子量聚聚酰亚胺膜,并有较好的成膜性,经过350~400基热处理后得到不同程度的热重排改性膜,红外光谱证明成功制备出聚酰亚胺和热重排改性膜。而随着热处理温度的升高,CO_(2)的渗透性能递增的,由此可见噁唑环的转化使得分子链刚性增强从而达到提高气体渗透。400℃热重排膜CO_(2)的渗透性能从25.81 Barrer提升到568.35 Barrer,提高了22倍,热重排后的膜对CO_(2)/N_(2)的气体透过性能接近2008年Robeson上限。

空气中一乙醇胺硅烷化衍生物气相色谱-质谱检测技术

配制0.5 mol/L盐酸-水溶液作为吸收液采集环境空气和车间空气中一乙醇胺,采集样品后的吸收液取1 m L于45℃水浴氮气吹干,在进一步干燥后用硅烷化试剂BSTFA(99%)+TMCS(1%)进行衍生,硅烷化衍生产物进气相色谱-质谱联用仪进行分析。方法可以满足职业卫生空气标准GBZ/T 300.139—2017《工作场所空气有毒物质测定第139部分:乙醇胺》中乙醇胺检出限的要求,并且由于使用气相质谱分析,又提高了乙醇胺分析定性的准确性,同时硅烷化衍生降低了一乙醇胺分子的极性,改善其直接进样在色谱分析中的拖尾现象,也避免了GBZ/T 300.139—2017标准中硫酸水溶液直接进色谱系统而造成柱子损害、检测器受不良影响等问题。

^1HNMR快速定量测定咔啦咪星B硅烷化反应的硅烷化程度

当作为内标的N ,N 二甲基甲酰胺醛基氢的积分面积与已知浓度的HMDS氢的积分面积相近时 ,定量分析HMDS的相对误差为 0 .35 %。在咔啦咪星B的硅烷化反应中应用1HNMR技术快速测定HMDS和HMDSO的百分含量 ,其RSD分别为 2 .4 2 %和 5 .31%。硅烷化反应 10 .5h时 ,咔啦咪星B引入 9个Si(CH3 ) 3 基团 ;反应 14h时 ,咔啦咪星B已完全硅烷化。1HNMR技术是一种快速而准确地跟踪咔啦咪星B硅烷化反应的手段。

铝合金表面BTSE硅烷化处理研究

通过极化曲线与电化学阻抗谱(EIS)等技术对LY12铝合金表面形成的BTSE硅烷膜在NaCl溶液中的性能进行了研究.结果表明,硅烷膜的存在,一方面很大程度上增大了铝合金的耐蚀性,另一方面并不影响合金电极在腐蚀介质中的电极动力学.这意味着BTSE膜对侵蚀粒子仅起到阻挡层的作用.提出了硅烷化试样在测试溶液中的合理等效电路,并对EIS数据进行了拟合.采用正交设计方法对硅烷化工艺参数进行了优化,其中采用电极体系的极化电阻(由EIS拟合得出)来量化硅烷膜的耐蚀性.文中还对各因素对膜性能的影响规律进行了初步探讨.

硅烷化处理在镁合金表面防腐中的应用

近年来,提高镁合金这一绿色结构工程材料的耐蚀性研究成为焦点,而硅烷化处理作为金属防腐领域新型的环保、节能、低排放、低成本的处理技术,已逐渐应用于镁合金的表面防腐。综述镁合金表面硅烷化处理的机理、硅烷膜的制备方法、硅烷膜性能的影响因素及改性方法,分析硅烷化处理在镁合金表面防腐应用中存在的不足之处,并展望今后主要的研究方向。

羟基化及硅烷化二氧化硅表面润湿行为的分子模拟

采用分子动力学模拟方法研究水团簇在羟基化及不同链长硅烷化二氧化硅表面的微观润湿行为,通过相互作用能、径向分布函数及扩散系数等参量对微观润湿机制进行分析。结果表明:羟基化二氧化硅表面具有极强亲水性,而硅烷化表面疏水性较强,且疏水性随烷基链增加呈增强趋势;羟基化二氧化硅表面与水分子存在强相互作用,使团簇底部水分子优先向表面移动,并带动其余水分子向表面迁移,促进水团簇在表面铺展,表现出强亲水性;硅烷化二氧化硅表面与水之间主要为范德华作用,不足以克服团簇内部相互作用而破坏水滴结构,表现出强疏水性,随着烷基链增长,表面与水分子的相互作用强度逐渐减弱,疏水性增强。

硅烷化对Ti/HMS分子筛催化性能的影响

分别用水热法和气相沉积法制备了Ti/HMS分子筛,采用三甲基氯硅烷(TMCS)和六甲基二硅氮烷(HMDSZ)对Ti/HMS样品进行了气相硅烷化,并用X射线衍射、N2吸附、红外光谱、29Si核磁共振和紫外-可见光谱对样品进行了表征.丙烯环氧化反应的测定结果表明,硅烷化可显著提高环氧化催化活性.水热法制备的Ti/HMS经HMDSZ硅烷化后的催化活性比经TMCS硅烷化后的稍高;气相沉积法制备的Ti/HMS经HMDSZ硅烷化后的催化活性远高于经TMCS硅烷化后的催化活性.这是由于TMCS不但能与分子筛表面的硅羟基反应,而且能破坏分子筛骨架中的Si-O-Ti甚至Si-O-Si键,形成新的羟基,导致样品的亲水性较强,同时还能对气相沉积法制备的Ti/HMS中的四配位骨架钛产生破坏作用.