Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe3O4磁性复合材料的制备及催化性能

采用悬浮聚合法制备带有环氧基功能团的高分子固载化Fe_3O_4复合材料,再通过开环、缩合、配位等一系列化学反应得到Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe_3O_4磁性复合材料.采用热重差热分析(TGA-DTA)、有机元素分析(EA)、原子吸收光谱(AAS)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对合成的复合材料进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其作为催化剂对醇的选择性氧化的催化活性.结果表明,合成的磁性复合材料平均粒径约为30 nm,饱和磁化强度为22.8 emu/g,剩余磁化强度为2.49 emu/g,矫顽力为47.2 Oe.以30%双氧水为氧化剂,0.02g该磁性复合材料为催化剂,可将苯甲醇100%选择性地转化为苯甲醛,无其他副产品生成.该复合材料是理想的功能磁性配位催化剂.

双功能金属有机骨架材料的制备及催化烯烃环氧化性能

采用转动水热晶化的合成方式,以ZnO为锌源制备了锌钴金属有机骨架(ZnCo-MOF)双功能催化剂材料;利用X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了催化剂的形貌、结构和组成.该催化剂材料在微波加热辅助催化α-蒎烯和α-甲基苯乙烯双烯烃的空气环氧化反应中,在不加任何引发剂或共还原剂条件下,能够高转化率、高选择性地得到环氧化物.使用转动水热晶化法(110 r/min转速)合成的ZnCo-MOF催化剂拥有最佳的催化活性,在对α-蒎烯和α-甲基苯乙烯进行催化环氧化反应时分别得到86.3%和99.8%(摩尔分数)的转化率,对应的环氧化物的选择性分别达到93.8%和94.3%.

疏水性杂化分子筛的控制合成及催化应用

以乙基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷为有机硅源,分别通过转动和静态干胶转化法一步合成出乙基和甲基功能化杂化分子筛并对其进行了表征.通过对合成路线、有机基团碳链长度、凝胶配比等的调变,实现了对杂化分子筛疏水性的有效调控,合成出水接触角为124°的疏水性杂化分子筛.以疏水性杂化分子筛为载体制备的Ru负载催化剂在催化苯酚加氢反应中表现出优异的催化性能,这归因于疏水/亲油的催化剂表面有利于苯酚分子在催化剂表面的富集进而促进反应的进行.

微波辐射乳液聚合制备磁性高分子微球

用化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子,并用油酸和十二烷基硫酸钠对Fe3O4纳米粒子进行表面修饰,得到了稳定的水分散性纳米Fe3O4磁流体。在Fe3O4磁流体存在下,以苯乙烯和丙烯酰胺为单体,采用微波辐射乳液聚合法制备了Fe3O4/聚(苯乙烯-丙烯酰胺)磁性高分子微球,表征了磁性高分子微球的形态与结构,研究了磁性高分子微球的粒径、热稳定性、磁含量与饱和磁化强度。研究发现,在选定合适的聚合条件下,通过微波辐射乳液聚合法可以制得粒径为70 nm^80 nm、磁含量为18.2%的磁性高分子微球。

聚酰亚胺膜的应用研究进展

对近几年聚酰亚胺(PI)膜的应用研究情况进行了综述。重点介绍了PI膜在分离膜和质子交换膜方面的应用。并对未来PI膜的发展方向进行了展望。

新型Gemini表面活性剂G_(14-3-14)与DNA的相互作用及其在共振光散射法测定DNA中的应用

以芘（pyrene）为荧光探针,应用稳态荧光法探讨阳离子型Gemini表面活性剂G14-3-14与脱氧核糖核酸（DNA）的相互作用,并求得G14-3-14的临界胶束浓度（CMC）为3.8×10^-4mol.L^-1.根据DNA对G14-3-14370nm处共振光散射信号的增强效应,建立以G14-3-14为探针测定DNA的共振光散射法,并对介质酸度、离子强度、表面活性剂浓度及共存物质干扰等实验条件进行优化.在最佳条件下绘制了工作曲线,该方法线性范围为0-3 450μg.L^-1,检出限为28.6μg.L^-1,用于合成样品中DNA的测定,结果令人满意.此外,通过红外光谱及共振光散射光谱初步探讨了G14-3-14与DNA相互作用的机理,即G14-3-14在DNA分子表面进行聚集和长距组装,从而导致G14-3-14共振光散射信号的增强,这也是该方法测定DNA含量的理论基础.

P(St-MMA)聚合物在CDCl_3溶剂中的核磁共振弛豫及高分子链运动

采用1H,13C核磁共振技术,分别指认了P(St-MMA)聚合物氢谱、碳谱的各个信号,并通过对P(St-MMA)共聚物在CDCl3溶剂中变温13C-NMR和1H-NMR弛豫时间的测量,证实了溶液中甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯共聚物体系中高分子链间的凝聚缠结结构的存在,并分析了缠结对温度的依赖性。

Co-ZSM-5水杨醛苯甲酰腙复合催化剂的制备、表征及其在催化空气环氧化苯乙烯反应中的应用

合成了水杨醛苯甲酰腙(L)席夫碱配体,并通过离子配位的方式将其固载于Co-ZSM-5上,成功制备了CoZSM-5/水杨醛苯甲酰腙(Co-ZSM-5/L)复合催化剂.X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、固体紫外漫反射光谱(UVvis DRS)、比表面分析(BET)等表征发现,酰腙配体成功地与分子筛中交换的Co配位,并且不会影响分子筛的骨架.将该催化剂应用于苯乙烯的空气环氧化反应,表现出优异的催化活性,苯乙烯的转化率由Co-ZSM-5的80.2mol%增至91.7mol%,环氧化合物的选择性由70.6%增加到78.8%.循环回收实验和控制实验证明,该催化剂为典型的多相催化剂,稳定性好,具有一定的应用前景.

纳米粒子修饰硅胶整体柱的制备及其在柱表面增强拉曼光谱应用研究

通过溶胶-凝胶法以四甲氧基硅烷(TMOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作为混合的前体,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,制备了具有贯通孔道结构的双孔硅胶整体柱,采用3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MTPMS)对硅胶整体柱表面进行巯基化修饰后,分别将金、银纳米粒子组装在整体柱材料表面。利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)对金、银纳米粒子形貌、吸收光谱及组装金、银纳米粒子前后整体柱的形貌进行了表征。以对巯基苯胺(PATP)为探针分子,分别采用波长为633和532nm的激发光作为激发光源,研究金和银纳米粒子修饰的硅胶整体柱的在柱表面增强拉曼光谱(SERS)性能。结果表明,该基底呈现出很强的SERS活性,结合整体柱的分离富集优势将在食品/环境领域现场痕量检测方面具有广泛的应用前景。

氢氧化铝及其复合体系在聚合物中的阻燃应用

介绍了氢氧化铝的阻燃机理、氢氧化铝表面改性和协同增效等改性方法,概述了氢氧化铝及其复合体系在塑料、橡胶、纤维等聚合物中的应用现状。分析了国内外氢氧化铝在阻燃剂市场上的占有率。分析结果表明,氢氧化铝在国外阻燃剂市场的占有率为50%～80%,而在我国的占有率却十分有限,故无毒、抑烟、环保的阻燃剂将是未来阻燃剂发展的主流,其中性能良好的氢氧化铝具有广阔的应用前景。

Rec-Co_(3)O_(4)-SnO_(2)催化剂在α-蒎烯环氧化反应中的应用

为了符合绿色化学的要求,解决α-蒎烯环氧化需要加入引发剂等一系列问题,采用价格低廉的累托石为原料,通过超声、高温晶化的方法,制备得到负载型Rec(累托石)-Co_(3)O_(4)-SnO_(2)催化剂,通过XRD、SEM、TEM和XPS等方法对Rec-Co_(3)O_(4)-SnO_(2)进行表征,结果发现累托石成功负载Co_(3)O_(4)和SnO_(2),并将该催化剂应用于α-蒎烯的催化环氧化反应,考察了不同载体、反应温度和反应时间对α-蒎烯环氧化的影响。结果表明:对于3 mmolα-蒎烯,10 mg催化剂就可以将α-蒎烯环氧化,α-蒎烯的转化率能够达到97%,环氧蒎烷的选择性达到87%,其催化性能明显优于其他载体,并且经历5次循环之后,催化剂的催化性能依旧良好,该催化剂为环氧化反应提供有力依据。

SAPO-5分子筛的可控合成及晶化过程探索

在非醋酸体系下分别通过动态和静态水热晶化方法合成了SAPO-5分子筛,并考察了转速、晶化时间及凝胶体系水硅比对SAPO-5分子筛晶相及形貌的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术研究了静态、动态水热条件下SAPO-5分子筛的晶化过程.结果表明,静态水热条件下晶化6 h得到的SAPO-5分子筛为球状、六边形柱状聚集晶体;而在20 r/min转速下晶化2和6 h得到的SAPO-5分子筛分别为分散的凹面柱状晶体(凹面直径约6~8μm)及均一分散的球状晶体(直径为16μm);在60 r/min转速下晶化3 h即可得到高度分散的六边形柱状晶体(六边形直径约5~8μm);提高转速至100和140 r/min时仅需晶化1 h即可得到六边形柱状晶体.通过考察体系水硅比(H2O/Si摩尔比)的影响,确定最佳的水硅比为70,此条件下所得晶相为纯相且分子筛的分散度最好.综上可知,相较于静态晶化,动态晶化不仅从形貌上改善了晶体的分散度,通过缩短晶化时间、降低晶化转速也提高了SAPO-5分子筛的晶化效率.本文采用较小的水硅比(H2O/Si摩尔比为70)、较低的模板剂用量在非醋酸体系下合成了SAPO-5分子筛,为SAPO-5分子筛的合成提供了一条更简单、经济的路线.

ZSM-5分子筛合成及反应条件的研究

在不添加任何有机模板剂的前提下采用干胶法对合成ZSM-5分子筛的合成条件(温度、时间、硅铝比)进行了研究。结果表明,在170下反应72h可以得到晶化完全的ZSM-5纯相,且粒子较小,但有明显的聚集。

纳米球型Mo-MOF材料的调控合成及催化硫醚选择性氧化

金属有机骨架材料是一种由无机金属离子和有机配体配位组成的复合材料,拥有较高的金属分散度和催化活性.本文采用静态混合溶剂热晶化法,以钼酸为钼源、对苯二甲酸为配体合成了有机骨架材料Mo-MOF.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了催化剂的形貌、结构和组成.采用静态混合溶剂热法(水和乙醇)合成的Mo-MOF催化剂表现出最佳的催化活性,在未加其它助剂的条件下实现二苯基硫醚与氧气的选择性氧化,并可以得到100%的转化率和86.4%的二苯基亚砜的选择性.

超支化水性聚氨酯的合成与表征

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEOA)为原料合成了一种具有超支化结构的水性聚氨酯,产物具有良好的水溶性。通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(13C-NMR)对产物结构的表征,证实了产物具有超支化结构,其支化度为0.32。用高效液相色谱质谱联用仪(LC-MC)对产物的分子量进行测定,其重均分子量为1.66×104。采用电子拉力机和热失重分析仪(TG)对产物的性能进行测试,结果表明,所制备的水性超支化聚氨酯具有良好的力学性能和热稳定性,并且涂膜具有较好的耐水性。

高度支化水性聚氨酯的合成及性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)和聚醚胺(ATA)为原料,采用A2+B3法合成了具有高度支化结构的水性聚氨酯(HBAPU)乳液。用红外光谱(FT-IR)对产物结构进行表征;用光子相关光谱(PCS)研究了乳液的稳定性能,NCO/OH=1.3,w(DMPA)=6%时可以得到稳定的HBAPU乳液;采用旋转黏度计、差式扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TG)、电子拉力机对产物的流变行为和各种性能进行了测试。结果表明,相对于线性水性聚氨酯(LAPU),HBAPU产物具有较低的黏度、良好的热稳定性、较高的Tg和拉伸强度。

铁碳微电解处理印染废水的研究

采用铁碳微电解法对金橙G模拟印染废水进行预处理,研究影响铁碳微电解处理废水的各种因素.实验探讨溶液浓度、初始pH值、铁碳比及反应时间对废水COD(化学需氧量)及色度去除率的影响,以确定最佳工艺条件.结果表明:铁碳微电解法预处理染料废水的最佳初始pH值为2,最佳铁碳比1∶1,适宜的反应时间为60 min,此时,COD去除率最高可达41.01%,色度的去除率可达89%.

含氟丙烯酸酯三元共聚细乳液的微波辐射合成与表征

采用微波辐射细乳液聚合的方法,合成了含氟丙烯酸酯(FA)-丙烯酸丁酯(BA)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)的三元共聚细乳液。用重量法测定了转化率,考察了细乳液的稳定性及乳胶膜的吸水率,用接触角法表征了共聚物乳胶膜的表面性能。结果表明,使用微波辐射能加快反应速率,提高单体转化率,反应10 min后单体转化率达到80%;且微波辐射下制得的细乳液离心稳定性更好。当氟单体的质量分数为25%时,所制得含氟共聚物乳胶膜的吸水率降至1.43%,表面自由能降至14.85 mJ/m2。

微波辐射合成共缩聚聚酰胺酸和聚酰亚胺

在微波辐射条件下,采用3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体,N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,低温合成一种共缩聚聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸(PAA),化学亚胺化脱水环化生成BTDA型共缩聚聚酰亚胺。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、特性黏度([η])和热重分析(TG)等对聚合物进行了一系列的结构表征和性能测试。结果表明,微波辐射溶液聚合能够提高PAA的特性粘数及产率,微波的引入大大缩短了反应时间;FT-IR表明,在1779 cm-1和1717 cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明,PI在氮气中500℃左右开始降解,10%热失重温度(Td10%)为567℃。

SiO2包覆铕(Ⅲ)配合物的荧光纳米粒子合成与性质

以前驱物pAB-DTPAA-APTEOS、正硅酸乙酯(TEOS)和三氯化铕(EuCl3)等为原料,采用油包水(W/O)的反相微乳液法,在正硅酸乙酯(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTEOS)的共同水解下,制备出新型的SiO2包覆铕配合物荧光纳米粒子Eu-pAB-DTPAA-AP-SiO2。运用TEM、IR、UV-Vis、荧光光谱等技术对荧光纳米粒子进行了表征。TEM结果表明:包覆体呈球形,分散均匀,平均粒径为40nm。纳米粒子与配体、前驱物的紫外吸收谱相比较,峰位发生了一定的红移,表明通过反相微乳液法得到的固体粉末与EuCl3反应后,已经生成配合物Eu-pAB-DTPAA-AP-SiO2。红外光谱研究表明,在801cm-1出现νSi—C的伸缩振动峰,471cm-1处出现νEu—O的伸缩振动峰。由此证实Eu-pAB-DTPAA-AP-SiO2配合物的存在。荧光光谱分析表明,纳米粒子Eu-pAB-DTPAA-AP-SiO2表现出较好的荧光性能,位于592,615,689nm的发射峰分别归属于Eu3+离子的5D0→7F1、5D0→7F2和5D0→7F4跃迁,其中最强峰615nm属于Eu3+的特征跃迁发射。作为一种新型的荧光试剂,该纳米粒子具有粒径小,亲水性强,荧光强度大,且表面的氨基能方便地与生物分子偶联,故可作为优良的时间分辨荧光标记物用于各种高灵敏生物检测技术中。