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倍半硅氧烷(POSS)是由Si-O组成的纳米大小无机笼型骨架芯即(SiO1.5)n,在其顶点处连接有机取代基团的特殊结构分子。利用倍半硅氧烷衍生法制备的纳米杂化材料以它独特的优点,如透明均一,耐热阻燃,硬度高,耐刮擦等,引起了人们极大的兴趣,由于其具有多孔性,在吸附、催化、介电等方面有着广泛的应用前景,因此POSS杂化材料的研究具有重要意义。而有机-无机杂化膜是在有机网络中引入无机质点,改善了网络结构,增强了膜的机械性能,提高了热稳定性,改善和修饰膜的孔结构和分布,调节孔隙率和调整亲水-疏水平衡,提高了膜的渗透性和分离选择性,具备了无机膜和有机膜各自的特点,具有良好的分离特性和物化稳定性,因而成为当前膜技术领域新型膜材料研究的热点。论文通过分子设计制备了四种POSS杂化材料,并对环氧POSS进行了膜性质的研究,主要内容如下: (1)根据功能团的不同介绍了多功能团POSS的合成方法,总结了倍半硅氧烷的研究进展,讨论了它们的合成方法和应用;根据制备方法的不同,总结了杂化膜的的研究进展,讨论了它们的合成方法和应用。 (2)通过水解缩合的方法合成了氨基-POSS、双键-POSS和环氧-POSS三种杂化分子,利用多反应的T8H8与有机小分子丙烯腈通过硅氢化反应,合成腈基-POSS杂化分子,优化了制备条件。用FTIR、29H-NMR和XRD等对杂化材料的结构进行表征;用TGA对杂化材料的热性能研究,结果表明有良好的热稳定性。 (3)使用环氧-POSS溶胶进行涂膜并对热分解过程中薄膜成分、结构的变化情况进行了深入的研究,用TEM、AFM对其膜的形貌进行了表征,结果表明其有良好的成膜性。