纳米金刚石基于功能材料应用的研究现状 被引量：3

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作者 张旺玺 王艳芝 +5 位作者 梁宝岩 李启泉 罗伟 孙长红 成晓哲 孙玉周 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期2183-2188,共6页

由于天然金刚石非常稀少名贵,满足不了日益增长的工业需求,经过人们不断努力通过成熟的合成技术制备人造金刚石的年产量已经远远超过天然金刚石。目前在工业上,主要利用金刚石的高硬度特性将其作为磨料和超硬材料使用,最多的是用于磨具... 由于天然金刚石非常稀少名贵,满足不了日益增长的工业需求,经过人们不断努力通过成熟的合成技术制备人造金刚石的年产量已经远远超过天然金刚石。目前在工业上,主要利用金刚石的高硬度特性将其作为磨料和超硬材料使用,最多的是用于磨具、刀具、钻进、切割、抛光等工具材料。但是,金刚石除了硬度高之外,光、电、催化、润滑、生物相容性等其他性能也非常优异,非常适合用于功能材料。人造金刚石的合成主要有三种方法:一是静态触媒法超高压高温合成金刚石单晶;二是采用化学气相沉积法制备大尺寸金刚石块(片)体材料;三是利用爆轰法合成纳米级粒度超细金刚石微粉。大颗粒单晶、大尺寸块(片)体、纳米级超细微粉等是金刚石作为功能材料应用中最被看好的材料形态,代表了当前的发展趋势。但是,对金刚石及其复合材料的功能性研究和应用开发还很不够。特别是纳米金刚石的多种优异特性,如高模量、高硬度、高热导率、良好的绝缘性、独特的光电特性、低摩擦系数及耐磨损特性、良好的化学稳定性和生物相容性,使其呈现出功能多样性。纳米金刚石作为功能材料的应用,最初主要用作光电材料,现在已经在生物医疗、药物递释、催化、热管理、润滑等领域获得了初步的应用,研究和开发处于快速发展阶段,应用前景广阔。纳米金刚石具有纳米材料的性质,容易发生团聚,采用搅拌球磨法、超声法、静电纺丝法等手段能够解决纳米金刚石的团聚问题。针对特定的应用目的,还需要对纳米金刚石进行化学改性。研究者采用羧化、氢化、氨化、酰胺化、酰氯化和羟化等化学改性方法,在纳米金刚石表面形成一些化学官能团,通过改变、调整和设计纳米金刚石表面的化学活性,降低纳米金刚石的凝聚,改进其在溶剂(或其他基体)中的溶解度和分散能力。改性后的纳米金刚石在生物成像、生物印记、生物传感、靶向特定细胞药物传输和组织工程等领域的应用研究获得了快速的发展。纳米金刚石经化学改性后表面官能团增多,能与聚合物通过共价键结合,其在聚合物中的分散得以改善,能明显提高聚合物的导热性能,非常适合作为复合材料的增强相。此外,改性后的纳米金刚石还被广泛用作光催化材料、摩擦材料、光电材料、自清洁材料等,展现出很大的研究价值。本文归纳了纳米金刚石用作功能材料的研究进展,在介绍纳米金刚石的改性方法、团聚与分散的基础上,重点介绍了纳米金刚石及其复合材料在前述诸多领域的应用情况,以期为拓展和深入纳米金刚石基于功能材料的应用研究提供参考。 展开更多

关键词 金刚石 纳米金刚石 超硬材料 纳米复合材料 功能材料

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由偶氮苯修饰DNA构建的光控纳米装置应用及展望 被引量：6

2

作者 冯西平 张宏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期29-31,共3页

从DNA序列骨架上楔入偶氮苯,可实现光控DNA杂交与解链,为DNA纳米机械提供连续的能量。简单介绍了纳米镊子、纳米行者和光敏胶囊等几种光控DNA纳米装置的典型应用,并对其进一步的研究方向进行了展望。

关键词 光敏DNA 纳米装置 可逆光控

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SPS烧结诱发自蔓延反应制备Ti_3SiC_2-金刚石复合材料 被引量：2

3

作者 张旺玺 夏涛 +1 位作者 罗伟 梁宝岩 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2017年第1期43-46,共4页

采用3Ti/Si/2C单质粉末为结合剂原料,添加适量的金刚石,通过放电等离子烧结诱发自蔓延反应快速制备Ti_3SiC_2-金刚石复合材料。研究保温时间对复合材料的基体构成和显微形貌的影响。结果表明:3Ti-Si-2C试样经SPS加热,在1170℃左右发生... 采用3Ti/Si/2C单质粉末为结合剂原料,添加适量的金刚石,通过放电等离子烧结诱发自蔓延反应快速制备Ti_3SiC_2-金刚石复合材料。研究保温时间对复合材料的基体构成和显微形貌的影响。结果表明:3Ti-Si-2C试样经SPS加热,在1170℃左右发生自蔓延反应,形成Ti_3SiC_2相;产物的主要生成相为Ti_3SiC_2、Ti5Si3和TiC;在1500℃得到的试样中,Ti_3SiC_2含量较高,原料反应较充分;在1500℃烧结含金刚石质量分数10%的粉末,得到的试样主相为Ti_3SiC_2与TiC,同时含有少量的Si、SiC与金刚石;保温1min后得到的试样中Ti_3SiC_2含量较高,Ti_3SiC_2相发育成板条状晶粒,与金刚石结合良好;保温5min后得到的试样中Ti_3SiC_2含量较低,基体主要由大量的TiC颗粒组成,同时金刚石发生严重石墨化,与基体间形成了较厚的过渡层。 展开更多

关键词 复合物构成和结构 显微形貌 石墨化 过渡层

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固相PGA酶催化一步法合成氨苄西林的工艺研究 被引量：2

4

作者 张宏 王艳戎 +1 位作者 罗兰 李子成 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期873-879,共7页

采用吸附法将青霉素酰化酶(PGA)固定于AB-8树脂上,通过固相酶催化D-苯甘氨酸甲酯与6-氨基青霉烷酸(6-APA)反应制备氨苄西林,对酰化反应中的最适pH条件、溶剂体系、反应温度、反应时间、底物浓度进行实验研究。以氨苄西林收率和水解比为... 采用吸附法将青霉素酰化酶(PGA)固定于AB-8树脂上,通过固相酶催化D-苯甘氨酸甲酯与6-氨基青霉烷酸(6-APA)反应制备氨苄西林,对酰化反应中的最适pH条件、溶剂体系、反应温度、反应时间、底物浓度进行实验研究。以氨苄西林收率和水解比为评价条件,固相酶最适催化pH值为6.5,通过正交实验分析表明,在异丙醇-PBS缓冲体系中,350mg PGA/AB-8(固定化酶活性113U·g^(-1))催化下,反应温度10℃,底物浓度(D-PGME∶6-APA)为3.5∶1,反应时间8h,氨苄西林收率达到71.3%。固相PGA酶重复回用6次,氨苄西林收率由71.3%降至63.6%。 展开更多

关键词 D-苯甘氨酸甲酯 青霉素酰化酶 酶催化缩合

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基于试验设计的膨胀型钢结构防火涂料配方的多变量分析(英文) 被引量：1

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作者 胡健 郑幼松 +3 位作者 黄明刚 刘俊红 窦艳容 吴正勇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期107-110,共4页

膨胀型防火涂料的配方优化,需要阻燃剂之间有效的协同作用来获得防火效果。以ISO耐火测试标准为依据,对以聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺阻燃剂为主要成分的防火涂料,利用D-优化设计原理,借助Design Expert软件进行试验设计,在有限的... 膨胀型防火涂料的配方优化,需要阻燃剂之间有效的协同作用来获得防火效果。以ISO耐火测试标准为依据,对以聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺阻燃剂为主要成分的防火涂料,利用D-优化设计原理,借助Design Expert软件进行试验设计,在有限的试验次数基础上,运用MODDE软件对试验结果进行了多变量回归分析,获得了满意的试验结果。 展开更多

关键词 多变量分析 试验设计 膨胀型防火涂料 钢结构 阻燃剂 D-优化设计

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2-氯-6-甲氧基-9-烷基嘌呤化合物的合成 被引量：1

6

作者 冯西平 杨宗伟 +2 位作者 范跃芳 武鼎铭 陆鸿飞 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期991-994,共4页

以2-氨基-6-氯嘌呤为原料,通过烃基化反应、重氮化反应和烷氧基化反应,得到2-氯-6-甲氧基-9-烷基嘌呤化合物,其结构经MS、1HNMR和元素分析等方法确认。探讨了溶剂选择、原料配比、催化剂和反应温度等因素对N9-烃基化反应的影响,其最优... 以2-氨基-6-氯嘌呤为原料,通过烃基化反应、重氮化反应和烷氧基化反应,得到2-氯-6-甲氧基-9-烷基嘌呤化合物,其结构经MS、1HNMR和元素分析等方法确认。探讨了溶剂选择、原料配比、催化剂和反应温度等因素对N9-烃基化反应的影响,其最优反应条件为:以DMF为溶剂,碳酸钾为缚酸剂,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂,n(2-氨基-6-氯嘌呤)∶n(溴代烷)=1∶3,n(溴代烷)∶n(碳酸钾)=1∶1.5,与碳酸钾等物质的量的苄基三乙基氯化铵,反应温度为20℃,烃基化反应收率可达76%以上。 展开更多

关键词 嘌呤化合物 烃基化 重氮化 烷氧基化 医药与日化原料

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2-氨基苯腈合成拉帕替尼药物中间体工艺 被引量：1

7

作者 张宏 王艳戎 +1 位作者 罗兰 李子成 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第6期49-53,共5页

以2-氨基苯腈为起始原料,制备靶向抗肿瘤药物拉帕替尼重要中间体N-(3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯基)-6-溴喹唑啉-4-胺。2-氯-4硝基苯酚和间氟苄氯通过Williamson缩合在Zn/NH 4Cl还原体系下制备3-氯-4-(3-氟苯甲氧基)苯胺;2-氨基苯氰通过碘代... 以2-氨基苯腈为起始原料,制备靶向抗肿瘤药物拉帕替尼重要中间体N-(3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯基)-6-溴喹唑啉-4-胺。2-氯-4硝基苯酚和间氟苄氯通过Williamson缩合在Zn/NH 4Cl还原体系下制备3-氯-4-(3-氟苯甲氧基)苯胺;2-氨基苯氰通过碘代反应制备2-氨基-5碘苯腈;2-氨基-5碘苯腈在DMF-DME体系下进行胺-醛缩合得到N′-(4-碘-2-氰基苯基)-N,N-二甲基甲酰胺;N′-(4-碘-2-氰基苯基)-N,N-二甲基甲酰胺与3-氯-4-(3-氟苯甲氧基)苯胺经Dimroth重排得到目标产物;通过熔点测定、LC-MS、 1H-NMR确定产物。为提高碘化效率,对3种碘化体系进行评价,其中NH2I/H2O2碘化体系虽反应耗时较长,但产物转化率和选择性较为理想,反应90 h,2-氨基苯腈转化率63%,选择性91.2%,较为符合绿色化学的要求。 展开更多

关键词 2-氨基苯腈 中间体 Dimroth重排

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阻燃剂N,N’-乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺的合成及应用研究 被引量：1

8

作者 冯西平 范跃芳 +1 位作者 华万森 杭祖圣 《应用化工》 CAS CSCD 2011年第11期1983-1987,1990,共6页

以邻苯二甲酸酐和乙二胺为原料,水作介质,先制得中间体N,N’-乙撑双邻苯二甲酰亚胺,然后经溴代合成出白色阻燃剂N,N’-乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺,并通过聚丙烯测定了产物的阻燃性能。结果表明,较佳工艺条件为:中间体5 g,溴14 g,浓度20%... 以邻苯二甲酸酐和乙二胺为原料,水作介质,先制得中间体N,N’-乙撑双邻苯二甲酰亚胺,然后经溴代合成出白色阻燃剂N,N’-乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺,并通过聚丙烯测定了产物的阻燃性能。结果表明,较佳工艺条件为:中间体5 g,溴14 g,浓度20%的发烟硫酸80 mL,150℃反应8 h,产率90%,产物的溴含量66.4%接近理论值,外观呈白色,总产率87%。当添加量为15%时,阻燃聚丙烯的LOI值达到28%,阻燃等级达到UL94-V0级别。 展开更多

关键词 阻燃剂 N N’-乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺 合成 应用

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N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐的合成 被引量：1

9

作者 胡健 杨方文 黄明刚 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期92-93,122,共3页

以金刚烷胺为原料,通过艾希魏勒-克拉克反应(Eschweiler-Clarke)合成了N,N-二甲基金刚烷胺,优化反应条件为金刚烷胺∶甲酸∶甲醛的摩尔比为1∶5∶4,反应时间为18h,温度为98℃,产物收率93.4%,进而合成了N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐,... 以金刚烷胺为原料,通过艾希魏勒-克拉克反应(Eschweiler-Clarke)合成了N,N-二甲基金刚烷胺,优化反应条件为金刚烷胺∶甲酸∶甲醛的摩尔比为1∶5∶4,反应时间为18h,温度为98℃,产物收率93.4%,进而合成了N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐,产物收率90.5%,其结构经1H-NMR,13C NMR,MS和GC-MS表征。 展开更多

关键词 金刚烷 金刚烷季铵盐 合成 Eschweiler-Clarke反应

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铝为还原剂反应合成ZnO晶体

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作者 梁宝岩 罗伟 +1 位作者 冯燕翔 张旺玺 《中国陶瓷》 CSCD 北大核心 2017年第11期29-33,共5页

用微米ZnO粉为原料,添加Al还原剂,采用还原法在不同基体上沉积合成ZnO纳米晶体材料,研究了不同沉积基体对反应合成ZnO晶体形貌的影响,用XRD、SEM和EDS分析了产物的物相组成与显微形貌。研究结果表明,采用硅基片可沉积大量的棒状与梳状Zn... 用微米ZnO粉为原料,添加Al还原剂,采用还原法在不同基体上沉积合成ZnO纳米晶体材料,研究了不同沉积基体对反应合成ZnO晶体形貌的影响,用XRD、SEM和EDS分析了产物的物相组成与显微形貌。研究结果表明,采用硅基片可沉积大量的棒状与梳状ZnO晶体。棒状ZnO直径约30~80nm,长约2~10μm。梳状ZnO是由一些液滴状ZnO生长在棒状ZnO上形成的,液滴状ZnO高约350nm,直径约150nm。碳纤维上生长了许多毛绒绒的ZnO晶体。这些ZnO晶体主要呈片状与针状。片状尺寸厚度约50nm,长约0.5μm左右。针状ZnO晶体直径约60nm,长约1~2μm左右。石墨片上沉积细小的六棱柱ZnO晶体,边长约60nm,长度约200nm。 展开更多

关键词 还原法 氧化锌 基片

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聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇硬脂酸酯共混物结晶行为 被引量：5

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作者 黄勇 刘俊红 杨永斌 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期91-96,共6页

用溶液共混的方法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚乙二醇硬脂酸酯(PEOST)共混物。采用差示扫描量热法(DSC)表征了共混物的结晶熔融行为。研究结果表明,加入质量分数5%的PEOST能使PBS结晶温度(T_c)降低约10℃,但使熔融温度(T_m)升高约3℃... 用溶液共混的方法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚乙二醇硬脂酸酯(PEOST)共混物。采用差示扫描量热法(DSC)表征了共混物的结晶熔融行为。研究结果表明,加入质量分数5%的PEOST能使PBS结晶温度(T_c)降低约10℃,但使熔融温度(T_m)升高约3℃,继续增加PEOST用量对PBS的T_c和T_m影响不大;PBS的结晶焓(ΔH_c)随PEOST含量的增加呈上升趋势,而熔融焓(ΔH_m)先降低再上升;PEOST的结晶属于受限结晶,当其质量分数低于10%,DSC曲线中没有出现PEOST的结晶峰和熔融峰;当质量分数大于20%时,才出现PEOST结晶峰和相应的熔融峰。傅里叶变换红外(FT-IR)谱图中也才出现相应的结晶红外响应峰(1107 cm^(-1)和841 cm^(-1))。广角X射线衍射显示加入PEOST未改变PBS的晶体结构。偏光显微镜分析表明,PEOST含量较高的共混物晶体尺寸更大,具有更清晰的周期性明暗相间的环带花纹。 展开更多

关键词 聚丁二酸丁二醇酯 聚乙二醇硬脂酸酯 结晶行为 共混物

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