D-O-012-溶剂可逆型(Solvent-reversible)多孔聚合物材料研制-严 锋
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Corresponding Solutions for Chemical Reaction EngineeringCHAPTER 1 OVERVIEW OF CHEMICAL REACTION ENGINEERING .......................................... 错误!未定义书签。
CHAPTER 2 KINETICS OF HOMOGENEOUS REACTIONS ........................................................ 错误!未定义书签。
CHAPTER 3 INTERPRETATION OF BATCH REACTOR DATA ..................................................... 错误!未定义书签。
CHAPTER 4 INTRODUCTION TO REACTOR DESIGN ............................................................... 错误!未定义书签。
CHAPTER 5 IDEAL REACTOR FOR A SINGLE REACTOR........................................................... 错误!未定义书签。
CHAPTER 6 DESIGN FOR SINGLE REACTIONS ....................................................................... 错误!未定义书签。
CHAPTER 10 CHOOSING THE RIGHT KIND OF REACTOR ....................................................... 错误!未定义书签。
聚合物微球调驱剂的制备及其在多孔介质中的微观渗流规律李欣儒;张雷;张彦明;郑力军【摘要】采用反相微乳液法/乳液法制备了聚合物微球调驱剂,并在微流控芯片中进行了物模实验评价及模拟,分析了聚合物微球调驱剂在岩石孔隙中的输运机理.结果表明:多孔介质的孔隙大于聚合物微球调驱剂直径时,大量微球在微通道中的运移会增加流动阻力及近壁面区域的剪切力;多孔介质的孔隙略大于聚合物微球调驱剂直径时,多个聚合物微球一同进入;在随机生成的多孔介质结构中,微球大颗粒的通过能够导致更大的压力波动,但微球数量越多,滞留情况越严重.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2019(027)006【总页数】5页(P461-464,475)【关键词】聚合物微球;调驱剂;制备;渗流规律;微芯片物模【作者】李欣儒;张雷;张彦明;郑力军【作者单位】西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室,陕西西安710065;西安石油大学西部低渗-特低渗油田开发与治理教育部工程研究中心,陕西西安 710065;陕西科技大学材料科学与工程学院,陕西西安 710021;中石油长庆油田分公司第七采油厂,陕西西安 710021;西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室,陕西西安 710065;中石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】O63;TE39新型颗粒状聚合物,如预交联颗粒凝胶[1],微凝胶颗粒[2],聚合物微球[3-4]等,已成为自动提高波及范围和改善剖面的热门驱替剂。
其中聚合物微球颗粒,尤其是最常用的微纳米级凝胶颗粒,相比于传统聚合物溶液和凝胶,转向、调堵性能更好,能够使驱替界面更加均一平衡,从而扩大波及体积并提高采收率。
然而,现阶段对聚合物颗粒在多孔介质中的输运机理尚不清楚,提高采收率成功率较低(约63%)[5]。
Yang等[6-8]认为,微纳尺度凝胶颗粒的调剖堵水效果更好。
鉴于此,本文制备了丙烯酰胺型聚合物微球调驱剂(PCA),并在微流控芯片中进行了物模实验评价及模拟,分析了聚合物微球调驱剂在岩石孔隙中的输运机理。
基于低共熔溶剂的反溶剂沉淀法制备纳米结构材料黄强;左文彬;寸唐湘;杨丽萍;李虹;聂鑫鑫;王毓德【摘要】以尿素、氯化胆碱形成的低共熔溶剂为反应介质、乙醇/水为反溶剂,由市售ZnO制备纳米结构ZnO的材料化学实验.所制备的样品用XRD、SEM、EDS等分析手段进行表征,提出了溶解-沉淀过程的基本原理.结果表明,ZnO具有六方纤锌矿结构,表面形貌为纳米棒构成的菊花状三维有序结构.本实验对材料、化学等相关专业高年级学生、研究生学习和掌握材料制备与表征的基本方法以及认识低共熔溶剂、反溶剂沉淀、纳米结构材料等知识点起到良好的作用.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2015(034)008【总页数】4页(P8-10,72)【关键词】低共熔溶剂;反溶剂沉淀;纳米结构材料;实验教学【作者】黄强;左文彬;寸唐湘;杨丽萍;李虹;聂鑫鑫;王毓德【作者单位】云南大学材料科学与工程系,云南昆明650091;云南大学材料科学与工程系,云南昆明650091;云南大学材料科学与工程系,云南昆明650091;云南大学材料科学与工程系,云南昆明650091;云南大学材料科学与工程系,云南昆明650091;云南大学材料科学与工程系,云南昆明650091;云南大学材料科学与工程系,云南昆明650091【正文语种】中文【中图分类】TB321;G642.00 引言实验教学在材料科学与工程学科相关专业的培养计划中占有重要的地位,担负着培养学生掌握基本实验技能、材料制备以加工方法、结构表征与性能测量等材料应用与研究方面的主要知识与技能[1]。
但是,目前我国很多高校由于实验条件和自身发展水平的限制,所开展的相关实验教学或多或少都存在教学内容单一、课程体系陈旧、学生缺乏兴趣等缺点,不能完全适应培养合格专业人才的需要。
因此,逐步改进单一、陈旧的实验教学项目是很多高校面临的实际问题。
近年来,一些高校结合学校的实际情况,提出了许多解决这一问题行之有效的方法,比如说实验教学内容与所处地区的工业应用相结合,与教师的科研项目相结合而定期更新实验教学项目等[3-5]。
原位聚合法制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料研究与进展罗小伟上海市梅陇路130号华东理工大学,450信箱, (200237)bullghter@摘要:本文综述了原位聚合法制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的最新进展。
不同单体与改性或未改性的蒙脱土原位聚合得到复合材料的耐热性、机械性能、气体阻隔性以及材料的结构形态和蒙脱土的插层和解离机理都得到详细的研究。
聚合物/蒙脱土复合材料各方面的突出性能预示了其具有极大的应用潜力。
关键词:纳米复合材料 原位聚合 蒙脱土 聚合物/层状硅酸盐复合材料1. 引言纳米复合材料(Nanocomposites)是分散相至少有一维尺寸小于100nm的复合材料,即分散相在连续相中达到纳米尺度的分散。
这个概念最早于20世纪80年代初由Rustun Roy[1]提出。
分散相和连续相可以是无机或有机材料,分散相可以是粉末、纤维或晶须等。
由于纳米粒子具有纳米尺度效应、宏观量子效应、隧道效应、大的比表面积以及强的界面相互作用,使得纳米复合材料具对材料性能有许多难以预料的改善,同时还表现出了许多特殊的性能,如气体阻隔性能、阻燃性能等。
因此开发纳米复合材料是近年来开发高性能多功能新型聚合物材料的热点之一[2,3,4,5]。
由聚合物利对高岭土、蒙脱土、绿脱石、云母等具有层状结构的硅酸盐矿物进行插层得到聚合物/层状硅酸盐复合材料(Polymer Layered Silicate,简称PLS),也常被称作聚合物/粘土纳米复合材料(Polymer Clay Nanocomposite ,简称PCN)。
PLS或PCN是目前新兴的一种聚合物基无机纳米复合材料。
由于有机改性的层状硅酸盐与聚合物基体有较好的结合界面;且层状硅酸盐在聚合物基体中平面取向,可以在二维方向都起到增强的作用。
所以与常规复合材料相比,很少的用量(质量分数<5%)即可使复合材料的各方面性能如:拉伸强度、弹性模量、柔韧性能等有极大的提高,同时大大改善复合材料的热稳定性能、气体阻隔性能[2,3,4];因此聚合物/层状硅酸盐复合材料的开发倍受关注。
《高分子物理》标准化作业本参考答案沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组第一章 高分子链的结构一、 概念1、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
2、由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫构象。
3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。
4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。
6、无规立构:当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。
二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
A 、H. Staudinger,B 、, ,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( A )是聚异戊二烯(PI)。
A 、 CCH 2n CH CH 2CH 3B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH CH O O n O C3、下列聚合物中,不属于碳链高分子的是( D )。
A 、聚甲基丙烯酸甲酯,B 、聚氯乙烯,C 、聚乙烯,D 、聚酰胺4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。
A 、聚丙烯,B 、聚异丁烯,C 、聚丁二烯,D 、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是( A )。
A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。
B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。
C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。
D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。
6、下列四种聚合物中,链柔顺性最好的是( C )。
A 、聚氯乙烯,B 、聚氯丁二烯,C 、顺式聚丁二烯,D 、反式聚丁二烯7、在下列四种聚合物的晶体结构中,其分子链构象为H31螺旋构象为( B )。
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510016304.1(22)申请日 2015.01.13C08F 267/06(2006.01)C08F 220/14(2006.01)C08F 220/18(2006.01)C08F 222/14(2006.01)C08F 2/02(2006.01)(71)申请人浙江大学地址310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人谢涛 张军瑞 赵骞(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司 33224代理人胡红娟(54)发明名称具有双向可逆形状记忆效应的聚合物及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有双向可逆形状记忆效应的聚合物,包含至少一个无定形相和一个结晶相,其中无定形相的玻璃化转变温度高于结晶相的熔融温度,两者至少相差20℃。
制备方法是通过以高温无定形相作为应力相来取代双晶热固性可逆形状记忆高分子中的高温结晶相,制备出单晶热固性双向可逆形状记忆高分子。
该聚合物高温无定形相的玻璃化转变温度可以通过不同的共聚单体实现连续调控,在保证无定形相的玻璃化转变温度高于结晶相转变温度的前提下,可以实现两相比例、交联密度、结晶相转变温度的调控。
该聚合物材料质轻、易加工、成本低,具有优异的绝缘性和保温效果,在生物医学、电缆行业、包装行业等领域都具有广泛的潜在应用价值。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图5页(10)申请公布号CN 104592453 A (43)申请公布日2015.05.06C N 104592453A1.一种具有双向可逆形状记忆效应的聚合物,其特征在于:该聚合物包含至少一个无定形相和一个结晶相,其中无定形相的玻璃化转变温度高于结晶相的熔融温度,两者至少相差20℃。
2.根据权利要求1所述的具有双向可逆形状记忆效应的聚合物,其特征在于:所述的提供高玻璃化转变温度的物质为丙烯酸酯。
主题:溶剂-非溶剂法随着纳米材料在化学、材料学、医学等领域的应用不断增加,纳米颗粒的制备方法也变得更加重要。
溶剂-非溶剂法是一种常用的纳米颗粒制备方法,本文将对该方法的原理、应用和优缺点进行介绍。
一、原理溶剂-非溶剂法是通过将溶剂和非溶剂混合,使得溶质在非溶剂中析出,从而得到纳米颗粒的方法。
具体原理如下:1. 溶解:将溶质溶解在溶剂中,形成溶液。
2. 混合:将溶液和非溶剂混合,使得溶质逐渐析出。
3. 分离:通过离心、过滤等方法将析出的纳米颗粒分离出来。
二、应用溶剂-非溶剂法在纳米材料的制备中具有广泛的应用,可以用于制备各种纳米颗粒,如金属纳米颗粒、聚合物纳米颗粒、无机纳米颗粒等。
该方法还可以用于制备纳米复合材料,如纳米复合薄膜、纳米颗粒增强复合材料等。
由于该方法简单易行,操作条件温和,所得产物纯度高、分散性好,因此受到了广泛关注。
三、优缺点溶剂-非溶剂法作为一种纳米颗粒制备方法,具有如下优点:1. 操作简便:该方法操作简单,不需要复杂的设备和条件。
2. 产物纯度高:得到的纳米颗粒纯度较高,分散性好。
3. 适用性广:可以制备各种类型的纳米颗粒,具有较强的通用性。
然而,该方法也存在一些缺点:1. 需要大量溶剂和非溶剂:溶液的制备需要较多的有机溶剂,且非溶剂需求量较大。
2. 损害环境:对环境造成一定的污染,需要处理大量的有机溶剂。
四、总结溶剂-非溶剂法作为一种制备纳米颗粒的常用方法,在纳米材料研究中具有重要意义。
通过对该方法的原理、应用和优缺点进行分析,我们可以更好地了解其特点和适用范围,为纳米材料的制备和应用提供参考和指导。
我们也应该注重对该方法的改进,减少其对环境的影响,推动其在工业生产中的应用。
以上是本文对溶剂-非溶剂法的介绍,希望能为读者提供一些参考和启发。
溶剂-非溶剂法作为一种纳米颗粒制备方法,目前仍在不断发展和完善中,相信在未来会有更多的突破和创新。
五、改进与展望尽管溶剂-非溶剂法在制备纳米颗粒方面具有诸多优点,但目前仍然存在一些问题和局限性。
多孔聚合物微球的合成随着科学技术的不断进步,多孔聚合物微球的合成成为了材料科学领域中备受关注的研究方向。
多孔聚合物微球具有许多优异的性质,例如高比表面积、良好的孔隙结构和可调控的粒径大小等,因此在催化、吸附、分离、药物传递等领域具有广泛的应用前景。
多孔聚合物微球的合成方法多种多样,可以分为物理法和化学法。
物理法主要通过调控温度、pH值、溶剂等条件来合成多孔聚合物微球,常见的物理法包括乳化法、凝胶法、喷雾干燥法等。
化学法则是利用化学反应来合成多孔聚合物微球,常见的化学法包括溶胶-凝胶法、乳液聚合法、界面聚合法等。
在溶胶-凝胶法中,通常会选择一种合适的溶剂和交联剂,并加入适量的单体。
首先,将溶剂中溶解单体形成溶胶,然后通过加入交联剂引发聚合反应,形成大分子链,最终形成多孔聚合物微球。
这种方法具有操作简便、条件温和、成本低廉等优点,因此被广泛应用于多孔聚合物微球的合成。
乳液聚合法是通过将单体和乳化剂混合形成乳液,然后通过引发剂诱导聚合反应,形成多孔聚合物微球。
这种方法可以控制微球的粒径大小和孔隙结构,具有精密控制的优势。
然而,乳液聚合法存在乳化剂残留、高度依赖于乳液稳定性等问题,需要进一步改进。
界面聚合法是通过在界面上引发聚合反应,形成多孔聚合物微球。
界面聚合法通常涉及到乳液、微乳化和反相微乳化等技术,利用界面的特性来控制微球的形貌和结构。
界面聚合法具有成本低、操作简便、高效率等优势,因此在多孔聚合物微球的合成中得到了广泛应用。
除了以上介绍的方法外,还有其他创新的方法被用于多孔聚合物微球的合成。
例如,近年来,利用生物模板法合成多孔聚合物微球成为了研究热点。
这种方法利用生物体内的微生物、细胞或细胞外基质作为模板,在其表面或内部形成多孔结构,然后通过聚合反应生成多孔聚合物微球。
生物模板法具有高度可控性和环境友好性等优势,因此备受关注。
总的来说,多孔聚合物微球的合成是一个复杂而又具有挑战性的过程。
不同的合成方法可以得到具有不同形貌、结构和性质的多孔聚合物微球。
溶剂可逆型(Solvent-reversible)多孔聚合物材料的研制
严 锋1 俞绍玫1 路建美1 John Texter 2
1
苏州大学化学化工学院, 215123;
2 School of Engineering Technology, Eastern Michigan University, Ypsilanti, MI, 48197
关键词:微乳液聚合,离子液体,多孔材料,溶剂可逆
离子液体是完全由阴、阳离子构成,在低于100o C 下呈液态的物质。
与传统的有机溶剂和电解质相比,离子液体具有蒸气压低、化学稳定性以及热稳定性优异的特性,因此,被称之为“绿色溶剂”。
[1-3] 目前,离子液体在高分子科学领域中的一个主要应用是作聚合反应(如ATRP, RAFT 等反应)溶剂。
[4,5]
本课题组利用基于离子液体的微乳液聚合制备了溶剂可逆型(Solvent- reversible) 多孔聚合物材料的并对其性质进行表征: N N O O Br -IL-Br N N O
O
BF 4-IL-BF 4
Figure 1. Syntheses of IL-Br and IL-BF 4 IL surfactants. 11-Bromoundecanol is first acrylated. The resulting bromoundecylacrylate a is then quaternarized with methylimidazole to give IL-Br . Ion
Figure 2. Phase diagram (weight fraction) of IL-BF4/aqueous propanol/MMA systems at 24o C,
shadowed area shows two-phase region.
我们首先合成了可聚合型甲基咪唑离子液体乳化剂(Figure 1),并成功配制了微乳液体系(Figure 2)。
在适当组分配比下的微乳液聚合得到聚(离子液体/甲基丙烯酸甲酯) 共聚物水凝胶。
离子液体共聚物保留了离子液体的特性和微乳液体系所有的纳米微结构。
Figure 3. SEM images of polymers: (A) after microemulsion polymerization (IL-BF4, MMA, 1-propanol, H2O at 15:15:35:35 weight ratio plus EGDMA at 2 wt% by weight with respect to other components); (B) gel in (A) treated with aqueous 0.1M KPF6; (C) gel in (B) treated with aqueous DMSO; (D) gel in (C) treated with water; (E) after 3 cyclic treatments of aqueous DMSO/water; (F) after 7 cyclic treatments of aqueous DMSO/water.
共聚物水凝胶经KPF6水溶液处理后,共聚物中离子液体结构单元的阴离子由Br-转变为PF6-,聚合物由亲水性水凝胶(Figure 3A)转变为疏水材料,并在水溶液中收缩形成多孔结构材料(Figure 3B)。
该多孔聚合物材料在DMSO等有机溶剂中能够被“修复” 成聚合物凝胶(Figure 3C);“修复”后的聚合物凝胶在水溶液中再次生成多孔结构材料(Figure 3D)。
这种凝胶/多孔结构可以在DMSO/水体系中多次循环生成(Figure 3E、F),被称为“溶剂可逆型”多孔聚合物材料。
通过调节微乳液体系的组成,可以将多孔聚合物孔径控制在50-200 nm之间。
W e i g h t w t %Temperature o C
Figure 4. TGA analysis of copoly(IL-BF 4/MMA) samples with different crosslinker
(EGDMA) contents and of a precursor polymer gel.
另外,离子液体与甲基丙烯酸甲酯的共聚大大提高了聚合物的热稳定性
(Figure 4)。
该材料在控制释放、组织工程等领域有着潜在的应用价值。
参考文献
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J. Dupont, R. F. de Souza, P. A. Z. Suarez, C hem. Rev ., 2002, 102, 3667. 3
P. Wasserscheid, W. Keim, Angew. Chem., Int. Ed., 2000, 39, 3772. 4
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Solvent-Reversible Poration in Ionic Liquid Copolymers
Feng Yan,1 Shaomei Yu, 1 Jianmei Lu,1 John Texter 2
1 Key Laboratory of Organic Synthesis of Jiangsu Province, School of Chemistry and
Chemical Engineering, Suzhou University, Suzhou 215123, China. 2School of
Engineering Technology, Eastern Michigan University, Ypsilanti, MI, 48197, USA
Abstract A new class of hydrogel/solvogel copolymers have been derived by microemulsion polymerization of methacrylates and reactive ionic liquid surfactants in aqueous/methacrylate/surfactant microemulsions. Depending on the cross-linking density, the resulting gels (transparent or translucent) can be reversibly transformed into microporous or nanoporous materials with open cell structures via spinodal
decomposition of the gel phases. Reversibility is aided by the cross-linking. The spinodal decomposition is induced by changing the solvent quality from good to poor for the copolymeric blocks containing the polymerized ionic liquid surfactant. With suitable cross-linking such materials may also provide porous fabric coatings for repelling water while allowing vapor to freely permeate.
Key Words:microemulsion polymerization,ionic liquid,porous materials,solvent-reversible。