• 2016年第33卷第9期文章目次
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    • >表面活性剂
    • 氟硅阳离子表面活性剂的制备及性能

      2016, 33(9).

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      摘要:以含氢硅油(PMHS)、N-甲基-N-烯丙基-2-全氟-2ʹ-甲基-3ʹ-氧代己酰胺(NF2) (NF2)、N,N-二甲基烯丙胺(DAEMA)为原料,在 Karstedt催化剂作用下,经硅氢化反应后,再与CH3I进行季铵化反应,制备了氟硅阳离子表面活性剂PF2DI;研究了温度、催化剂、反应物比例对硅氢化反应的影响,采用IR和19FNMR对产物结构进行了表征,并测定了产物分子量、阳离子活性物含量、溶解度、表面张力和润湿性能。得到较优硅氢化反应条件:n(Si—H): n(NF2): n(DAEMA)=10:1:9,2.5g 含氢硅油,120μL Karstedt催化剂(16.123 g Pt/L),80℃反应6 h,转化率为58%。当n(Si—H): n(NF2): n(DAEMA)从10:0.5:9.5到10:2:8变化时,PF2DI的重均分子量MW和数均分子量Mn、阳离子活性物含量、在水和乙醇中溶解度、临界胶束浓度CMC逐渐减小;PF2DI水溶液的γCMC和在有机玻璃板和石蜡表面的接触角都先减小再增大;当n(Si—H): n(NF2): n(DAEMA)=10:1:9时,三者均达到最小值,此时润湿性能最佳。

    • >功能材料
    • Li4Ti5O12/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合负极材料的制备及其性能*

      2016, 33(9).

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      摘要:采用溶胶-凝胶法合成Li4Ti5O12/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合负极材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗研究复合材料的结构、形貌及电化学性能。结果表明:溶胶-凝胶法能合成纯相Li4Ti5O12/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合负极材料,所合成材料颗粒均匀。与纯相Li4Ti5O12相比,引入Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3的Li4Ti5O12复合负极材料具有更低的锂离子嵌入/脱出阻抗,Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3质量分数为1%、2%、3%、4%、5%的Li4Ti5O12复合材料首次放电容量比纯相Li4Ti5O12分别提高了6.2%、11.8%、15.5%、8.0%和2.0%。Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3质量分数为3%的Li4Ti5O12复合负极材料20次循环后每次循环容量衰减率为0.022%,循环性能最好。

    • 三联吡啶衍生物Hg2+探针的合成、离子识别及量化计算

      2016, 33(9).

      摘要 (846) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过Suzuki偶联反应,分别将9-己基-9H-咔唑基团和三苯胺基团引入4’-(4-苯基)-2,2’,6’,2’’-三联吡啶结构中,设计合成了两种具有D-π-A结构的Hg2+探针(Tpy1和Tpy2),并经熔点、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱及元素分析对其结构进行了表征。目标探针分子Tpy1和Tpy2对Hg2+比其他金属阳离子具有更好的选择性,可通过紫外分光光度法或紫外灯下肉眼观测对溶液中的Hg2+进行有效识别。密度泛函理论(DFT)量化计算结果表明,当探针与Hg2+结合后,其分子内电荷转移(ICT)效应增强,吸收光谱红移31 nm。此外,探针分子中所连接的不同的供电子芳香基团可影响其对Hg2+的识别效果,其检测限分别为2.51×10-6 mol/L和4.40×10-6 mol/L。引入三苯胺基团后,探针分子不仅可检测Hg2+,对Cu2+也有响应。

    • 种子微悬浮聚合法制备微胶囊相变材料

      2016, 33(9).

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      摘要:结合种子乳液聚合法和微悬浮聚合法的特点,建立了种子微悬浮聚合法,目的在于改善微胶囊的形貌结构和提高微胶囊的性能。以苯乙烯(St)和二乙烯基苯(DVB)为壁材聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,羟丙基纤维素(HPC)和碳酸钙(CaCO3)为复合分散剂,采用种子微悬浮聚合法制备交联聚苯乙烯(PS)包覆硬脂酸丁酯微胶囊。利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描热量仪(DSC)、粒度分析仪和热重分析仪(TG)等表征了微胶囊的形貌和性能,研究了种子微悬浮聚合法及交联剂、分散剂、引发剂和搅拌速率等因素对微胶囊形貌结构和性能的影响。结果表明,种子微悬浮聚合法制备的微胶囊呈更规整的球形结构,粒径分布均匀,相变潜热增大29.4%,包覆率提高15.1%;随DVB用量的增加,壁材的交联度增大,密封性增强,热稳定性提高;当复合分散剂W(HPC):W(CaCO3)=2.2:1时,微胶囊相变潜热提高21.1%。

    • Ti2SC粉体的快速合成及其反应机理

      2016, 33(9).

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      摘要:以TiS2、Ti、石墨粉(C)为原料,在200~1100 ℃温度范围内,用微波混合加热法合成Ti2SC 陶瓷粉体。探讨了反应温度对Ti2SC制备的影响,并在1000~1400 ℃温度下用无压烧结进行对比研究。采用XRD、SEM、DSC和热力学对样品的物相、形貌和反应机理进行分析。研究结果表明:利用无压烧结到1400 ℃保温15 min,样品中主相是C,只合成了少量目标相Ti2SC。而用微波混合加热, 400 ℃时,样品中主相为Ti2SC,含有大量的C。升温到800 ℃,目标相衍射峰增强,C衍射峰减弱。在 1100 ℃保温3 min,合成了单相Ti2SC 粉体材料,其颗粒平均尺寸为2-5 mm。在TiS2-Ti-C体系中,400 ℃以下,TiS2和Ti反应生成Ti-S化合物;400 ℃及以上,Ti、C和Ti-S化合物反应生成Ti2SC。

    • TiO2单晶面负载贵金属Ag的形貌及其催化活性

      2016, 33(9).

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      摘要:90%以上高暴露单晶面TiO2(001),(101)和(010)以水热法合成,并通过光沉积方法负载贵金属Ag;在相同的负载条件下,由于不同晶面具有不同的原子排布和电子结构,其负载的Ag的粒径不同,TiO2(101)晶面上Ag的平均粒径最小,TiO2(001)晶面上Ag的平均粒径最大,Ag的粒径大小顺序:Ag/TiO2-101

    • 光学硅橡胶表面低透气性涂层的制备与性能研究

      2016, 33(9).

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      摘要:通过合成折射率与白炭黑相匹配的苯基乙烯基硅油和苯基含氢硅油,以白炭黑补强,固化后获得光学透明的苯基硅橡胶,然后以四甲基己二胺为催化剂,使喷涂在苯基硅橡胶表面的有机聚硅氮烷(OPSZ)实现低温固化及硅质转变,获得具有低气体渗透性的致密涂层,并对涂层的光学性能、透氧量、抗硫化性能进行测试和表征,结果表明:OPSZ涂层表面连续、均匀、致密,无裂纹和空隙。涂层断面致密均匀,无缝隙和裂纹,当涂层厚度低于32~35μm时,涂层与硅橡胶间的粘接力良好。固化后的OPSZ显示出优秀的透明度、透光性能和气体屏蔽性能。当涂层厚度达到12μm以后,透氧量保持不变,涂覆涂层后的封装灯珠均显示良好的抗硫化能力,硫化后光通量维持率在99.9%以上。提高加热温度和相对湿度,可以有效地缩短硅质转化的时间。

    • >有机电化学与工业
    • 还原敏感胱氨酸二甲酯交联PMAA纳米水凝胶的制备

      2016, 33(9).

      摘要 (875) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用蒸馏沉淀聚合法,使用N,N'-双(甲基丙烯酰)胱氨酸二甲酯作为交联剂,制备了一系列的还原敏感聚甲基丙烯酸(PMAA)纳米水凝胶。使用红外光谱仪、激光粒度仪、扫描电子显微镜对纳米水凝胶的组成、粒径及形貌进行了表征,并考察了交联剂用量、单体用量、引发剂用量以及反应时间对纳米水凝胶粒径及产率的影响,发现通过改变制备条件可以得到不同尺寸的纳米水凝胶,其中交联剂用量及反应时间对微球粒径的影响最显著,并通过正交实验优化出最佳工艺条件,即引发剂:单体:交联剂的摩尔分数比为1.1:96:2.9,反应时间为15 min。此外,该纳米水凝胶在10 mmol/L 二硫苏糖醇 (DTT)还原性条件下能够在20 min内快速响应降解,展示出良好的还原敏感性能。

    • >皮革化学品
    • 聚硅氧烷改性树枝状聚合物的制备及应用

      2016, 33(9).

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      摘要:以端氢聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)和烯丙基缩水甘油醚(AGE)为原料,利用硅氢加成反应合成出单端环氧基聚二甲基硅氧烷(SEPDMS),再将其接枝到一代树枝状聚酰胺-胺(G1 PAMAM)上,制备出聚硅氧烷改性的树枝状-线性聚合物G1 PAMAM-Si。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)及纳米粒度分析仪等手段表征分析了产物的结构及乳液性能。最后将G1 PAMAM-Si应用于皮革加脂工序,并使用扫描电镜(SEM)等分析手段研究了加脂后皮革样品的结构与性能。结果表明,G1 PAMAM-Si加脂后革样胶原纤维间距增加,且柔软性及物理机械性能均得到改善。

    • >水处理技术与环境保护
    • 反相乳液聚合法制备HACC及其絮凝性能研究

      2016, 33(9).

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      摘要:以壳聚糖(CTS)和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,用反相乳液聚合法合成了壳聚糖季铵盐(HACC)。并采用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、环境扫描电镜图(ESEM)和X-射线衍射图(XRD)对其结构和形貌进行表征。详细考察了反相乳液体系中复合乳化剂的HLB值、油水体积比、引发剂用量、时间、温度和m(GTA):m(CTS)对反应取代度以及产率的影响。结果表明合成HACC的最佳工艺条件为:复合乳化剂的HLB=6.0、油水体积比1:1、引发剂用量为GTA质量的1.5%,反应时间为5 h,温度为60 ℃,m(GTA):m(CTS)=3.0。在此条件下产物的取代度和产率均达最大值,分别为1.331和81.16%。使用原料CTS、自制HACC和市售絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭土模拟废水进行絮凝实验。研究了絮凝体系pH、絮凝剂投加量对絮凝效果的影响。实验结果表明,CPAM、CTS和HACC对高岭土模拟废水都具有较好的絮凝效果,HACC适宜的絮凝pH值为6,絮凝剂的最佳投加量为1 mg/L。在相同条件下絮凝效果HACC优于CTS和CPAM。

    • >纺织染整助剂
    • 聚甲基倍半硅氧烷微粉的合成及应用

      2016, 33(9).

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      摘要:在无水乙醇体系中,以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为原料、氢氧化钠为催化剂进行水解、缩合反应,制得疏水性聚甲基倍半硅氧烷(PMQS)微球。用傅里叶红外光谱(FTIR)与扫描电镜(SEM)对产物结构和形貌进行表征。PMQS微粉在非离子表面活性剂作用下与黏度为9000 mPa.s的氨基硅油(ASO)进行乳化,制得外观半透明泛蓝乳液(PMQS/ASO乳液),采用纳米粒度表面电位分析仪测定乳液的粒径。考察了ASO乳液、PMQS/ASO乳液在棉织物上的应用性能,并通过SEM对棉布样表面膜形貌进行研究。结果表明,当PMQS与ASO的质量比为3:7时,乳液的粒径约150nm,该乳液处理过的棉织物柔软度、滑爽性和防水性较好,接触角为135°。

    • >造纸化学品
    • 含马来酰亚胺环水性聚氨酯纸张表面施胶剂的制备及应用

      2016, 33(9).

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      摘要:以聚酯二元醇( PCL1000)、异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸( DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺(4-HPM)为主要原料,合成了含马来酰亚胺环水性聚氨酯乳液,探讨了聚氨酯乳液对纸张的表面施胶性能,并优化了合成工艺条件。研究表明,当R=1.4,w(COOH)=1.4%,w(4-HPM)=1.0%时,此时含马来酰亚胺环水性聚氨酯乳液具有优异的表面施胶性能。以质量分数为2%的含马来酰亚胺环的水性聚氨酯乳液进行表面施胶时,纸张施胶度达64s,抗张指数达到57 N?m /g,耐折度达82次。

    • >油田化学品与油品添加剂
    • 阳离子浮选剂PADS的合成与性能评价

      2016, 33(9).

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      摘要:以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酸十八酯(SA)为功能单体,采用反相乳液聚合法合成了阳离子高分子浮选剂PADS,并用红外光谱仪对其结构进行表征。在优选的合成方案中单体最佳配比m(AM):m(DMDAAC)=5:5,SA用量占单体总质量25%,引发剂2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐(V-50)用量为单体总质量0.6%,最佳反应温度为45 ℃,反应时间4 h。以透光率为指标在45 ℃下对浮选剂用量进行了优化,实验结果表明浮选剂加量为40 mg/L时,污水的透光率达到最大92.7%,具有良好的气浮效果。

    • >粘合剂
    • 微米蛋壳型Ni/SFC3R催化C5石油树脂 加氢反应研究

      2016, 33(9).

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      摘要:以废FCC触媒(SFC3R)为载体,采用浸渍法制备了微米级蛋壳型Ni/SFC3R催化剂,利用 FIB(聚焦离子束)-EDX、XRD、H2-TPR和TEM技术对催化剂结构、表面物相和还原性进行了表征;考察了反应温度、压力和时间对C5石油树脂加氢反应的影响,并应用Gardner色号、软化点、GPC、FT-IR和1H-NMR等方法对加氢改性C5石油树脂进行了性能和结构分析。结果表明,SFC3R为分子筛结构,Ni活性组分主要分布在载体外层形成蛋壳分布,NiO的平均粒径为21.5nm,具有良好的分散性;C5石油树脂加氢的最优反应条件为:温度280℃,压力8.0 MPa,时间5h,所得的加氢改性C5石油树脂Gardner色号<1,颜色为水白色,硫含量<10mg/kg,溴值为0.45 gBr/100g,C5石油树脂中的不饱和键加氢基本达到饱和。

    • >建筑用化学品
    • 聚酰胺-胺型树枝状水性聚氨酯的合成与表征

      2016, 33(9).

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      摘要:摘要:为了提高水性聚氨酯耐水性等性能,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)等为原料,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,通过预聚体法合成了单端封闭的聚氨酯预聚体(PPU),然后以一代端羟基树枝状聚合物(PAMAM-OH)为核,通过接枝共聚法制备得到树枝状水性聚氨酯(HWPU)。通过单因素分析法优化出PPU的最佳合成条件,即反应时间为2 h,反应温度为80 ℃,n(—NCO):n(—OH)为6:1。采用红外光谱(FIIR)、X射线衍射(XRD)、纳米粒度表面电位分析仪对产物的性能进行了检测,并对胶膜的耐水性、表面粗糙度和力学性能进行了测试。结果表明,反应按预期设计的路线进行,制备得到的HWPU乳液粒径为43.56 nm,胶膜结晶度为1.59 %,胶膜24 h 的吸水率为4.8 %,拉伸强度为39.2 MPa,断裂伸长率为376.4%,胶膜表面粗糙度降低。与未加PAMAM-OH的水性聚氨酯(WPU)相比,HWPU的吸水率降低了67.1%,耐水性和拉伸强度得到明显提高。

    • >精细化工中间体
    • 2-溴苯酚合成工艺的优化研究

      2016, 33(9).

      摘要 (816) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:2-溴-4-叔丁基苯酚与甲苯的叔丁基转移反应可以形成重要的有机中间体2-溴苯酚。考察了催化剂及反应条件对叔丁基转移反应的影响,结果表明,三氯化铝及其与叔胺盐酸盐的复合盐对叔丁基转移反应的具有较好的催化活性,27AlNMR的分析表明催化活性中心可能是三氯化铝与水解产生的氯化氢反应形成的氯铝酸。进一步研究表明,氯化氢及溴化氢可提高三氯化铝的催化活性,降低三氯化铝的用量。优化后的工艺条件:在二氯甲烷溶剂中,4-叔丁基苯酚与溴素在0℃反应选择性形成2-溴-4-叔丁基苯酚,加入摩尔分数为30%的AlCl3及600%的甲苯,30℃“一锅法”反应制备2-溴苯酚,2-溴-4-叔丁基苯酚反应的转化率及选择性可达96.5%、99.6%。

    • >催化与分离提纯技术
    • Ga2O3/凹凸棒石复合催化剂的制备和肉桂酸环己酯的催化合成

      2016, 33(9).

      摘要 (802) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用浸渍法由凹凸棒石负载氧化镓(Ga2O3)制备了Ga2O3/凹凸棒石复合催化剂。用IR、XRD、BET、TEM等对催化剂结构进行了表征,并通过肉桂酸环己酯的合成,对催化剂制备条件、催化活性和反应动力学特性进行了考察。结果表明,催化剂的最佳制备条件是Ga2O3负载量为催化剂总质量的10 %,焙烧温度450 ℃;在肉桂酸环己酯合成过程中,当n(肉桂酸):n(环己醇)=1:4.5(其中肉桂酸0.02 mol),催化剂用量0.5 g,反应温度130 ℃,反应时间70 min时,产品平均酯化率为95.0 %,催化剂经5次重复使用,酯化率仍达81.5 %;反应为准二级反应,表观活化能为90.78 kJ/mol,130 ℃时反应速率常数为1.03×10-2 L/(mol•min)。

    • 硝酸法控制结晶制备硝基胍

      2016, 33(9).

      摘要 (826) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为简化生产工艺,在硝酸法制备硝基胍(NQ)过程中,采用控制结晶技术直接从结晶反应液中制得了平均粒度、酸度和纯度均满足军用要求的硝基胍产品。实验结果表明,在搅拌速率350r/min、结晶温度271K、溶析液滴加速率2.0mL/min、养晶时间90min工艺条件下制得的产品指标最优,产品平均粒度3~6μm,酸度≤0.05%,纯度≥99.2%;经扫描电镜分析对比了该工艺所得产品与粗品硝基胍重结晶工艺的产品晶体形貌,结果显示硝酸法控制结晶制备硝基胍方法有效可行。

    • >医药与日化原料
    • 7-氮杂吲哚去芳香化[3+2]环加成合成7-氮杂吲哚啉并[3,4-b]四氢吡咯骨架衍生物

      2016, 33(9).

      摘要 (947) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以7-氮杂吲哚为原料,经酰化和硝化得到3-硝基-1-酰基-7-氮杂吲哚衍生物Ⅰa~g,再由Ⅰa~g和原位产生的1,3-偶极子发生去芳香化[3+2]环加成反应得到7-氮杂吲哚啉并[3,4-b]四氢吡咯衍生物(Ⅲa~g),并对其合成条件进行了优化,在二氯甲烷作溶剂,室温反应1 h的条件下,Ⅲa~g的产率为85%~95%,非对映选择性dr>99:1。目标化合物的结构经1HNMR、13CNMR和HR-MS进行表征,确认合成了目标产物。此外,对目标产物(S,S)-6-苄基-4b-硝基-8-甲苯磺酰基-4b,5,6,7,7a,8-六氢吡咯并[3',4':4,5]吡咯并[2,3-b]吡啶(Ⅲa)进行了X射线衍射测试,对其晶体结构进行了分析,结果表明,化合物Ⅲa的两个手性中心为(S,S)构型或者(R,R)构型。

    • 2'-脱氧核糖胞苷的合成工艺

      2016, 33(9).

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文报道了2'-脱氧核糖胞苷的一条工业化生产的路线。该工艺路线以α-D-2-脱氧核糖和尿嘧啶为原料,经过甲苷化,酯化,氯代,亲核取代,高效氨化及水解脱保护等6个步骤,总收率44%,经一次重结晶纯化最终产品纯度达到99%以上。此路线条件温和,操作安全,终产物分离纯化简易。目前已经完成公斤级别的中试。