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介孔二氧化硅材料孔道大小均匀且有序排列、孔径在2-50nm,并且具有很高的比表面积,具有较高的热稳定性,使其在催化、吸附、分离等方面具有广阔的应用前景,是一种新型的无机纳米材料。介孔二氧化硅主要通过模板剂法制备,但是由于现有模板剂选择的局限性及其自身的缺陷,还不能准确预测介孔材料孔结构、孔径大小以及形态,使介孔孔径及其分布不易控制。因此,本文通过结构设计,首先利用树枝状大分子(PAMAM)为模板剂,通过调节模板剂大小来制备孔径大小可调的新型SiO2材料并命名为DMS系列;进一步利用KH550、KH570、KH792三种硅烷偶联剂对DMS进行表面修饰,为开发多功能介孔二氧化硅材料提供了新的思路和系统的实验基础;最后利用一种可降解高分子材料聚乳酸(PLA)与DMS进行溶液共混制备PLA/DMS纳米复合材料,并对其进行系统的改性研究。(1)均一DMS体系。通过溶胶-凝胶法成功制备了介孔二氧化硅材料;进一步通过溶液萃取法去除DMS孔道内的模板剂PAMAM。BET、TGA、NMR和HRTEM分析表明,所制备的DMS孔道结构为无规蠕虫状结构,孔径均一分布,比表面积>600m2/g,且具有良好的热稳定性;其最佳反应条件为T=60oC、pH=2.2下,PAMAM(mol):TEOS(mol):H2O(mol)=2×10-4:0.02:5.6;通过水萃取的方式可以完全去除DMS中的模板剂PAMAM,使孔道表面存在大量活性羟基;同时经水萃取的PAMAM仍具有表面活性,能够重复循环用于制备介孔材料。(2)多种DMS体系。通过Michael加成反应及酰胺化反应制备了G1-G4的PAMAM并通过溴代烷进行亲水化改性;进一步利用各种PAMAM为模板剂制备相应的DMS材料,最后一步法将KH550、KH570、KH792接枝到DMS孔道表面,制备具备功能性官能团的介孔氧化硅材料。FTIR、TGA、SAXRD、BET和HRTEM分析共同表明,通过选择模板剂的种类及代数可以有效的控制DMS的孔径大小;硅烷偶联剂通过与DMS表面Si-OH接枝反应,从而在孔道内引入各种活性官能团;同时接枝偶联剂会导致DMS孔径、比表面积、孔容变小,并一定程度上影响DMS孔径的单分散性。(3)PLA/SiO2体系。通过溶液共混法制备结晶型聚乳酸/纳米二氧化硅复合材料、结晶型聚乳酸/介孔二氧化硅复合材料、非晶型聚乳酸/介孔二氧化硅复合材料;进一步通过超临界CO2发泡技术制备聚乳酸发泡材料。DSC、DMA、TGA和SEM分析表明,PLA与SiO2具有良好的相容性;对于结晶型聚乳酸体系,纳米SiO2与DMS的加入均能降低PLA的结晶度、Tg,提高PLA的热稳定性,DMS纳米复合体系总体上性能优于SiO2纳米复合体系;对于非晶型聚乳酸体系,通过超临界CO2法成功制备了PLA发泡材料,DMS的加入可以改善泡孔形态,使得聚乳酸发泡材料的表观密度下降。