无机纳米氧化物的表面修饰与改性

总结了无机纳米氧化物材料的表面改性的目的和主要方法,其中较详细地介绍了几种较为成熟的化学方法的运用,包括溶胶凝胶法、化学沉淀法和微乳液法等,探讨了表面改性的作用机理以及影响实验效果的要素,并对表面改性技术的重要意义和应用前景进行了展望．     

纳米碳酸钙表面改性技术及进展

综述了纳米碳酸钙表面改性技术的研究现状、表面改性方法以及几种晶形纳米碳酸钙的制备方法。分析了目前纳米碳酸钙表面改性技术存在的问题，并对未来的发展方向提出了自己的看法。     

TiO2颗粒表面包覆Al2O3纳米膜及其表征

采用连续法在TiO2颗粒表面进行了纳米层Al2O3的包膜,通过TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征,证明了Al2O3在TiO2颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,该层纳米膜比较疏松,厚度为7—10nm。XPS证明Al2O3为物理包覆,没有Ti—O—Al键形成。光学性质的检测表明了Al2O3包膜后TiO2其消色力、白度、光泽性都有明显提高,并且其在表面憎水性增强,油中分散性提高。     

纳米二氧化钛的原位有机表面改性及性能

低温条件下通过控制TiCl4水解制备出金红石型的纳米TiO2,通过原位表面修饰的方法制备了十二烷基水杨酸(DASA)表面改性的纳米TiO2 (TiO2/DASA).分别采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和热分析仪(TGA)对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征.通过透射电子显微镜(TEM)和分散稳定性实验分析,DASA能有效改善纳米TiO2在有机介质中的分散性能.在丙烯酸树脂中加入DASA改性的纳米TiO2,并进行超声波分散和成膜,获得了含不同比例纳米TiO2的丙烯酸树脂复合薄膜.原子力显微镜(AFM)分析结果表明DASA表面改性的纳米TiO2在丙烯酸树脂中分散性好,且纳米微粒的引入显著改变了树脂薄膜的表面形貌.对制得的纳米复合涂膜进行紫外-可见吸收光谱分析,结果表明,随着纳米TiO2含量的增加,纳米复合涂膜对紫外光的吸收呈上升趋势,抗紫外线性能增强.     

纳米TiO2的棕榈酸表面改性研究

以亲油改性为目的，选用棕榈酸为改性剂对纳米TiO2进行表面改性，使TiO2表面由亲水疏油性变为亲油疏水性；研究了有机改性的影响因素，并用TEM，IR,Zeta（ξ）电位等多种手段对改性效果进行表征，确定了最佳改性温度和最佳改性时间；结果表明．当改性温度为100℃．改性时间为1．5h时，纳米TiO2的改性效果最好．     

纳米氧化钛颗粒表面处理及表征

利用偶联剂钛酸丁酯对纳米二氧化钛颗粒预处理后,进行甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）的聚合改性,研究了聚合改性物质的结构和改性后纳米二氧化钛的分散性能。钛酸丁酯与氧化钛表面羟基反应,使氧化钛粒子表面生成交联反应物,甲基丙烯酸甲酸与其反应生成ＰＭＭＡ并均匀包敷于纳米二氧化钛颗粒的表面。通过聚合改性后的纳米二氧化钛颗粒在甲苯中具有良好的分散性能。     

Al2O3和SiC纳米粒子改性酚醛树脂的热稳定性研究

分别用Al2O3和SiC两种纳米粒子对纯酚醛树脂进行共混改性,共混前用超声波对纳米粒子进行物理分散,用偶联剂进行表面化学改性,以获得纳米粒子分散良好、界面结合良好的纳米改性酚醛树脂;根据改性酚醛树脂的DTA-TG试验结果分析其热稳定性。结果表明:用KH-550硅烷偶联剂对纳米粒子进行表面改性处理的纳米改性酚醛树脂A05与S05都分别较未进行纳米粒子表面改性处理的纳米改性酚醛树脂A05G与S05G的热稳定性提高要大;当温度低于420℃时A05的热稳定性优于S05,当温度高于420℃时S05的热稳定性优于A05;而在整个温度段S05的热失重略小于A05.     

纳米TiO2的表面化学改性和表征研究进展

综述了纳米TiO2的各种表面化学改性方法，介绍了常用的表面改性效果表征方法。     

纳米TiO_2的制备及表面改性的研究

本文通过钛盐络合物水解方法制备了纳米二氧化钛,并用KH-570对TiO2进行表面改性。利用XRD、TEM等分析测试手段对制备的TiO2粉体的晶相组成,晶体形貌进行了表征。并讨论了热处理温度对TiO2晶型的影响,结果表明改性后的TiO2有优良的分散性能。     

纳米TiO2粉体的表面有机处理研究

筛选了最佳表面处理剂为月桂酸钠。探讨纳米TiO2表面改性机理和改性工艺条件的优化。对产品作了红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)的测试,以比较改性前后纳米TiO2的键态和粒径是否发生了变化。     

表面改性纳米硫化锌的合成及表征

用均相沉淀法和原位聚合反应法分别制备了粒度、分散性和表面性质不同的2种纳米硫化锌,并通过XRD,TEM,热分析等分析手段对样品进行了表征.结果表明,原位聚合反应制得的PMM包覆的纳米硫化锌有机-无机复合率相对较高,具有较小的粒径,更好的分散性和稳定性.     

纳米二氧化硅粉体的表面改性研究

以乙醇作为分散介质用偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行了表面改性,通过透射电镜和光电子能谱对其改性效果进行了表征,研究发现纳米二氧化硅在乙醇中达到纳米级的分散;且偶联剂与纳米二氧化硅表面发生了化学反应.     

纳米氢氧化铝的表面改性研究

介绍了纳米氢氧化铝的表面改性过程及多种因素的影响。应用表面改性剂进行了氢氧化铝表面改性研究,采用了比表面积测定、红外光谱分析等测试方法对改性效果进行评价,确定了最佳改性条件。检测了改性的氢氧化铝粉体。研究结果表明,氢氧化铝颗粒比表面积增大、吸油值降低、存在化学和物理吸附.     

纳米碳酸钙表面改性及在涂料中的应用研究

对纳米碳酸钙进行了表面改性,并对改性后的碳酸钙进行了表征,填充在涂料中,对涂料性能进行考察。改性后碳酸钙表面有机膜使碳酸钙呈亲油性,降低表面能使粒子不易聚集,填充于涂料中,其柔韧性、硬度、流平性及光泽均优于填充未改纳米碳酸钙。     

生物质基纳米二氧化硅的表面改性研究

成功实现了水相低温条件下稻壳纳米SiO2的表面改性.十六醇与纳米SiO2表面形成化学键合,十六醇的疏水性烷基链朝外排列改变了SiO2表面性质,由亲水表面变为疏水表面.表面改性操作在pH为8~10、90℃水溶液的条件下反应,120℃烘箱中干燥就可以达到.该方法避免了以往使用昂贵的硅烷偶联剂或者在高温有机溶剂环境下进行的缺点,有很好的工业大规模生产的前景.通过对反应条件的考察,提出了二氧化硅和十六醇反应的机理,对目前很多的无机物粉体表面改性机理具有一定的指导意义.     

纳米ZnO的表面改性研究

研究了纳米ZnO表面改性的影响因素，确定了最优改性剂和改性条件。通过正交实验以月桂酸钠为改性剂、用量为15％、pH值为6、改性时间为1．5h时，改性后的纳米ZnO的亲油化度达到79．2%，能较好地分散于甲醇和二甲苯中。     

HSi-g-A151的制备及其对纳米Si_3N_4的表面改性

通过甲基含氢硅油与乙烯基硅氧烷(A151)的接枝反应,制备大分子硅氧烷偶联剂(HSi-g-A151),并用其对纳米Si3N4粉体进行表面修饰,通过沉降实验、透射电镜分析、粒度测定、热重分析和表面自由能分析等手段对改性前后的粉体进行表征.结果表明:大分子硅烷偶联剂对纳米Si3N4粉体为化学改性,改性后的纳米Si3N4粉体在二甲苯中悬浮稳定,粒径分布在30 nm左右,纳米颗粒表面自由能由79.8 J.m-2下降到39.4 J.m-2.     

2-羟基苯甲酸原位表面改性纳米TiO2的研究

采用四丁氧基钛(tetrabutyl titanate, TBT)水解制备纳米TiO2并采用2-羟基苯甲酸(2-hydroxybenzoic acid,2-HBA)对其进行了原位有机表面改性.采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、热分析(TGA)和透射电镜(TEM)等对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征,证明了2-HBA是以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面,形成了有机修饰层.紫外-可见透光光谱和分散性实验结果表明:表面改性纳米TiO2在有机溶剂乙醇和氯仿中分散性较好,在液体石蜡中分散性较差.初步实验结果发现改性后纳米TiO2能更均匀稳定地分散于一种光信息储存膜材料中(聚乙烯醇/聚丙烯酰胺,PVA/PAM),且能显著提高膜的强度和信息储存能力.     

KH-570对Al2O3粉体的改性研究

用硅烷偶联剂KH-570改性Al2O3粉体。结果表明：通过对Al2O3粉体在水-油体系中的分散状态观察发现，改性后的Al2O3表面由亲水性变为亲油性；通过红外光谱（IR）分析可知，KH-570与Al2O3粉体表面发生了化学键合；经扫描电镜（SEM）观察到改性后的Al2O3粉体不再团聚在一起，得到了有效的分散。     

纳米CeO2的表面改性及其在水介质中的分散性能

采用阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠对纳米CeO₂进行表面修饰,考察了表面改性工艺条件对纳米CeO₂在水介质中粒度分布及Zeta电位的影响,确定了适宜的表面改性工艺条件：改性剂质量浓度60g/L、改性温度25℃、改性时间4h、搅拌速率150r/min,pH 9~11。采用TEM、FT-IR、XRD对改性前后的纳米CeO₂颗粒进行了表征,结果表明改性后纳米CeO₂表面包裹了一层改性剂分子,颗粒在水介质中分散性良好,达到了单分散。此外,采用溶液共混法制备聚乙烯醇（PVA）/ CeO₂纳米复合膜材料,利用UV-Vis分光光度计表征了复合膜材料的光学性能,发现纳米复合膜具有良好的紫外屏蔽性能以及高的可见光透过率,在300~400nm的近紫外光区,复合膜的紫外屏蔽率可达97%,添加5%纳米粒子的复合膜在650nm处的可见光透过率比纯PVA膜降低了3%,保证了复合膜的透明度。