聚硅氮烷在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中同樣顯示出廣闊前景。研究人員將其制成高比表面積的微-介孔復(fù)合體后，可***增強(qiáng)對(duì)廢水內(nèi)Pb2?、Cd2?、Cr??等重金屬離子及苯系有機(jī)污染物的捕捉能力。通過調(diào)控Si–N骨架的鏈長(zhǎng)與交聯(lián)密度，可在孔道內(nèi)壁引入大量氮配位位點(diǎn)，使金屬離子優(yōu)先螯合而不被競(jìng)爭(zhēng)離子置換；同時(shí)，利用溶膠-凝膠法把聚硅氮烷均勻固定在活性炭、沸石或氧化鋁等多孔載體表面，可進(jìn)一步提高吸附容量與機(jī)械強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)多次再生而不塌陷。在空氣凈化領(lǐng)域，聚硅氮烷可紡成納米纖維膜，或涂覆于無紡布及蜂窩陶瓷表面，形成兼具疏水與靜電效應(yīng)的過濾層。該層對(duì)PM?.?、SO?、NO?及揮發(fā)性有機(jī)物均表現(xiàn)出高截留率，且耐高溫、耐酸堿清洗，適合工業(yè)尾氣、室內(nèi)新風(fēng)及車載空調(diào)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行。其可低溫固化的特性還允許在塑料或紙質(zhì)基材上直接成膜，降低設(shè)備投資。憑借可設(shè)計(jì)官能團(tuán)與綠色合成路線，聚硅氮烷正為污水處理與大氣治理提供一條兼顧效率與可持續(xù)性的全新材料路徑。在電子領(lǐng)域，聚硅氮烷常用于制備半導(dǎo)體器件的絕緣層。山西陶瓷樹脂聚硅氮烷粘接劑

在儲(chǔ)能器件里，聚硅氮烷像一位多面手。把它包覆在鋰或鈉負(fù)極表面，可形成柔韌的陶瓷-聚合物混合殼層：充放電時(shí)體積膨脹被均勻分散，裂紋難以穿透；同時(shí)殼層阻擋電解液與活性材料的直接接觸，副反應(yīng)被抑制，循環(huán)壽命***延長(zhǎng)。若將聚硅氮烷進(jìn)一步交聯(lián)并與鋰鹽或鈉鹽復(fù)合，可得到室溫離子電導(dǎo)率達(dá)10?3 S cm?1量級(jí)、電化學(xué)窗口超過5 V的固態(tài)電解質(zhì)，既抑制枝晶又提升安全等級(jí)。對(duì)于超級(jí)電容器，聚硅氮烷自身的高比表面積和可調(diào)控導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)可直接作為活性骨架；與碳納米管或石墨烯復(fù)合后，比電容可再提高20%–50%，且循環(huán)10萬次后容量保持率仍在90%以上。更巧妙的是，*需在電極外層再沉積一層超薄聚硅氮烷膜，就可降低界面張力、改善電解液浸潤(rùn)，使電荷轉(zhuǎn)移阻抗下降，充放電效率與功率密度同步提升。浙江特種材料聚硅氮烷復(fù)合材料聚硅氮烷的合成方法多樣，常見的有硅鹵化物與氨或胺的反應(yīng)。

聚硅氮烷憑借高比表面積、可控孔徑與優(yōu)異的熱/化學(xué)穩(wěn)定性，已成為催化劑載體的熱門候選。研究人員正通過改進(jìn)合成路線與表面官能化手段，進(jìn)一步提升其孔道規(guī)整度與表面基團(tuán)密度，從而構(gòu)筑更高效的負(fù)載體系，使活性組分分散更均勻，***提升催化活性、選擇性與壽命。值得強(qiáng)調(diào)的是，骨架中的Si–N鍵自身具有一定催化潛力，可與金屬離子或納米金屬形成強(qiáng)相互作用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)；例如，Pt、Pd、Ni等金屬錨定于聚硅氮烷表面后，電子結(jié)構(gòu)可被重新調(diào)制，從而在加氫、氧化或C–C偶聯(lián)反應(yīng)中表現(xiàn)出超常性能。未來，通過精確調(diào)控聚硅氮烷的元素組成（Si/N比、雜原子摻雜）、交聯(lián)度及多級(jí)孔結(jié)構(gòu)，并與不同金屬或金屬氧化物進(jìn)行組合，將有望設(shè)計(jì)出一系列具有特定催化功能的新型多相催化劑，廣泛應(yīng)用于石油化工、精細(xì)化學(xué)品合成以及環(huán)境治理等關(guān)鍵領(lǐng)域，為推動(dòng)綠色高效化工過程提供全新材料平臺(tái)。

聚硅氮烷在光催化體系中更像一位“隱形教練”。它附著在主催化劑表面，利用自身富含的 Si–N 極性鍵與可調(diào)控的能級(jí)結(jié)構(gòu)，首先拓寬光譜響應(yīng)邊界，把原本只能吸收紫外區(qū)的二氧化鈦“拉”進(jìn)可見光區(qū)；同時(shí)，聚硅氮烷層內(nèi)部形成的連續(xù)界面電場(chǎng)像高速公路，迅速把光生電子-空穴對(duì)分開，降低復(fù)合概率，并加速載流子向反應(yīng)位點(diǎn)的遷移，整體活性因此***提升。以有機(jī)染料降解為例，只需在 TiO? 表面引入少量聚硅氮烷，可見光照射 30 min 的去除率即可從 60 % 提升到 90 % 以上。若進(jìn)一步與石墨相氮化碳（g-C?N?）等窄帶隙半導(dǎo)體復(fù)合，聚硅氮烷可作為橋梁精細(xì)調(diào)變兩相能帶排列，構(gòu)筑階梯式 Z 型或 S 型異質(zhì)結(jié)，使光生電子擁有更負(fù)的還原電位、空穴擁有更正的氧化電位，從而驅(qū)動(dòng)水分解高效產(chǎn)氫，也可將 CO? 選擇性地還原為甲烷或甲醇。憑借可溶液加工、環(huán)境友好且易于功能化的特點(diǎn)，聚硅氮烷為拓展光催化在環(huán)境治理、清潔能源和人工光合作用等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了簡(jiǎn)便而有效的新思路。.聚硅氮烷的紅外光譜特征峰可用于其結(jié)構(gòu)鑒定和純度分析。

華南理工大學(xué)馬春風(fēng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型自適應(yīng)兩性離子基聚硅氮烷涂層，可根據(jù)環(huán)境自動(dòng)“變臉”：長(zhǎng)期浸泡在海水中時(shí)，兩性離子基團(tuán)像潛水員一樣迅速上浮到表層，形成致密水合層與電荷屏障，令藤壺、藻類等生物難以附著，***降低船體粗糙度，減少航行阻力與燃料消耗，并隨之削減溫室氣體與硫氮排放；當(dāng)同一涂層用于輸油或排污管道內(nèi)部，在空氣或油相環(huán)境中，低表面能的氟鏈段則遷移至界面，構(gòu)建疏油、疏污屏障，阻止原油掛壁與無機(jī)鹽結(jié)垢，既保持高流速，又減少停工高壓沖洗和強(qiáng)酸堿清洗劑用量，降低運(yùn)維成本與化學(xué)廢液對(duì)海洋與土壤的二次污染，可謂“一漆兩用”，兼顧船舶節(jié)能與管道綠色運(yùn)行。聚硅氮烷在高溫環(huán)境下，能夠保持較好的物理與化學(xué)性質(zhì)。浙江特種材料聚硅氮烷復(fù)合材料

聚硅氮烷能增強(qiáng)航空航天材料的抗氧化性能，保障飛行器在惡劣環(huán)境下的安全運(yùn)行。山西陶瓷樹脂聚硅氮烷粘接劑

聚硅氮烷具有一定的化學(xué)活性，這使其能夠參與多種化學(xué)反應(yīng)，從而制備出具有不同性能的材料。例如，聚硅氮烷中的硅氮鍵可以與含有活潑氫的化合物發(fā)生反應(yīng)，如與醇、胺等反應(yīng)，通過這種反應(yīng)可以對(duì)聚硅氮烷進(jìn)行化學(xué)改性，引入新的官能團(tuán)，從而改變其物理和化學(xué)性質(zhì)。此外，聚硅氮烷在一定條件下還可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種交聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠顯著提高材料的強(qiáng)度、硬度和耐熱性。通過控制交聯(lián)反應(yīng)的條件，可以精確調(diào)控聚硅氮烷材料的性能，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。山西陶瓷樹脂聚硅氮烷粘接劑