TEOS对有机硅基耐高温热控涂层的性能影响

目的研究不同组分有机硅基耐高温热控涂层的微观结构及光谱吸收/发射性能的演变规律,揭示涂层成分对涂层性能的影响机制。方法以正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷为基料原料,以TiO_(2)、云母为功能颜料,采用溶胶-凝胶法通过有机、无机杂化得到一种耐高温热控涂层,并对涂层的物相、表面微观结构、光学性能和热稳定性进行了测试表征。结果所制得的热控涂层均具有较低的太阳吸收比以及较高的半球发射率,当TEOS物质的量比为8时,涂层具有最低的太阳吸收比和最高的半球发射率,其值分别为0.209和0.901。涂层在600℃高温下,Si—O—Si转变为SiO_(2),部分涂层表面出现微裂纹,但未与基体脱落。TEOS物质的量比为8的涂层经高温处理后的太阳吸收比最小,半球发射率最大,其值分别为0.169和0.894。结论室温固化后涂层的太阳吸收比和半球发射率与TEOS的含量有关,太阳吸收比随着TEOS含量的增多而减少,半球发射率随着TEOS含量增多而增大。并且涂层的热稳定性随着TEOS含量的增多而增大。

不同苯并三氮唑(BTA)添加量对BTA@PHVA/PEI环氧涂层防护性能的影响

目的通过制备装载苯并三氮唑(BTA)的杂化凝胶(BTA@PHVA/PEI),并将其添加至环氧(EP)涂层中研究不同苯并三氮唑添加量对BTA@PHVA/PEI环氧涂层防护性能的影响。方法通过自由基聚合法制备BTA@PHVA/PEI,将其添加至环氧涂层中制备BTA@PHVA/PEI环氧复合涂层。通过红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析等手段对制备的BTA@PHVA/PEI进行结构表征。在3.5%(质量分数)NaCl溶液中开展模拟海水浸泡试验。对涂层附着力、电化学阻抗谱和涂层腐蚀形貌进行表征分析。结果成功制备了装载缓蚀剂BTA的杂化凝胶BTA@PHVA/PEI;浸泡300 h后,BP-1/EP涂层、BP-2/EP涂层和BP-3/EP涂层附着力分别下降了55.7%、53.9%和58.2%,明显低于相同条件下EP涂层的附着力损失值(60.4%);在相同条件下,BTA@PHVA/PEI涂层始终具有更高的阻抗值。浸泡300h后,BTA@PHVA/PEI涂层的阻抗值为3.36×10^(5)Ω·cm^(2),比EP涂层阻抗值高1个数量级。结论BTA@PHVA/PEI中的硅氧烷结构能提高环氧涂层交联密度,降低腐蚀性粒子的渗透速率,使BP/EP涂层具有更高的附着力。在同等实验条件下,BTA@PHVA/PEI环氧涂层的防护效果更优,这主要是因为BTA中N原子的孤电子对与Fe原子的空轨道在金属基体表面形成了吸附膜和PHVA/PEI凝胶的三维网络具有屏蔽作用。

基于ZrO_(2)-SiO_(2)和介孔SiO_(2)凝胶膜制备可见光区双层减反射膜

采用溶胶-凝胶法,以正丙醇锆、正硅酸四乙酯为原料,在乙醇体系中以原位混合方式成功制备ZrO_(2)-SiO_(2)混合溶胶,Zr摩尔分数为20%~80%。在熔融石英基底上镀制混合凝胶膜,所得ZrO_(2)-SiO_(2)薄膜折射率在1.55~1.75之间可调。以有序介孔SiO_(2)薄膜为外层,选择与之匹配的ZrO_(2)-SiO_(2)薄膜为内层,构建λ/4~λ/2双层宽谱带减反射涂层。根据实际膜层的光学常数进行双层膜的优化设计,成功制备出在可见光区平均透射率达到99.17%的双层减反射薄膜。

聚乙烯醇基凝胶聚合物电解质的制备及在锌离子混合电容器中的应用

锌离子混合电容器(ZIHC)兼有电池高能量密度和电容器高功率密度的特点,是下一代能源存储设备的有力竞争者,但电池型阴极-电容型阳极ZIHC的研究中使用的多为电解质溶液,容易泄漏而导致安全风险。针对这一问题,文中以纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇为原料,通过冷冻-解冻和电解液吸收的方法,快速制备了具有蜂巢状的三维网络形貌的凝胶聚合物电解质(GPE)。优化的GPE不仅具有良好力学性能(拉伸强度0.24 MPa、断裂伸长率289%),而且表现出较高的离子电导率(58.5 mS/cm)。使用GPE、二氧化锰阴极和活性炭阳极组成的ZIHC,其比电容和能量密度分别为31.5 F/g和15.0 Wh/kg,2 A/g充放电循环1.5×104次后比电容保持率约80%,展示出GPE在ZIHC领域中潜在的应用价值。原料环保和方便快捷的制备方法为能量存储和柔性可穿戴电子领域应用的GPE研究提供了新的思路。

寡核苷酸药物生物分析方法的研究进展

寡核苷酸药物是具有不同功能化学修饰的DNA或RNA,主要在基因水平上发挥治疗的作用。到目前为止,已经批准16种寡核苷酸药物用于临床治疗,这也导致了人们对寡核苷酸药物生物分析的兴趣日益增加。尤其需要强大的生物分析工具来研究这些药物的质量控制及体内的药代动力学研究。该篇综述总结了液相色谱、毛细管凝胶电泳、杂交酶联免疫吸附技术在检测寡核苷酸药物的优缺点,为该类药物的研究及质量控制提供一定的思路。

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%。

新型松香衍生物的一步法合成及杂化材料的温和条件制备

采用一步合成法合成了新型松香基衍生物脱氢枞基苯基膦二酯(DPD),并在温和条件下,以新合成的DPD为有机磷源,采用原位反应,通过溶胶-凝胶法制备了新型自组装纳米级松香-羟基磷灰石(HAP)杂化材料。研究了钙磷物质的量比、pH值和温度对杂化材料形貌和尺寸的影响。此外,基于量子化学计算提出了有机分子的水解和配合物的形成过程。结果表明,FT-IR和^(13)C NMR谱中1730、1800 cm^(-1)和δ185.33处的峰均证明磷酯的合成,而XRD谱图中的22.9°、21.8°、16.8°、45.3°和25.9°处的峰表明羟基磷灰石结晶结构的存在。松香-羟基磷灰石杂化材料中有机物的质量分数可达40%以上,量子化学计算表明形成了较稳定的松香磷酯-钙配合物。当钙磷的物质的量比为1∶10时,纯有机化合物和配合物的质量分数分别接近70%和20%。DPD的存在可以很好地控制杂化材料的形态和尺寸,随着钙磷的物质的量比减小,杂化材料粒径呈减小趋势。同时,酸性条件下杂化材料呈片状堆积,而碱性条件下呈棒状堆积。研究了杂化材料吸附苯酚的能力,发现杂化材料中脱氢枞酸苯环比例的增加,可大幅提高苯酚吸附量,最大吸附量达到32 mg/g,表明杂化材料对处理含苯酚等芳香族化合物的污水具有较好应用前景。

高折射率ZrO_(2)纳米杂化材料的制备与研究

以4,4’-二羟基二苯硫醚和9,9-二(4-羟苯基)芴,环氧氯丙烷为原料,在碱性条件下缩聚合成一种含S元素含芴结构的环氧树脂基体;通过溶胶-凝胶法,以四正丁醇锆为前驱体,以KH560为偶联剂,在基体上原位合成无机纳米ZrO_(2)粒子,再经过热固化制备出一种具有高折射率的光学纳米杂化材料。通过红外光谱、1H核磁共振、X射线衍射、纳米粒度仪等手段对杂化材料的结构进行表征,并采用紫外分光光度仪、热重分析仪、椭圆偏振光谱仪对其性能进行了表征与测试。结果表明:ZrO_(2)粒子在聚合物基体中合成,并以纳米粒度均匀分散,杂化材料具有很好的光学性能,在可见光范围内普遍保持90%以上的透过率,随着ZrO_(2)含量的增加,杂化树脂折射率呈线性增加,ZrO_(2)含量在19.33%时,折射率达到1.739。

有机-无机杂化凝胶法合成YAG∶Ce^(3+)荧光粉的包膜及其稳定性

本文以金属硝酸盐为原料,柠檬酸为配位剂的有机-无机杂化凝胶法来合成掺杂三价铈离子的钇铝石榴石荧光粉,采用X-射线衍射法研究了杂化凝胶在煅烧过程中的相转变机制。结果表明:杂化凝胶在煅烧过程中可以通过两条途径形成Y3Al5O12(YAG)相:一是由无定形Y2O3和Al2O3直接向YAG相的一步相转变;二是由无定型Y2O3和Al2O3经由YAlO3(YAP)和γ-Al2O3向YAG相的两阶段相转变,在900℃得到结晶性好的纯YAG∶Ce3+荧光粉,其最大激发波长为459nm,最大发射峰波长为550nm;在荧光粉表面包覆氧化铝和氧化镧,将使荧光粉的荧光强度稍有降低,但对荧光粉的稳定性有很好的改进作用。

溶胶-凝胶法制备壳聚糖/SiO_2杂化材料

以正丁酐 ( Butyric anhydride)、壳聚糖 ( Chitosan)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 ( MPTMS)、正硅酸乙酯 ( TEOS)为原料 ,采用迈克尔加成反应合成了丁酰壳聚糖 -MPTMS,配合酸催化 sol-gel过程 ,制备了透明的壳聚糖 /Si O2 杂化材料 .FTIR表征了杂化材料的结构 .TGA,SEM以及力学性能测试结果表明 ,杂化材料的成型工艺对材料的表面形貌。

光固化有机硅/纳米SiO_2杂化材料的制备和表征

以双碳羟基硅油(K-50)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为原料,合成光敏性有机硅树脂PSUA;以PSUA为有机相,溶胶-凝胶法制备的硅溶胶为无机相,以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPM)为两相间的偶联剂,制备了光固化有机/无机杂化体系。对反应产物和硅溶胶进行了红外光谱(FT-IR)分析,用扫描电镜(SEM)观察了光固化膜断面形貌,用铅笔硬度法测定了光固化膜硬度。结果表明合成了预期产物,光固化杂化体系中纳米SiO2分散比较均匀,光固化膜具有很好的韧性和较高的硬度。

溶胶-凝胶法制备二氧化钛纳米粒子及在光固化体系中的稳定分散

选用3种不同的稳定剂,乙酰丙酮(acac),异丙氧基三(焦磷酸二辛酯)钛(TTPO)和可聚合有机磷酸酯(MAP),采用钛酸四正丁酯(TBT)通过溶胶-凝胶法合成了一系列二氧化钛溶胶,并与树脂/单体相混合,制备成有机-无机杂化光固化涂料.利用FT-IR监测了TBT水解缩合形成溶胶的过程及杂化体系的光聚合过程.杂化固化膜SEM结果显示,在合成溶胶过程中添加不同的稳定剂对杂化固化膜中无机粒子粒径尺寸等形态有显著影响,其中使用TTPO作为稳定剂得到的无机粒子分散最均匀,粒径最小,约20 nm.物理性能测试表明光固化杂化膜在硬度和柔韧性方面都有明显的改善.

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。

普通小麦×大麦杂交后代中间材料的GISH及PAGE鉴定

利用基因组荧光原位杂交 (GISH)及种子贮藏蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳 (PAGE)对普通小麦×大麦杂交后代中间材料进行了鉴定分析。GISH结果表明 ,WBA984和WBA9812为二体小大麦异附加系 ,WBS0 2 15和WBS0 2 6 4为小大麦二体异代换系 ,WBT0 2 12 5和WBT0 2 183为端部易位系 ;种子贮藏蛋白PAGE分析表明 ,WBA9812和WBS0 2 6 4含有大麦特有的高分子量麦谷蛋白亚基和在γ区含有大麦特有的醇溶蛋白带型 ,WBA9812为大麦 5H附加系 ,WBS0 2 6 4为 1B/ 5H代换系 ,WBT0 2 12 5为 1BL/ 5HL端部易位系。

聚甲基丙烯酸丁酯-二氧化硅杂化材料的制备及性能

用硅酸钠制备了聚硅酸溶胶,作为制备有机/无机杂化材料的无机组分前驱物,以甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,通过溶胶-凝胶技术与甲基丙烯酸丁酯制得两相间有共价键结合的透明聚甲基丙烯酸丁酯/二氧化硅杂化材料。用红外光谱、透射电镜、TG和DSC等对杂化材料进行了表征,热失重分析表明,杂化材料的热稳定性随SiO2含量的增加而提高,且杂化材料的玻璃化温度Tg也有一定的提高,同时杂化材料的透光率可达80%,硬度比纯PBMA有很大的提高。

溶胶凝胶法制备PMMA/SiO_2杂化材料

针对目前PMMA／SiO2杂化材料制备过程中容易出现的相分离问题，采用原位聚合和同步溶胶凝胶过程制备了聚合物链段与无机组分间有化学键作用的PMMA／SiO2杂化材料，并应用透射电子显微镜、红外光谱分析仪、X射线衍射分析仪、热失重分析仪等对不同SiO2含量的PMMA／SiO2杂化材料的形貌及结构进行了研究。结果表明：SiO2含量在20％～60％间的PMMA／SiO2杂化体系没有明显的相分离现象，SiO2含量在20％～40％间的杂化体系的透光性较好。

PMMA/SiO_2杂化凝胶材料的研究

利用两步酸、碱催化溶胶－凝胶法及原位聚合法制备ＰＭＭＡ／ＳｉＯ２（聚甲基丙烯酸甲酯ＳｉＯ２）杂化凝胶，并对该材料进行红外分析，研究不同工艺条件下ＰＭ－ＭＡ／ＳｉＯ２杂化凝胶结构及性能。

改性二氧化硅溶胶的制备及成膜过程

采用甲基三乙氧基硅烷(MEOS)和含有C=C双键的烷氧基硅(KH-570)与正硅酸乙酯(TEOS)共同水解,合成了改性的二氧化硅溶胶,并且用提拉法在不锈钢基材上镀膜。结果表明经MEOS及KH-570改性后二氧化硅溶胶粒子明显减小,粒径分布范围变窄,对涂层具有明显增韧性效果,MEOS涂层水接触角较大,而经KH-570改性的二氧化硅涂层在有引发剂存在下,120℃热固化时可发生C=C双键的聚合交联,形成机械强度更高的有机-无机复合网络结构。

基于AMMI模型的籼型杂交香稻稻米胶稠度的遗传效应研究

本文采用NCⅡ交配组合的多点试验设计,基于AMMI模型分析的基础上,研究了籼型杂交香稻稻米胶稠度的遗传效应。结果表明:①杂交稻的胶稠度同时受基因型、试点及二者的互作效应控制,以组合基因型效应为主;②组合基因型效应同时受不育系、恢复系的一般配合力及二者的特殊配合控制,以不育系的一般配合力最重要;③组合与试点的互作效应值的大小和方向与不育系的遗传背景有直接关系;④组合胶稠度值与其稳定性间相关不显著;⑤本试验中A1、A3和A6是培育较软胶稠度杂交香稻的优良香型不育系。最后对胶稠度的遗传与改良及与食味品质的关系等方面进行了讨论。

溶胶-凝胶法制备Polymer/MS/SiO_2(M=Pb,Cd)复合纳米材料

采用溶胶 -凝胶结合水热结晶技术 ,可成功把高聚物引入MS -SiO2 网络结构 ,合成一种新型的有机 -无机硫化物即Polymer/MS/SiO2 (M =Pb ,Cd)复合纳米材料 ,其中聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酰胺等高聚物的引入将有效地防止无机粒子团聚 ,控制粒子尺寸 ,前者还能形成核 -壳结构复合粒子。作者还详细讨论了该复合纳米材料的热分析 ,结果表明 ,聚合物的存在提高了原有MS -SiO2 (M =Pb ,Cd)材料的热稳定性。