乙二胺接枝硅胶合成优化与动力学研究

该研究论文于2010年3月发表在《郑州大学学报(工学版)》上，标题为"乙二胺接枝硅胶的合成研究"，作者为范忠雷、王玲慧和慎金鸽，他们隶属于郑州大学化工与能源学院。文章关注的是通过氯丙基三氯硅烷（CPTCS-SiO2）作为架桥剂，乙二胺作为硅胶表面修饰剂来合成新型的乙二胺接枝硅胶材料的过程。 研究的核心内容是探讨了反应条件对合成过程的影响，包括反应温度、反应时间和乙二胺含量。经过实验优化，发现最佳条件为333K（约60℃）的反应温度，16小时的反应时间，以及乙二胺与CPTCS-SiO2表面氯含量的摩尔比大于9。这个比例确保了高效的接枝反应。 作者还进行了乙二胺取代反应的动力学研究，通过微分法和最小方差线性回归法处理实验数据，得出乙二胺接枝反应的表观动力学模型，反应级数为4.37，活化能为55.44 kJ/mol，这是一个关键的热力学参数，表明了反应进行的难易程度。频率因子为5.06 × 10^7 h^-1，这是反应速率常数的一个度量，反映了反应速率的快慢。这些动力学参数对于理解反应机制和控制反应条件至关重要。 研究进一步使用红外谱法和性能测定技术验证了乙二胺成功地在硅胶表面进行了接枝反应，从而证实了所制备材料的结构和性质。这种新型乙二胺接枝硅胶材料的制备不仅扩展了硅胶的功能，还为后续在选择性分离、贵金属离子吸附和固体催化剂载体等方面的应用提供了理论基础。 这篇论文在硅胶表面官能团的修饰和接枝反应过程中的动力学研究上做出了重要贡献，为改进硅胶功能材料的设计和优化提供了有价值的数据支持，同时也为相关领域的研究人员提供了一个深入理解此类化学反应的重要参考。