甲基三甲氧基硅烷对Li/NCM811电池性能提升的影响

LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)是一种高镍锂电池的正极材料,比容量高,但在应用中存在阳离子混排、表面结构不稳定等问题。采用金属锂片为负极,1 mol/L LiPF_(6)-EC∶DEC(体积比为1∶1)为电解液,研究了甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作电解液添加剂对Li/NCM811电池电化学性能及正极表面性质的影响。研究发现,在电解液中加入质量分数4%的MTMS,0.5 C的电流下充放电循环100圈后,电池容量保持率增加131.95%。电化学测试及反应前后电极表面性质表征结果表明,MTMS添加剂有助于NCM811表面形成稳定致密的CEI膜,抑制电解液分解,有效保护了活性位点的化学稳定性,抑制了电极材料不可逆相变的进行。

1,1,1,3,5,5,5-七甲基-3-[2-(三甲氧基硅烷基)乙基]三硅氧烷的合成与表征

以七甲基三硅氧烷(MDHM)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为原料,氯铂酸的异丙醇溶液为催化剂,采用硅氢加成反应,在氮气保护下合成1,1,1,3,5,5,5-七甲基-3-[2-(三甲氧基硅烷基)乙基]三硅氧烷(β-HTEOs),并用气相色谱-色谱连用(GC-MS)、核磁共振谱(1 H-NMR、29Si-NMR)、傅里叶红外变化光谱(FT-IR)对合成产物进行表征;通过探讨反应温度、反应时间、原料配比以及催化剂浓度对硅氢加成反应的影响,得到β-HTEOs合成的最优化条件,采用视频接触角仪测定其在玻璃基材上润湿铺展情况,表明β-HTEOs在玻璃基材上完全铺展,具有较低的表面张力。

4-{[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]甲基}-1H-1,2,3-三氮唑的合成

以特戊酸氯甲酯为原料,经过叠氮取代、环加成和威廉森合成反应,制得一种新型可传导质子的单体4-{[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]甲基}-1H-1,2,3-三氮唑(Ⅲ)。采用正交实验设计和单因素实验考察了反应温度、反应时间、反应物料摩尔比和催化剂用量等因素对收率的影响,合成特戊酸叠氮甲酯(Ⅰ)的最佳工艺条件:n(叠氮钠)∶n(特戊酸氯甲酯)=1.5∶1,反应时间20 h,反应温度78℃;合成[4-(羟甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基]-特戊酸甲酯(Ⅱ)的最佳工艺条件:n(丙炔醇)∶n(Ⅰ)=1.3∶1,反应温度50℃,反应时间24 h,n(CuSO4.5H2O)∶n(抗坏血酸)∶n(Ⅰ)=0.02∶0.1∶1,在该条件下目标产物收率为63.9%。用FTIR、1HNMR和13CNMR对产物的结构进行了表征。

4-{[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]甲基}-1H-1,2,3-三氮唑的合成和表征

以氯化苄为原料,通过叠氮取代生成苄基叠氮(Ⅰ),然后利用点击化学法合成1-苄基-3-羟甲基-1H-1,2,3-三氮唑(Ⅱ),其次利用威廉森反应将(Ⅱ)接枝在γ-氯丙基三甲氧基硅烷上得到1-苄基-4-{[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]甲基}-1,2,3-三氮唑(Ⅲ),最后脱除苄基得到4-{[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]甲基}-1H-1,2,3-三氮唑(Ⅳ),可用于制备燃料电池质子交换膜。用FT-IR、1H-NMR以及13C-NMR对产物的结构进行了表征,结果证实了合成路线的可行性。采用单因素实验和正交试验考察了反应温度、反应时间、反应物料物质的量比和催化剂用量等,在最佳工艺条件下得到每一步反应的平均收率分别为83.89%、92.60%、90.56%、71.39%。

自交联型γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯细乳液的合成与性能

用细乳液聚合方法合成了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)改性丙烯酸酯细乳液,乳化剂采用SDS和T riton X-405复配,助稳定剂采用甲基丙烯酸十八酯;并对细乳液涂料进行了表征(红外,TEM,动态光散射)。研究了温度、乳化剂浓度和硅烷偶联剂的含量对有机硅改性丙烯酸酯细乳液聚合反应动力学的影响,结果表明,当温度为80℃,乳化剂质量分数为2%,MPTS的质量分数为10%时能得到粒径较小,性能优良的细乳液。

微量热法研究β-环糊精与3-烷氧基-2-羟丙基三甲基溴化铵的相互作用

在 2 98 .15K下用微量热法研究了 β 环糊精与 3 烷氧基 2 羟丙基三甲基溴化铵在水溶液中的包结作用 .实验表明 ,随着疏水链CnH2n + 1O中碳原子数目n的增加 (n =8,12 ,14 ) ,主 -客体包合物的化学计量比由 1∶1为主变为 2∶1为主 .各包合物都比较稳定 ,对应于n =8,12 ,14所得实验稳定常数分别为 :β1=1.0 8× 10 -3 dm3 ·mol-1,β1=2 8.66× 10 3 dm3 ·mol-1,β2 =14 1.9× 10 3 dm6·mol-2 .形成包合物的过程都是焓、熵共同驱动的过程 .包合物标准形成焓 (ΔH )和标准形成熵(ΔS )随着CnH2n+ 1O中碳原子数目n的增加而减小 .从主。

γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷自组装膜的制备及其摩擦学性能

利用分子自组装方法在羟基化的玻璃基片表面制备了γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷单层膜,采用接触角测定仪考察了其成膜速率,采用X射线光电子能谱仪分析了自组装单层膜表面典型元素的化学状态,采用原子力显微镜观察薄膜的表面形貌,并采用静-动摩擦系数测定仪评价了单层膜的摩擦磨损性能.结果表明:当成膜时间达到15min后,相应的自组装单层膜与水的接触角达到103°,此后接触角随成膜时间的继续延长基本保持不变;γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷自组装单层膜可以降低基片的摩擦系数,并且在较低载荷下具有较好的耐磨性能.

1,3-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯及其无色透明聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以间苯二酚和2-氯-5-硝基三氟甲苯为基本原料,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,经亲核取代反应制得1,3-双(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯(DNRes-2TF),并利用Pd/C、水合肼进一步还原得到1,3-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯(DARes-2TF)。随后,以该二胺和芳香族二酐在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂中,聚合得到聚酰胺酸溶液,热亚胺化得到无色透明聚酰亚胺薄膜,并对薄膜性能进行了研究。结果表明:含氟取代基及间位取代结构是制备无色透明聚酰亚胺的一条颇具前途的路线,且不会牺牲材料的耐热稳定性及力学性能。

甲基丙烯酸甲酯-γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷细乳液共聚合研究

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体与反应性单体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)进行细乳液共聚合,获得了MMA-co-(A-174)共聚物乳液。研究了聚合温度、助稳定剂用量、A-174用量及水相中pH调节剂用量对聚合过程动力学的影响。利用红外光谱和透射电镜对共聚产物组成和乳胶粒子形态进行了表征。用气相色谱法(GC)测定了共聚物乳液中微量甲醇含量,结果表明,细乳液聚合工艺可以避免活性硅烷A-174的反应性官能团在聚合过程中被水解损耗。

γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的合成研究

通过酯化法高产率地合成甲基丙烯酸烯丙酯 (AMA) ,并合成了一种用于硅氢加成合成γ (甲基丙烯酰氧 )丙基三甲氧基硅烷的新的催化剂 ,与所有已申请专利的合成方法采用的Speier催化剂相比 ,具有更高的催化活性 ,提高了产率且缩短了反应时间 .

纳米金/3-氨丙基-三乙氧基硅烷修饰传感器电化学检测NO_2^-

将3-氨丙基-三乙氧基硅烷(ATS)修饰在玻碳电极表面,再自组装一层纳米金,制备了一种新型NO2-的电化学传感器。该修饰电极对NO2-有较好的催化作用。在pH为3时,NO2-的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-7~1.0×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限可达2.0×10-7mol/L。方法具有较高的灵敏度和较好的重现性。

γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)为基本原料,制备了硅烷改性聚氨酯乳液,并外加氮丙啶进一步提高了胶膜的性能。衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FT-IR)对产物的结构进行了表征,考察了MEMO含量对乳液粒径、胶膜耐水性、力学性能及热性能的影响,同时对胶膜的结晶性及接触角进行了测试。结果表明ATR-FT-IR证实了MEMO成功地反应到了聚氨酯分子链上;在m(MEMO)=5.67%,m(AZ)=2%时,胶膜的耐水性最低为14.84%,胶膜的最大拉伸强度为17.334MPa,断裂伸长率为232.56%,改性后聚氨酯的热稳定性提高,结晶性及表面能均降低。

γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷与n-HA的界面作用研究

用傅立叶红外光谱(FT IR)、激光拉曼光谱(Raman)和X光电子能谱(XPS)等技术研究了纳米羟基磷灰石(n HA)与γ甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷(KH 570)偶联剂的界面作用。结果表明,用硅烷处理后的n HA 表面的羟基(—OH)出现较大变化,说明—OH 是与KH 570 相互作用的主要基团,C O 键的伸缩振动新峰及Si 峰的出现,说明硅烷已成功接枝在HA晶体表面。n HA晶体与有机硅烷之间的界面结合相互作用主要包括氢键和化学键,但也存在羰基与钙离子之间产生静电荷吸引的可能。用此改性的n HA与高分子或牙科树脂复合可大大改善n HA与复合材料的力学性能,并发挥n HA 的生物功能效应。

γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰蒙脱土及对亚甲基蓝吸附性能研究

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对蒙脱土进行表面修饰并进行了表征,红外光谱(FT-IR)表明APTES中的有机基团修饰到蒙脱土;X射线衍射(XRD)表征了修饰前后蒙脱土的结构并没有改变;热失重(TG)表明修饰前后蒙脱土的耐热性能提高,N2吸附脱附曲线表征了修饰后蒙脱土比表面积降低;X射线光电子能谱(XPS)表征了Si元素的键合结构主要为Si—OH键;扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了修饰蒙脱土微观形貌表面不规整,为层状结构。考察了以APTES修饰的蒙脱土对亚甲基蓝的吸附性能,结果表明APTES的表面修饰提高了蒙脱土的吸附性能,吸附饱和量可达到102.3mg/g。

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的研究

采用单体后滴加的方法 ,用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对不同丙烯酸酯乳液进行改性 ,通过乳液共聚合成了丙烯酸酯 -有机硅共聚物。对合成工艺进行了初步探索 ,通过红外光谱、DSC分析对产物进行了表征。研究了不同有机硅含量对共聚产物力学性能、吸水率的影响 ,证实了丙烯酸酯

2-(4′-羟基苯氧基)-3-氯-5-三氟甲基吡啶的合成

以对苯二酚与2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶单醚化合成精吡氟氯禾灵的重要中间体2-(4′-羟基苯氧基)-3-氯-5-三氟甲基吡啶。探讨并得到了反应的最佳工艺条件:K2CO3为缚酸剂,二甲基亚砜和甲苯为溶剂,n(2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶)∶n(对苯二酚)∶n(K2CO3)=1∶2∶1.08,不需要脱水。在回流条件下加入2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶并反应5 h。在此条件下,2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的转化率100%,产品的选择性大于98%。

2-甲基-6-二乙胺基乙氧基-3(2H)-哒嗪酮的合成及其电子性质

分别利用两种方法合成 2 -甲基 -6-二乙胺基乙氧基 -3 ( 2H) -哒嗪酮 ,用1HNMR ,IR ,UV和MS进行结构表征 .利用abinitioHF和密度泛函理论 (DFT)B3LYP方法 ,对反应物、中间物、产物及其同分异构体进行几何结构的优化和总能量计算 ,系统分析前线分子轨道特征和能级分布规律 .结果表明 ,2 -甲基 -6-二乙胺基乙氧基 -3 ( 2H) -哒嗪酮比其同分异构体哒嗪氮烷基化合物的能量低 ,前者比后者稳定 。

2-(4-三氟甲基苯氧基)对苯二甲酰氯的合成与表征

在KOH和K2CO3存在下，通过对氯三氟甲苯（PCTFB）和2，5．二甲基苯酚在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中的缩合反应制得了2-（4．三氟甲基苯氧基）对二甲苯（TFDMB），该步最佳的反应条件为：PCTFB与2，5．二甲基苯酚的摩尔比为1：1．2，反应时间为8h，反应温度为140-190℃，TFDMB的产率达93．7％．TFDMB继而用KMn04作氧化剂分别在吡啶、NaOH的水溶液中经两步氧化制得关键中间体2-（4．三氟甲基苯氧基）对苯二甲酸（仰A），产率为75％；再将TFPA和氯化亚砜反应以92％的产率合成了聚合单体2-（4．三氟甲基苯氧基）对苯二甲酰氯（TFTPC），三步总收率为64．6％．

甲基丙烯酸甲酯/γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷溶液共聚的研究

引入γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（TMSPMA）对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）进行改性，以乙酸丁酯为溶剂，采用溶液聚合法，制备了甲基丙烯酸甲酯／TMSPMA共聚物。研究了反应温度、引发剂浓度对溶液聚合转化率的影响。用红外光谱仪、核磁共振仪和热重分析仪对共聚物进行了表征。结果表明，红外谱图中1085cm^-1叫处S-O-C键的吸收峰和核磁共振谱图中δ=0．67处Si的α位氢核共振峰，均证明TMSPMA已经与MMA共聚；升高反应温度、延长反应时间和增大引发剂浓度均提高了聚合反应转化率；未交联的共聚物热稳定性随TMSPMA浓度增加而下降；有机硅氧烷交联后，共聚物（单体浓度比为16：1，摩尔比，下同）的起始分解温度为250℃，具有较高的热稳定性。

2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜及其聚酰亚胺的合成与性能研究

2-氯-5-硝基三氟甲苯与4,4’-二羟基二苯砜经亲核取代反应得到2,2-双[4-(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜(Ⅰ),然后在Pd/C和水合肼作用下发生还原反应得到2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜(Ⅱ)。该二胺单体Ⅱ分别与均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3,’4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)和3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)进行低温缩聚反应得到聚酰胺酸,经热酰亚胺化制备出4种砜基取代含氟聚酰亚胺(PI)薄膜。结果表明,这些PI薄膜均具有良好的光学透明性和溶解性,其中ODPA基PI薄膜的光学透明性最好,450 nm处的透光率达到85.4%。