三维网络结构镍钴氢氧化物/石墨烯水凝胶复合材料的合成及电化学性能

本工作采用化学还原法对氧化石墨烯进行预还原,再将其与Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O、Co(NO_(3))_(2)·6H_(2)O混合进行水热反应,得到三维网络结构镍钴氢氧化物/石墨烯水凝胶复合材料,通过调节氧化石墨烯的量获得电化学性能最佳的镍钴氢氧化物/石墨烯水凝胶(NiCo-OH/GH_(100)),镍钴氢氧化物纳米片均匀分布在石墨烯表面。0.5 A/g电流密度下NiCo-OH/GH_(100)的比容量为590 F/g,电流密度增加到10 A/g时比容量保持率为76.1%,展现出较高的比容量和良好的倍率性能。组装的NiCo-OH/GH_(100)//碳纳米管复合氮掺杂石墨烯水凝胶(NCGH)非对称超级电容器(ASC)在20 A/g下充放电循环10 000次,比容量保持率达92.9%,功率密度为375 W/kg时的能量密度达23.9 Wh/kg。

复合型内给电子体ID对MgCl_(2)/2-乙基己醇/TiCl_(4)催化体系催化乙烯聚合性能的影响

以MgCl_(2)/2-乙基己醇/TiCl_(4)体系合成用于乙烯聚合的球形Ziegler-Natta催化剂,在合成催化剂过程中加入复合内给电子体:乙酸正己酯/邻酞酸二异丁酯,与分别加入四乙氧基硅烷、乙酸乙酯和邻酞酸二异丁酯内给电子体的催化剂进行对比。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)等手段对含不同内给电子体的催化剂和聚合物进行分析,并通过乙烯聚合对催化剂催化性能进行评价。结果表明,在温度为80℃,压力0.5 MPa,时间2 h的条件下,含复合内给电子体乙酸正己酯/邻酞酸二异丁酯的催化剂催化乙烯聚合活性比其它单一内给电子体的催化剂催化活性要高,催化活性为1.24×10^(5)g PE/(mol_(Ti)·h)。

HBP-g-PEGDGE凝胶聚合物的制备及性能

以超支化大分子-扫帚形聚合物(HBP-NH2)和线型二环氧化物封端的聚乙二醇(PEGDGE,Mn=600,1000,2000)为原料,采用溶液法制备了一类HBP-g-PEGDGE(HPD)水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和扫描电镜等方法对产物的结构进行了表征,并对其溶胀、热稳定、流变和堵水性能进行了评价。结果表明,HPD水凝胶具有三维空间立体网状结构,且孔径随着聚乙二醇相对分子质量的增大逐渐增大。对于长链PEGDGE,较低温度、酸性pH和在没有盐的情况下均可获得较高的平衡溶胀比,水凝胶在温度为10℃~60℃、pH值为2~12范围内,表现出良好的溶胀-收缩可逆性。凝胶的热稳定性较好,随着聚乙二醇相对分子质量的增大而增强;表现出典型的弹性行为,随着聚乙二醇相对分子质量的增加,储能模量和损耗模量降低;其封堵率达到99%,封堵效果良好。

镍系配合物催化乙烯选择性齐聚的研究进展

α-烯烃是一类可用于生产聚烯烃、合成润滑油、表面活性剂等产品的重要化工原料,目前主要通过乙烯齐聚工艺进行生产。在乙烯齐聚过程中,催化剂起着重要作用。在其催化剂的研究中,部分镍系配合物催化剂因表现出优良的催化性能及良好的发展和应用前景而受到重视。文中主要从配体结构如单齿型配体、双齿型配体、多齿型配体及产物选择性等方面介绍了镍系配合物催化乙烯齐聚的发展情况,阐述了近年来镍系催化剂已取得的突破和研究成果,展望了该领域未来的研究方向。

双功能型羟胺类抗氧剂的进展

抗氧剂是聚合物材料中应用最广泛的助剂之一,羟胺类抗氧剂同时具有捕获自由基和分解氢过氧化物的功能,其作为一种双功能型抗氧剂,在聚合物材料的加工和使用过程中已经得到了应用。简述了羟胺类抗氧剂的结构,详细介绍了羟胺类抗氧剂抗氧化作用的机理,在结构和作用机理的基础上对影响该类抗氧剂抗氧化效率的因素进行分析,着重阐述了次级氮氧自由基、取代基及取代烷基链长度对其抗氧化效率的影响。此外,介绍了常用羟胺类抗氧剂(烷基羟胺类、苄基羟胺类以及环状羟胺类等)的开发应用现状。最后,提出羟胺类抗氧剂未来的发展方向应致力于优化合成工艺,开发多元复配体系和多功能型羟胺类抗氧剂,实现抗氧剂的高效利用。

聚乙二醇桥联受阻酚类聚合物型抗氧剂的合成与性能

为改善抗氧剂在聚烯烃制品中易迁移析出这一不良现象,本文以聚乙二醇(PEG)作为桥联基,β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯为功能化基团,通过三乙胺催化反应合成了聚合物型抗氧剂PEG2000桥联受阻酚。通过红外光谱和凝胶渗透色谱对PEG2000桥联受阻酚进行结构表征,通过热重分析仪、熔体流动速率测定仪、紫外-可见分光光度计等考察了PEG2000桥联受阻酚对茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)加工稳定性、热稳定性、耐迁移性的影响。实验结果表明,PEG2000桥联受阻酚与mLLDPE的相容性较为良好;加入PEG2000桥联受阻酚后,mLLDPE的熔体流动速率有所下降,起始失重温度上升至436℃,氧化诱导期明显增长,说明mLLDPE的加工稳定性及热稳定性均有所提升;耐迁移性能实验结果表明PEG2000桥联受阻酚具有良好的耐迁移性,且在mLLDPE中的耐迁移性能显著优于商用抗氧剂Irganox 1098。

乙烯三聚/四聚用铬系催化剂配体的研究进展

综述了近年来乙烯三聚/四聚用铬系催化剂所用PNP型配体及其他类型配体(如PNS型、NNN型、PN-(CH_(2))_(n)-NP型、PCCP型配体)的研究进展。其中,PNP型配体对1-辛烯的选择性最高可达72.52%,活性最高达9.46×10^(6)g/(mol·h)。其他类型配体对1-辛烯的选择性最高可达76.00%,活性最高达1.71×10^(7)g/(mol·h)。分析了不同类型配体骨架上N,P原子取代基种类、空间体积、供电子及吸电子性能对催化剂催化乙烯三聚/四聚活性和选择性的影响,增大空间体积或配体上的供电子原子均能提高对乙烯三聚/四聚的活性和选择性。目前,副产物较多致使管路堵塞、助催化剂成本较高等是实现乙烯四聚工业化所要解决的问题。

BTA@HMCs/PANI微胶囊的制备及环氧涂层防腐性能

以硬模板法合成的中空介孔碳球(HMCs)为微容器,通过真空浸渍及原位聚合法成功制得负载缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)的BTA@HMCs/PANI微胶囊。制备的微胶囊呈规则球形,平均粒径约为270nm,壁厚(50±10)nm,微胶囊芯材质量分数为31.0%。添加质量分数5%BTA@HMCs/PANI微胶囊的自修复环氧涂层具有最佳的防腐性能,盐水浸泡实验表明环氧复合涂层浸泡30d后无明显腐蚀现象,电化学阻抗实验表明,环氧复合涂层低频区的阻抗模量值较纯环氧涂层高2~3个数量级。文中同时揭示了微胶囊芯材腐蚀抑制剂BTA和微胶囊壁材聚苯胺(PANI)协同防腐机理。

纳米薄层ZSM-5分子筛的制备及甲醇制丙烯反应性能

利用我国丰富的煤炭资源经甲醇制取丙烯,是一条重要的丙烯生产替代路线,其关键在于高效催化剂的研发。本文采用双子季铵盐C18-6-6Br2模板剂合成出二维层状堆积结构的纳米薄层ZSM-5分子筛。与亚微米级的ZSM-5分子筛相比,纳米薄层ZSM-5分子筛晶体在b轴方向上的厚度明显降低(仅为20nm左右),提高了催化剂的扩散性。应用于甲醇制丙烯(MTP)反应,相比于亚微米级ZSM-5分子筛A样品,纳米薄层ZSM-5分子筛B样品的丙烯选择性(48.3%v.s.40.1%)和催化寿命(170hv.s.80h)均显著提升,这为工业甲醇制丙烯催化剂的设计开发提供了新的思路。

阳离子型嵌段聚醚破乳剂合成及性能评价

以乙二醇、环氧氯丙烷、环氧乙烷和环氧丙烷为主要原料合成了系列阳离子型嵌段聚醚破乳剂(CBPD),采用FTIR,1H NMR对破乳剂结构进行表征,考察了破乳剂加量、破乳温度和时间对CBPD破乳性能的影响.表征结果显示,成功合成CBPD破乳剂.实验结果表明,三嵌段聚醚破乳剂与二嵌段聚醚破乳剂相比较,破乳效果更显著,其中制得的破乳剂CBPD-9性能最佳,针对w(水)=20%的原油乳液,ρ(CBPD-9)=150mg/L,破乳最佳温度为70℃,120min脱水率达90%.

PAO10@SiO_(2)纳米胶囊的制备及自润滑环氧树脂摩擦磨损性能

以聚α烯烃-10(PAO10)为芯材、二氧化硅(SiO_(2))为壁材通过模板法及溶胶凝胶法,在水包油(O/W)乳液体系中制备了PAO10@SiO_(2)纳米胶囊,所制备的纳米胶囊呈规则球形,粒径约550 nm,芯材PAO10的质量分数为68.3%。同时,制备了含该纳米胶囊的自润滑环氧树脂复合材料,摩擦磨损实验表明,含10%PAO10@SiO_(2)纳米胶囊的环氧树脂复合材料的摩擦系数和磨损率与纯环氧树脂相比分别降低了58.5%和94.0%,通过摩擦面的扫描电镜表征揭示了纳米胶囊填充的环氧树脂复合材料的自润滑机理。

聚合物用抗氧剂研究进展

介绍了目前研究最多的4类聚合物用抗氧剂(负载型抗氧剂、高分子量抗氧剂、生物抗氧剂及多功能抗氧剂),详细阐述了4类抗氧剂的结构、合成工艺、抗氧化性能及应用效果,并对聚合物用抗氧剂的未来的发展前景进行了展望。

树状PAMAM改性纳米二氧化硅负载镍催化剂的制备及催化乙烯齐聚性能

以纳米二氧化硅为载体,树状聚酰胺-胺(PAMAM)镍络合物为催化活性中心,通过共价负载制备了一种具有良好催化活性和循环利用性的PAMAM改性纳米二氧化硅负载镍催化剂(化合物G).采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了化合物G的组成及形貌.研究了该类负载镍催化剂催化乙烯齐聚的性能,考察了齐聚条件对其性能的影响.结果表明,化合物G具有良好的催化乙烯齐聚活性和循环利用性.基于灰色关联分析得出反应压力是影响乙烯齐聚活性的最主要因素,反应温度是影响乙烯齐聚选择性的最主要因素.当以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,反应压力0.7 MPa,n(Al)/n(Ni)为500,反应温度为35℃,主催化剂用量为5μmol时,化合物G催化乙烯齐聚活性为3.75×10^(5)g/(mol Ni·h),齐聚产物中C_(4)~C_(8)烯烃选择性为94.98%.化合物G的树状效应使其金属负载量、催化乙烯齐聚活性和C_(8)烯烃的选择性均高于氨基化改性纳米二氧化硅负载镍(化合物E);且化合物G经3次回收循环使用后,催化乙烯齐聚活性为3.12×10^(5)g/(mol Ni·h),齐聚产物中C8烯烃选择性为36.37%.

pH响应型BTA@DME/Cu^(2+)-BTA微胶囊的制备及涂层的防腐性能

文中以天然硅藻土(DME)为微容器,采用真空浸渍法负载苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂,同时将具有pH响应性的Cu^(2+)-BTA络合物包覆在BTA@DME外表面,制备了pH响应型BTA@DME/Cu^(2+)-BTA微胶囊。扫描电镜、能谱仪及解络合宏观实验证明了BTA的成功负载以及Cu^(2+)-BTA层的成功包覆,微胶囊中BTA的负载率为44.6%。制备的微胶囊具有pH缓释性,pH为7,Cu^(2+)浓度为60 mmol/L时,形成的Cu^(2+)-BTA络合物结构致密,微胶囊中BTA的释放率低于10%;pH为5和2时,微胶囊中BTA的释放率分别为50%和80%。添加5%BTA@DME/Cu^(2+)-BTA微胶囊的环氧树脂划痕涂层具有最佳防腐效果,在浸泡周期内,阻抗模量越来越高,从浸泡1 d后的2.8×10^(5)Ω·cm^(2)增加到浸泡30 d后的1.36×106Ω·cm^(2)。

吡啶亚胺基酞菁镍系催化剂催化乙烯齐聚性能及其动力学研究

以四氨基镍酞菁、吡啶-2-甲醛和NiCl2·6H2O为原料,先后经过席夫碱反应和络合反应得到一种新型吡啶亚胺基酞菁配体及其镍系催化剂。合成产物的结构通过红外光谱(FTIR)、紫外(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、同步热分析(TG-DSC)及电喷雾电离质谱(ESI-MS)等方法进行表征。对其催化乙烯齐聚性能进行考察,并研究了该反应的动力学。催化乙烯齐聚实验结果表明,当溶剂为环己烷、助催化剂为甲基铝氧烷(MAO)、催化剂用量为5μmol/L、齐聚压力为1.0 MPa、齐聚温度为35℃、Al/Ni摩尔比为500时,吡啶亚胺基酞菁镍系催化剂的活性可达8.82×10^(5)g/(mol Ni·h),丁烯和己烯的含量分别为58.22%和39.85%。对吡啶亚胺基酞菁镍系催化剂催化乙烯齐聚反应动力学方程进行拟合计算,结果表明该反应对催化剂摩尔浓度的反应级数为1.24,对齐聚压力的反应级数为0.95,当活性中心的浓度为5μmol/L、齐聚压力为1.0 MPa、齐聚温度为5~35℃时,该反应的表观活化能为71.42 kJ/mol。

树枝状含氟流变剂的合成及其对HDPE流变性能的影响

以全氟己基磺酰氟、1.0G树枝状聚酰胺-胺大分子为原料,通过酰胺化反应合成一种新型带有含氟功能基团的树枝状含氟流变剂。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振谱图等方法对合成的产物结构进行表征。将产物加入高密度聚乙烯(HDPE)粉料中,用哈克转矩流变仪、熔体流动速率仪和旋转流变仪对样品加工流变性能进行分析。结果表明:纯HDPE在50 min时挤出扭矩趋于稳定,加入树枝状含氟流变剂,HDPE扭矩稳定时间缩短至40 min,最低扭矩为44.5 N·m。当树枝状含氟流变剂添加量为0.10%时,HDPE的MFR增加到0.19 g/10 min,与纯HDPE相比提高了35.7%。树枝状含氟流变剂作为加工助剂使HDPE加工性能得到改善,弹性回复能力有所提高。