納米材料表面修飾

1、納米材料表面修飾North University of China庾明茂 劉天碩 李林洪目錄CONTENTS基本定義研究意義修飾方法應(yīng)用實(shí)例前景展望基本定義納米材料定義納米材料定義：指結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于指結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于1nm1nm100nm100nm范范圍之間的材料的總稱。圍之間的材料的總稱。 納米粉末納米粉末 納米纖維納米纖維 納米膜納米膜納米塊體納米塊體納米材料基本定義納米材料的表面修飾：納米材料的表面修飾：指用物理方法、化學(xué)方法改變納米 微粒表面的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)納米微粒表面的控制表面物理修飾表面物理修飾表面化學(xué)修飾表面化學(xué)修飾表面修飾基本定義目錄CONTENTS基本定

2、義研究意義修飾方法應(yīng)用實(shí)例前景展望研究意義ONETWOTHREE改善或改變納米改善或改變納米粒子的分散性粒子的分散性增大比表面積，增大比表面積，提高微粒表面活提高微粒表面活性性使微粒表面產(chǎn)生使微粒表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)、新的物理、化學(xué)、以及機(jī)械性能以及機(jī)械性能（一）（三）（二）表面的修飾目的表面的修飾目的:表面修飾研究意義目錄CONTENTS基本定義研究意義修飾方法應(yīng)用實(shí)例前景展望修飾方法表面吸附法表面吸附法表面沉積法表面沉積法高能量修飾法高能量修飾法酯化反應(yīng)法酯化反應(yīng)法表面接枝改性法表面接枝改性法偶聯(lián)劑法偶聯(lián)劑法物理修飾物理修飾化學(xué)修飾化學(xué)修飾表面修飾常用方法表面修飾常用方法表面吸附法表面吸

3、附法 即通過(guò)范德華力將異質(zhì)材料（一般是表面活性劑）吸附在納米粒子表面。 形成的分子膜可阻礙分子發(fā)生團(tuán)聚，降低表面張力，利于顆粒在體系中均勻分散。有時(shí)還可起到空間位阻作用。表面修飾常用方法SiO2 SiO2吸附硬脂酸鈉Cr2O3 十二烷基苯磺酸鈉修飾Cr2O3Mg(OH)2 Mg(OH)2表面吸附油酸鈉表面沉積法表面沉積法表面修飾常用方法即將一種物質(zhì)沉積到納米粒子表面，形成與顆粒表面無(wú)化學(xué)結(jié)合的異質(zhì)包覆層。釕負(fù)載到鉑表面時(shí)，形成了一種凹坑結(jié)構(gòu)，鉑活性位點(diǎn)激發(fā)甲氧基物種，然后此物種遷移到釕活性位點(diǎn)附近，與釕表面的活性氧物種發(fā)生反應(yīng)，生成水，二氧化碳迅速釋放。這種反應(yīng)路徑不經(jīng)過(guò)CO氧化過(guò)程，因此反應(yīng)

4、發(fā)生電位比純鉑催化劑低很多，催化活性大幅提高。表面修飾常用方法高能量修飾法高能量修飾法利用高能物理手段對(duì)粒子進(jìn)行表面改性。合成Pt與過(guò)度金屬合金納米管材料時(shí)可以使用靜電沉積在Pt表面生成納米管電暈電暈紫外線紫外線等離子等離子束束表面修飾常用方法酯化反應(yīng)法酯化反應(yīng)法酯化試劑與納米粒子表面原子反應(yīng)，原來(lái)親水疏油的表面變成親油疏水的表面，使用于表面為弱酸性或中性的納米粒子。表面修飾常用方法表面接枝改性法表面接枝改性法是納米粒子表面原子與修飾劑分子（大分子鏈）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變其表面結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的方法。表面修飾常用方法偶聯(lián)劑法偶聯(lián)劑法偶聯(lián)劑一般具備兩種基團(tuán)，一種能與無(wú)機(jī)納米粒子表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，另一種能

5、與有機(jī)物反應(yīng)或相容。偶聯(lián)劑是一類用于改變無(wú)機(jī)材料與合成樹(shù)脂的有機(jī)材料相容性及界面性能的添加劑。硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)通式硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)通式Y(jié)(CHY(CH2 2)nSiX)nSiX3 3目錄CONTENTS基本定義研究意義修飾方法應(yīng)用實(shí)例前景展望應(yīng)用實(shí)例偶聯(lián)劑烷氧集團(tuán)的水解1獲得多羥基活性集團(tuán)合成SiO2納米材料的功能化部分硅羥基與SiO2表面的羥基縮合成硅氧鍵2表面修飾應(yīng)用實(shí)例-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-OHOOHOHSiO2納米材料的結(jié)構(gòu)式偶聯(lián)劑與SiO2納米材料的修飾反應(yīng)表面修飾應(yīng)用實(shí)例目錄CONTENTS基本定義研究意義修飾方法應(yīng)用實(shí)例前景展望前景展望選題義分析方法主要內(nèi)容 （2） 納米納米阻燃劑阻燃劑（3）納米塑料（1）納米材料的蓮花效應(yīng)其他應(yīng)用發(fā)展前景納米研究目前還有許多基礎(chǔ)研究在進(jìn)行中,在納米尺度上還有大量原理性問(wèn)題尚待研究,納米科技現(xiàn)在的發(fā)展水平大概相當(dāng)于計(jì)算機(jī)技術(shù)在20世紀(jì)50年代的發(fā)展水平,人類最終進(jìn)入納米時(shí)代還需要30到50年的時(shí)間,50年后納米科技有可能像今天計(jì)算機(jī)技術(shù)表面修飾前景展望參考文獻(xiàn)【1】無(wú)機(jī)納米材料的表面修飾改性與物性研究 薛茹君，吳玉程著 合肥工業(yè)大學(xué)出版社 , 2009.10【2】納米Si