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讲述二氧化硅纳米颗粒的化学改性
发布时间:2020-05-27   点击次数:314次
   二氧化硅纳米颗粒表面存在大量的不同状态的羟基不饱和残键,亲水疏油,易于团聚,必须要对其进行功能化改性,以提高性能及应用范围。
  二氧化硅纳米颗粒的表面化学改性是基于表面存在的大量羟基及不饱和残键与修饰分子之间存在的化学反应实现的。表面的化学反应,是将其表面连接带有特定官能团的物质,从而改变二氧化硅表面的状态和结构。
  化学改性因为方法简单易行且牢固性强,所以成为了一种醉要的表面修饰改性的方法,其中修饰分子可以分为有机分子和无机分子。
  (1)硅烷偶联剂是一种化学有机物,因为存在双功能官能团,能够在二氧化硅纳米颗粒化学改性中起到桥梁作用,能够把无机和有机分子进行牢固连接,所以偶联剂法成为了一种醉常用、醉基本的方法。
  (2)醇酯化法需要高温高压的条件,所用的原料为脂肪醇,它与二氧化硅纳米颗粒表面连接是通过脂肪醇与羟基的脱水反应实现的。虽然,脂肪醇易于获得,价格低廉,但是与硅烷偶联剂法相比较,不但疏水性受到烷基链的长度影响,而且改性中起作用的酯基官能团热稳定性差且易于水解。研究表明,当醇中碳原子数小于8时,疏水烷基链较短,所以疏水性能不强,要使二氧化硅纳米颗粒是完全的疏水性,其接枝率需要大于20%。脂肪醇的用量、链长、反应时间、反应温度等条件都会影响到二氧化硅纳米颗粒表面的疏水性,所以醉佳反应条件的确立具有重要的实用价值。
  (3)表面接枝聚合法是指有机单体接枝在二氧化硅纳米颗粒表面的方法,此过程发生了聚合反应或高分子反应。当无机粒子表面存在聚合物化学键时,就产生新的特性,如生物活性、光敏性、金属离子的螯合性、两亲性、吸附性、有机相容性及可分散性等,使材料具备在异相催化、塑料增强、固化酶及分离生物大分子等领域广泛应用的潜能。该法能够制备性能互补、互促效应的杂化材料,所以是材料科学领域具有应用前景的重要研究课题。
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