含咪唑盐聚离子液体微凝胶的制备及其抗菌性能研究

大多数咪唑盐聚离子液体以线性聚合物的形式存在于抗菌材料中,将其制备成纳米颗粒形式可提高抗菌活性、降低细胞毒性。本研究采用乳液聚合法设计并制备了含咪唑盐聚离子液体的微凝胶,并将所制备的咪唑盐聚离子液体微凝胶与其相对应的线性聚合物进行对比。结果表明,微凝胶可有效提高聚合物的电负性,其对金黄色葡萄球菌的抑制率达到了99.8%,抗菌性能明显提高。本研究制备的含咪唑盐聚离子液体微凝胶具有高抗菌性以及低细胞毒性,可作为一种新型聚合物抗菌剂应用于生物医学材料中。

高分子凝胶电解质高氯酸锂 - 碳酸乙二醇酯 - 聚甲基丙烯酸甲酯体系的研究

研究了高分子凝胶电解质高氯酸锂碳酸乙二醇酯聚甲基丙烯酸甲酯体系（ＬｉＣｌＯ４ＥＣＰＭＭＡ）的离子导电性、热稳定性和电化学稳定性．该体系的离子电导率与温度的关系服从ＶＴＦ方程．当ＬｉＣｌＯ４的浓度ＣＬｉＣｌＯ４＝１５ｍｏｌ／Ｌ、ＰＭＭＡｗｔ％（质量百分数）＝３５时，其离子电导率达极大值δ＝１９２×１０－３Ｓ／ｃｍ，光学透明度高，在空气中的稳定性较好，且具有一定的粘附性．该体系在１０２℃以下的热稳定性较高（失重率为３２８％）；电化学稳定性窗口为４５Ｖ，可满足固态电致变色“Ｓｍａｒｔ”窗的要求．

交联型P(AN-MA)凝胶聚合物电解质的制备与性能研究

采用丙烯腈(AN)和丙烯酸甲酯(MA)溶液聚合的方法合成了轻度交联的 P(AN-MA)共聚物自支撑膜,可用做锂离子电池聚合物电解质膜基体。通过 FTIR、DSC、SEM 等测试方法对交联共聚物的结构进行了表征,利用交流阻抗等电化学方法对电解质膜的导电性能进行了研究。结果表明:当交联剂用量为1.5%时,轻度交联的P(AN-MA)共聚物膜形成立体网状结构且富含大量纳米、超微米孔洞,有利于大量锂离子的嵌入;室温下该聚合物膜的电导率可达3.50×10^(-4)S/cm,达到聚合物锂离子电池电解质的电导率要求。

制备条件对自由基聚合固载酸性离子液体催化性能的影响

利用改性的巯基硅胶与乙烯基咪唑类酸性离子液体发生自由基聚合反应制备固载酸性离子液体催化剂[(CH2)3SO3HVIm]HSO4/硅胶.考察聚合温度、离子液体单体量和聚合反应时间的变化对所制备催化剂催化性能的影响,并用红外光谱(FT-IR)、热重/差示扫描量热分析(TG/DSC)等对催化剂进行表征.结果表明:聚合温度60℃、每g巯基硅胶载体固载离子液体单体10mmol、聚合反应时间30h时合成的催化剂催化效果最佳.同时,将最佳条件下制备的催化剂应用于一系列羧酸与醇的酯化反应,酯收率大于87%.

聚丙烯酰胺-咪唑类聚离子液体凝胶的辐射合成及其对铀和碘的吸附

采用γ射线辐射引发技术制备了一类聚丙烯酰胺-咪唑类聚离子液体凝胶(PAm-C_nvim_2Br_2)。当吸收剂量为5kGy时,得到了凝胶分数超过95%的聚离子液体凝胶,其溶胀度可由吸收剂量控制。合成的PAmC_nvim_2Br_2可以从碳酸盐溶液中吸附铀最大吸附量约130mg/g,或从碘化钠溶液中吸附碘离子最大吸附量约160mg/g,吸附过程符合Langmuir模型。红外与XPS分析表明,吸附过程遵循离子交换的反应机理。PAmC_nvim_2Br_2凝胶对铀及碘有很好的吸附、解吸性能,有望用于含有铀和碘的放射性废水处理。

一种新型聚氧化乙烯基凝胶型聚合物电解质的制备及其性能

通过紫外固化的方法合成了一种新型的聚氧化乙烯(PEO)基凝胶型聚合物膜,该聚合物膜具有适当的交联密度、良好的空间结构稳定性以及吸附液体电解液的性能.利用所合成的凝胶型聚合物膜制备了凝胶型聚合物电解质.研究表明,该聚合物电解质膜具有较高的离子电导率,其室温离子电导率最高可达1 mS/cm左右;较宽的电化学稳定窗口和较好的热稳定性能,可达到锂离子二次电池的使用要求.

具有三维离子迁移通道的共混凝胶聚合物电解质及其电化学性能

采用聚合诱导相分离法,通过N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))溶液中原位聚合生成聚乙烯吡咯烷酮(PVP),合成共混凝胶聚合物电解质(BGPE)。对共混聚合物膜的微观结构、形貌和结晶性能,BPGE的热稳定性及电化学性能进行了表征。在BGPE中,P(VDF-HFP)相起骨架支撑作用,PVP相则形成三维Li+迁移通道。当P(VDF-HFP)∶NVP质量比为2∶1时,所得样品BGPE-3的室温离子电导率为0.712×10^-3 S/cm,而且具有339℃的热分解温度和4.9 V(vs. Li^+/Li)的阳极稳定电位。研究结果表明,离子液体增塑的半互穿凝胶聚合物电解质膜可由聚合诱导相分离法简易制备,具有优异的电化学性能。

Al^(3+)掺杂立方相Li_7La_3Zr_2O_(12)的制备及性能表征

采用一种柠檬酸辅助聚合的溶胶-凝胶法制备了掺杂2%(摩尔分数)Al3+的立方相结构的Li7La3Zr2O12固体电解质,同时,采用高温固相法尝试合成不掺杂Al3+的Li7La3Zr2O12作为对比。分析结果表明:热处理温度超过1 000℃时Li7La3Zr2O12易发生分解;而掺杂2%(摩尔分数)Al3+的Li7La3Zr2O12能在900℃时保持稳定立方相结构,在1 000℃下烧结6 h后得到高致密度的烧结体。该法制备的Li7La3Zr2O12样品表现出高离子电导率:298 K时为4.5×10-5 S/cm,523K时达到3.6×10-3 S/cm。Li+迁移活化能大约为25.1 k J/mol。上述结果表明,作为全固态电池电解质,Al3+掺杂的Li7La3Zr2O12有较好的应用前景。