超微介孔硅片的表面修饰及应用

论文摘要

目前,表面修饰作为一种重要的功能化手段,已成为材料研究的热点之一。介孔材料经过表面修饰之后,可以大大改善介孔材料的性能,形成优异的功能化介孔材料。本论文以介孔材料在不同领域的应用为着眼点,通过对介孔材料的有机化表面修饰方法,以提高介孔材料的疏水性,并进一步对聚合物/超微介孔硅片复合材料的制备与性能问题进行了研究和探讨。本论文采用后接枝法,成功地将KH-550、KH-570、KH-792、十八烷基三甲氧基硅烷、钛酸四丁酯、硬脂酸、戊醇、辛醇、十二醇、十六醇等10种表面修饰剂接枝到SBA-15介孔硅片表面,并采用XRD、N2吸附脱附、FT-IR、SEM、TEM、热失重分析、元素分析等测试手段对样品进行表征。结果表明,经过表面修饰之后,样品仍保持均一有序介孔孔道,并使其水热稳定性和表面疏水性得到了明显地提高。尤其是当辛醇作为表面修饰剂时,接枝在介孔表面的有机官能团最多,并且其疏水性的提高最为明显。通过辛醇表面修饰的SBA-15介孔硅片与聚合物HDPE、PET的熔融共混,制备出SBA-15介孔硅片/HDPE、SBA-15介孔硅片/PET复合材料,并采用电子万能试验机、SEM、DSC等测试手段对样品进行性能测试和表征。从SEM图片中可知,经过辛醇表面修饰之后的样品在基体HDPE中分散均匀,具有很好的相容性,并且当SBA-15介孔硅片含量为3%时,复合材料的拉伸强度提高47.75%,弯曲强度提高7.9%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景及研究内容
• 1.2 介孔材料的表面修饰
• 1.3 分子筛/聚合物纳米复合材料
• 1.4 本论文的可行性及意义
• 第二章 超微介孔硅片的表面修饰
• 2.1 主要试剂及仪器
• 2.2 SBA-15介孔硅片的表面修饰及表征
• 2.3 结果与讨论
• 第三章 SBA-15介孔硅片/聚合物复合材料的制备
• 3.1 主要试剂及仪器
• 3.2 SBA-15介孔硅片/聚合物复合材料的制备及表征
• 3.3 结果与讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢