论-二氧化硅／聚苯乙烯杂化材料制备及性能研究

二氧化硅的杂化方式

二氧化硅的杂化方式简介二氧化硅（SiO2）是一种常见的无机化合物，具有广泛的应用领域。

然而，纯二氧化硅具有电特性差、机械性能低等缺点，限制了其在某些领域的应用。

为了改善二氧化硅的性能，人们通过杂化的方式引入其他材料，如有机化合物或金属氧化物，以提高二氧化硅的特性。

本文将对二氧化硅的杂化方式进行全面、详细、完整且深入地探讨。

无机杂化方式1. 尺寸控制合成通过控制反应条件和添加剂，可以合成具有特定大小和形状的二氧化硅纳米颗粒。

这种方法可以更好地调控二氧化硅的性能，如光学性能、热导率等。

2. 控制界面特性通过在二氧化硅表面引入特定的功能性基团或改变其表面性质，可以调控二氧化硅与其他材料的界面相互作用，从而影响杂化材料的性能。

例如，通过在二氧化硅表面引入羟基基团，可以提高与有机材料的相容性。

3. 添加金属氧化物将金属氧化物导入二氧化硅基质中，可以改变二氧化硅的电特性、热导率和机械性能。

常见的金属氧化物包括二氧化钛（TiO2）、二氧化锆（ZrO2）等。

有机杂化方式1. 有机-无机复合材料通过在二氧化硅基质中引入有机化合物，可以获得具有优异性能的有机-无机复合材料。

这种杂化方式结合了有机材料和无机材料的优点，能够在电学、光学、磁学等方面发挥独特的性能。

2. 硅氧烷偶合剂硅氧烷偶合剂是常用的二氧化硅杂化材料的添加剂。

通过在二氧化硅表面引入硅氧烷偶合剂，可以增加二氧化硅与有机物的相容性和界面结合力。

3. 共价连接有机分子可以通过共价键与二氧化硅基质连接，形成共价连接的杂化材料。

这种杂化方式能够实现有机分子与二氧化硅的强耦合，从而影响杂化材料的性能。

合成方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备杂化材料的方法。

该方法通过溶胶和凝胶的形成过程，将有机物和无机物混合，形成杂化材料。

溶胶-凝胶法具有简单、低成本、可控性强等优点。

2. 水热法水热法是一种在高温高压水介质中制备杂化材料的方法。

该方法能够合成具有良好结晶度和单分散性的杂化材料，适用于一些具有高度结晶性的无机杂化材料的合成。

聚醋酸乙烯酯／二氧化硅杂化纳米纤维膜的制备与性能

中图分类号：３３ＴＢ３
文献标识码：Ａ
ＰｅａａｉｎａｄＰｏｅｔｓ００ｙｉｙａｅａｅＳｌｏｏｉｅｒｐｒｔｎｒｐｒｉｆＰｌＶｎｌｃｔｔ／ｉｃｎＤｉｘｄｏｅｉ
ＨｙｒｄｎｏｂｒＭｅｂａｓｂｉＮａｆｅｍｒｎｅｉ
ｇｎｃａｄｏｇｎｃｍａｅｉｓＥ］ＪＮｏ－ｒｓｌｎｏｉｓａｉｎｒａｉｔｒｌＪ．ｎＣｙｔｌｅＳｌ，ａａｉｄ
１８，３６１９５７：８
４丁星兆，何怡贞，董远达．胶一溶凝胶工艺在材料科学中的应
图４Ｓ２ｉ含量对杂化纳米纤维膜力学性能的影响ｏ
Ｆｇ４Ｅｆｃｆｉｏｔｎｎｍｅｈｎｓｐｏｅｔｆｉｆｔ０２ｎｅｔｃａｉ．ｅｏＳｃｏｍｒｐｒｏｙ
ｈｂｉａｏｉｅｙｒｄｎｎｆｂｒｍｅｒｎｅｍｂａｓ
［］材料科学与工程，９４１（）１Ｊ．１９，２２：
５Ｄｉａｈａ，ｈｎｉｇＪａｇＹｎ，ｔａ．ＭｅｈｎｃｌｇｎＹｎｕｉＺａｇＰｌ，ｉｏｇｅ１１ｎｃａｉａ
ｐｏｅｔｓｏｙｏ－／ｉｈｎｎｆｅｓｐｅａｅｙｅｃｒ－ｒｐｒｅｆｎｌ６ＳＣａｏｂｒｒｐｒｄｂｌｔｏｉｎｉｅ
８—Ａ恒温磁力加热搅拌仪，Ｌ０５２Ａ２４电子天平，实验室
自制多喷头高压静电纺丝仪，Ｗ—２３１ＡＤＰｏ－０Ｃ高压数显电源，Ｄ一９型旋转式粘度计，ＤｌＡ电导率仪，ＤＡＮＪ７１ＣＣ．１００Ｆ型动态接触角和界面张力仪，ｒＡ２０ＦＬ００傅里叶红外光谱仪，Ｍ－６０Ｖ型扫描电子显微镜，ＳＭ４０型原子Ｊ５１ＬＳＣＰ４０力显微镜，Ｄ６０热重分析仪，ＧＯＡ１ＳＴＱ０ＹＯ１－单纤维电子强

聚苯乙烯-二氧化硅微球的制备

一：实验方案采用溶胶-凝胶法, 首先利用苯乙烯与3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷( KH-570)化学反应合成共聚前驱物, 利用TEOS在一定的条件下水解与缩合, 一步合成了有机-无机复合纳米微球。

苯乙烯为天津市福晨化学试剂厂产品, 使用前用10% 的氢氧化钠水溶液萃取3次, 再用水反复萃取, 无水硫酸钠干燥48 h后, 在35℃减压蒸馏, 最后得到的单体在气相色谱上未出现杂质峰,将纯化的苯乙烯在- 1 ℃下保存待用。

3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷( KH-570) 为天津市化学试剂一厂产品; Triton X-1为华美生物有限公司产品;四乙氧基硅烷( TEOS ) 为A ldrich 公司产品。

十二烷基苯磺酸钠( SDS) , 过硫酸钾( PPS )等其他试剂均为分析纯试剂, 所用水均为二次蒸馏水。

二：实验方法2. 2. 1双端羟基化聚苯乙烯纳米粒子的制备将0. 8 g十二烷基苯磺酸钠( SDS ), 0. 084 g碳酸氢钠( NaHCO3 ), 2 mL苯乙烯单体共同溶于100mL水中, 于油浴7℃, 通N2 的气氛下搅拌数分钟。

待溶液均匀后加入0. 3 g PPS, 反应2 h后加入2 mL KH-570, 让其继续反应12 h,。

用1倍甲醇将羟基化聚苯乙烯水胶乳稀释, SDS、苯乙烯单体和低聚物可溶于甲醇。

羟基化聚苯乙烯颗粒凝集析出, 离心分离,用甲醇和蒸馏水反复洗涤, 烘干待用。

2. 2. 2聚苯乙烯/二氧化硅( PS /SiO2 )纳米复合微球的制备采用溶胶-凝胶法, 称取0. 2 g 羟基化聚苯乙烯纳米粒子, 将其溶解于2 mL的甲苯中,加入2mL TEOS, 370uL T ritonX-100,反应5h。

于另一100 mL 的锥形瓶中, 加入50mL的无水乙醇, 10 mL 25% 氨水, 搅拌数分钟后, 两锥形瓶液体混合, 继续搅拌24 h,离心分离, 烘干待用。

采用溶胶-凝胶法制备纳米复合材料, 首先将共聚前驱物( PS- OH ) 溶解于甲苯中, 再加入TEOS, 表面活性剂及非水溶性染料苯基卟啉, 使之构成了一个稳定的乳液体系。

中空二氧化硅微球的制备方法研究进展_顾文娟

图 7 LBL法制备的中空二氧化硅示意图
2001年 , RachelA.Caruso等人又用相同的方法深入研究了不同大小的二氧化硅颗粒对最终产物的影响 , 发现颗粒的大小对壳部的孔隙有较大的影响 , 这一发现对应用的研究具有较大的意义[ 24] 。
除 , 从而在无机物的壳内形成中空结构 [ 32] 。 S.B.Yoon等人 [ 26] 利用分散聚合法制备的聚
苯乙烯微球作为模板 , 加入表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵自组装到模板表面 (主要起控制壳层上介孔的作用 );然后加入正硅酸乙酯 (TMOS)和盐酸 , 通过水解缩聚反应形成二氧
则是利用硅酸钠作为硅二氧化硅一静一卜六烷基三甲基溴化胺卜二烷基磺酸钠pluronip123聚氧己烯聚氧丙烯聚氧乙烯三嵌段共聚物t图5以十六烷基三甲基溴化铵一十二烷基磺酸钠一p123三种表面活性剂形成的囊泡作为模板制备中空二氧化硅示意图wugangfan等人二烷基磺酸钠和四丙基溴化铵所形成的囊泡作为模板以teos作为硅源在这些囊泡上成壳
模板法按照壳层的生成方式不同又分为溶胶 -凝胶法 (sol-gel)和层层自组装法 (layerby layer)。 1.1.1 溶胶 -凝胶法 (sol-gel)
溶胶 -凝胶法一般是先制备表面功能化的模板颗粒或者加入表面活性剂 , 利用有机硅烷的水解 /缩合反应 , 在模板的表面形成二氧化硅壳层。
图 4 以无机物颗粒为模板制备中空二氧化硅示意图
Yi-QiYeh等人 [ 34] 则是利用硅酸钠作为硅源 , 十六烷基三甲基溴化铵 -十二烷基磺酸钠 P123三种表面活性剂形成的囊泡作为模板 (如图 5), 经过 560 ℃高温煅烧后制得中空的二氧化硅微球。产物粒径不均匀 , 在 100 ～ 500 nm 之间。

二氧化硅气凝胶及其复合材料制备与吸附应用研究共3篇

二氧化硅气凝胶及其复合材料制备与吸附应用研究共3篇二氧化硅气凝胶及其复合材料制备与吸附应用研究1二氧化硅气凝胶及其复合材料制备与吸附应用研究气凝胶一词源自于“aerogel”，是指以大量的气体分布在凝胶空隙中，形成一种具有极低密度、高孔隙率和高比表面积的固体材料。

其中，二氧化硅气凝胶以其良好的物理、化学特性和广泛的应用领域备受关注。

本文将介绍二氧化硅气凝胶的制备方法及其在各个领域中的应用。

二氧化硅气凝胶的制备方法主要有超临界干燥法、溶胶-凝胶法和湿化减胶法等。

超临界干燥法在高温高压的条件下通过液态二氧化硅的物理变化实现气凝胶的制备，具有工艺简单、制备时间短和制备成本低等特点；溶胶-凝胶法通过物理或化学反应形成透明的凝胶体，再进行干燥制备气凝胶。

其中，溶液浸渍法是一种简单有效的制备气凝胶的方法，它首先将硅源溶解成某一浓度的溶液，然后将材料浸泡在溶液中，最终经过煅烧得到气凝胶。

湿化减胶法以硅源和特殊的聚合物为原料，在液相中形成凝胶，再通过严格的热处理和气相转化得到气凝胶。

此外，常温干燥和冻干等方法也可制备气凝胶。

气凝胶具有很高的比表面积和孔隙的联通性，并且可以通过改变它的孔隙结构调控其吸附能力，因此气凝胶也广泛应用于吸附材料的制备。

例如，二氧化硅气凝胶可以在大气压下吸附一系列气体，如一氧化碳、二氧化碳、氮气和甲醛等。

在催化剂的制备中，二氧化硅气凝胶与其他物质复合制备的催化剂表现出了更优秀的催化活性和稳定性，如铂-二氧化硅气凝胶催化剂在醇类氧化反应中表现出了良好的催化性能。

在环境治理领域，二氧化硅气凝胶还可以作为污染物吸附剂，例如硅凝胶改性后可以有效吸附水中的重金属离子，净化水质。

除了作为纯净材料外，二氧化硅气凝胶也经常与其他材料复合制备，以实现更好的吸附性能。

例如，铁掺杂二氧化硅气凝胶在吸附五氯酚方面表现出更高的吸附性能；杂化气凝胶中加入不同种类的有机物可以增加其吸附性能。

综上所述，二氧化硅气凝胶具有很高的比表面积和孔隙的联通性，并且可以通过改变其孔隙结构调控其吸附能力。

苯扎溴铵／二氧化硅杂化抗菌材料的制备和性能研究

ＬｉｕＨａｉｄｉ，ＹｕｅＲｅｎｌｉａｎｇ，ＺｈａｎｇＪｉｎｇｋｕｎ，ＬｉＷｅｉｍａｎ，ＣｈｅｎＹｕｎｆａ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒｔａｏｒｙｏｆＭｕｌｔｉｐｈａｓｅＣｏｍｐｌｅｘＳｙｓｔｅｍｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
低温氮吸附、ＳＥＭ和ＦＴ — ＩＲ手段表征了样品的比表面、颗粒形貌和表面基团：通过抑菌圈实验表征了样品对于金色
葡萄球菌的抑制能力．并通过摇床实验表征了材料的耐溶出性能研究发现本方法所制备的有机一无机杂化材料抗
ｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅＢＥＴｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｆａｒｃｅａｒｅａ，ｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｐｈｒｏｌｏｇｙ，ａｎｄｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｏｆｔｈｅａｓ — ｍａｄｅｓａｍｐｌｅｓ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｓｔａｓｉｓｃｉｒｃｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏａｓｓｅｓｓｔｈｅｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇａｎｔｉｂａｃｔｅｉａｒｌｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｕｐｏｎｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ．Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ — ｒｅｌｅａｓｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｓ — ｍａｄｅｓａｍｐｌｅｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｗｉｔｈｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｒｏｔａｒｙｓｈａｋｅｒ．Ｉｔｗａｓｒｅｖｅａｌｅｄｂｙｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｔｈａｔａｓ — ｍａｄｅｏｒｇａｎｉｃ／ｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｎｔｉｂａｃｔｅｉａｒｌｍａｔｅｉｒａｌｓｈｏｗｏｂｖｉｏｕｓ

学术论文：【毕业论文】聚苯乙烯(PS)胶体微球的制备与表征论文

【毕业论文】聚苯乙烯(PS)胶体微球的制备与表征论文河南理工大学2021届本科毕业论文XXIII20河南理工大学2021届本科毕业论文摘要纳米聚合物微球由于其特殊的结构，具有比外表积大、吸附性强、凝集作用大及外表反响能力强等特性。

它在许多领域有着重要的作用，例如可作为粒度标准物质和制备胶粒晶体的原料，也可作为模板制备微胶囊及多孔材料。

本文采用乳液聚合法制备出了粒度在20~50nm的聚苯乙烯(PS)胶体微球，同时考察了单体浓度，乳化剂用量，温度等工艺条件对PS微球的粒度及单分散性的影响。

研究发现，微球平均粒径随单体浓度升高而增大，随乳化剂用量的增加先增大后减小，随温度的升高而减小。

在苯乙烯的质量为4.025g，水的质量为56g，过硫酸钾的质量为0.0305g，苯乙烯磺酸钠的质量为0.403g，温度为80℃的实验条件下成功制备出平均粒径为42.23nm的单分散聚苯乙烯微球。

同时尝试超声乳液聚合法制备PS微球，考察了超声时间对PS 微球的粒度的影响，研究发现，微球平均粒径随超声时间延长而增大。

关键词：乳液聚合；纳米；单分散；聚苯乙烯微球_x000C_AbstractThe nano-polymer microsphere has large surface area, strong adsorption, aggregation, and surface reaction ability and so on due to its special structure. It plays an important role in many areas, for example ,it can be used as the size standard materials and materials of preparingcolloidal crystals, and the template to prepare micro-capsules and porous materials.The monodispersed polystyrene(PS) colloidal microspheres were prepared by emulsion polymerization and the microspheres’ average particle size are 20 ~ 50nm. At the same time ，some conditions such as the concentration of monomers, emulsifier content, temperature and other processing conditions on monodisperse and particle size of PS microspheres were investigated.that the average particle size increases as the monomer concentration increasess; the average particle size increases at first and then decreases as the emulsifier increases; the average particle size decreases as the temperature rises. The average particle size of 42.23nm monodisperse polystyrene microspheres was successfully prepared in the experimental conditions: the quality of styrene is 4.025g, the quality of water is 56g, the quality of The quality of potassium persulfate) is 0.0305g, the quality of Styrene sulfonate is 0.403g and the temperature is 80℃. At the same time we try to use ultrasonic dispersion method to prepare small particle size of PS microspheres, and investigate the impact of ultrasonic time on the PS microsphere particle size,we found that average particle size increases when we prolong the ultrasonic time .Key words: emulsion polymerization; nm; monodispersed; polystyrene microspheres_x000C_目录TOC \o "1-3" \h \u l _Toc23751 摘要 REF _Toc23751 Il _Toc14775 Abstract REF _Toc14775 IIl _Toc3264 第1章绪论 REF _Toc3264 1l _Toc5191 第2章国内外文献综述 REF _Toc5191 2l _Toc314 2.1 聚合物微球的制备方法 REF _Toc314 2l _Toc24441 2.1.1 分散聚合 REF _Toc24441 2l _Toc1639 2.1.2 乳液聚合 REF _Toc1639 6l _Toc31183 2.1.3 超声辐射乳液聚合 REF _Toc31183 8l _Toc8044 2.1.4 种子乳液聚合 REF _Toc8044 10l _Toc17859 2.1.5 核壳乳液聚合 REF _Toc17859 10l _Toc2340 2.1.6 无皂乳液聚合 REF _Toc2340 11l _Toc26626 2.1.7 微乳聚合 REF _Toc26626 12l _Toc11223 2.1.8 反相乳液聚合 REF _Toc11223 13l _Toc27832 2.2单分散聚合物微球的应用 REF _Toc27832 13l _Toc15330 2.2.1 单分散聚合物微球作为粒度标准物质 REF _Toc15330 13l _Toc13358 2.2.2 单分散聚合物微球作为制备胶粒晶体的原料 REF _Toc13358 14l _Toc2145 2.2.3 单分散聚合物微球作为模板制备微胶囊 REF _Toc2145 14l _Toc18744 2.2.4单分散聚合物微球作为模板制备多孔材料 REF _Toc18744 15l _Toc12370 2.3课题的研究意义与研究内容 REF _Toc12370 15l _Toc6225 2.3.1 研究意义 REF _Toc6225 15l _Toc31197 2.3.2 研究内容 REF _Toc31197 16l _Toc29780 第3章实验局部REF _Toc29780 17l _Toc9358 3.1 试剂及仪器 REF _Toc9358 17l _Toc32302 3.1.1 试剂 REF _Toc32302 17l _Toc5843 3.1.2 仪器 REF _Toc5843 17l _Toc28421 3.2 实验过程 REF _Toc28421 18l _Toc2045 3.2.1 单体的处理 REF _Toc2045 18l _Toc160 3.2.2 聚苯乙烯微球的制备 REF _Toc160 19l _Toc4996 3.2.3 微球平均粒径的表征 REF _Toc4996 20l _Toc19997 3.3实验结果与讨论 REF _Toc19997 20l _Toc18294 3.3.1 温度对粒径大小的影响及结果分析 REF _Toc18294 20l _Toc5935 3.3.2 乳化剂用量对粒径大小的影响及结果分析REF _Toc5935 21l _Toc3881 3.3.3 单体用量对粒径大小的影响及结果分析 REF _Toc3881 23l _Toc25213 3.3.4 超声时间对粒径大小的影响 REF _Toc25213 24l _Toc9384 3.4 小结 REF _Toc9384 24l _Toc8161 第4章结论与展望 REF _Toc8161 25l _Toc18044 4.1结论 REF _Toc18044 25l _Toc12681 4.2 展望 REF _Toc12681 25l _Toc7353 参考文献 REF _Toc7353 26l _Toc15186 致谢 REF _Toc15186 28第1章绪论聚合物微球即为高分子微球，指直径在纳米级至微米级，形状为球形或其他几何体的高分子材料或高分子复合材料，其形貌可以是多种多样的，包括实心、空心、多孔、哑铃形、洋葱形等。

杂多酸有机无机杂化材料的合成及结构性能研究

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