924-纳米二氧化硅表面改性及其对阿维菌素吸附和缓释性能
纳米 二氧化硅 的结构、制备及应用
纳米二氧化硅的结构、制备及应用纳米二氧化硅的结构、制备及应用摘要:纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。
本文整理相关文献，介绍纳米二氧化硅材料的结构特征、主要制备方法及相关应用。
关键词:纳米二氧化硅结构特征制备应用一、引言[1]纳米材料是当今无机化学及材料化学研究的热门课题之一，因其具有表面效应、宏观量子隧道效应和小尺寸效应，其所表现的诸如熔点、磁性、光学、导热、导电等性质，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
因此纳米材料被广泛的应用于医药学、电子工业、环境科学和纺织工业等领域，具有广阔的前景。
纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。
纳米二氧化硅俗称"超微细白炭黑"，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
纳米二氧化硅因其独特的性质引起了国内外科学家的广泛关注。
本文整理相关文献，介绍纳米二氧化硅材料主要制备方法及相关应用。
二、纳米SiO2的结构特征[2-3]SiO2按制备方法可分为气相法SiO2和沉淀法SiO2,这两类SiO2表面都存在大量残键和不同键合状态的羟基(相邻羟基、隔离羟基和双羟基),这种高活性的表面微观结构使SiO2极易以一次团聚体为基本单元联结成球状、线链状、团簇状等三维立体骨架或点阵结构形式。
在X射线衍射下,气相法纳米SiO2和沉淀法纳米SiO2粒均呈无定形结构,气相法SiO2粒径小,尺寸均一,表面羟基含量低,吸附活性高,内部结构几乎完全是排列紧密的三维网络状结构,具有一定的物理化学稳定性。
纳米二氧化硅的表面改性研究
第４期王云芳等：纳米二氧化硅的表面改性研究３８３ＳｉｚｅｏｆＳｉ０２ｇｒａｉｎ（ｎｍ）图１水溶胶中Ｓｉ０５颗粒的大小分布Ｆｉｇ．１ＳｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＳｉ０２ｇｒａｉｎｉｎｈｙｄｒｏｓｏｌ可以看出，所制得的二氧化硅水溶胶中，二氧化硅成纳米状态分布，粒径为５０—１２７ｒｉｍ，其电子显微镜照片如图２所示。
另外，从二氧化硅水溶胶的红外光谱（图３（ａ））可以看出，２９００ｃｍｄ为ＳｉＯＨ的吸收峰；３４３３ｅｍｄ为吸附的水峰；１２１６ｅｍ’１为Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ的不对称伸缩峰；９５８ｃｍｄ为ＳｉＯＨ的伸缩峰；４７１ｃｍｄ为Ｏ—Ｓｉ·Ｏ的畸变吸收峰，说明纳米二氧化硅表面还有大量羟基，因此它可以和许多有机官能团发生作用。
２．２表面羟基值的测定【ｌ列采用离心干燥分离、醇洗，反复５次使溶胶中的二氧化硅分离，１０００Ｃ真空干燥４８ｈ，得到纳米二氧化硅粉体，其红外光谱如图３（ａ）所示。
称取该粉体２９放入１００ｍＬ的锥形瓶中，加入０．０５ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液８０ｍＬ，密封搅拌２４ｈ。
离心分离二氧化硅颗粒后的溶液体积为Ｃ毫升（一８０ｍＬ），从分离的Ｃ毫升溶液中量取１０ｍＬ，用Ａ毫升０．０５ｍｏＬ／Ｌ的ＨＣｌ溶液滴定至中性，剩余溶液（Ｃ一１０ｍＬ）用同样的方法滴定至中性所用ＨＣｌ溶液为Ｂ毫升，根据下式可计算出单位重量二氧化硅颗粒表面的羟基含量（ｘ）ｕ引。
茗：盟笔华≈７．８ｍｍｏｌ／ｇ茗２——广２Ｌｇ上式中，Ａ一中和分离溶液１０ｍＬ所消耗０．０５ｍｏＬ／ＬＨＣｌ溶液的体积数；Ｂ一滴定剩余溶液（约７０ｍＬ）至中性所用０．０５ｍｏｌ／ＬＨＣＩ溶液的体积数；ｗ一纳米二氧化硅粉体的克重数。
２．３纳米二氧化硅的表面改性及分析配制２．０ｗｔ％纳米二氧化硅水溶胶１００ｍＬ，并用冰醋酸调节溶液的ｐＨ＝３．５—４．５，随后加入图２改性前纳米Ｓｉ０２粒子的ＴＥＭ图片Ｆｉｇ．２ＴＥＭｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｎａｎｏ—ｓｉｌｉｃａｐａｒｔｉｃｌｅｓｂｅｆｏｒｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ４００￥００１２００１６００２０００２４００２８００３２００３６００４０００Ｗａｖｃｎｔｕｎｂｅｒ“ｇｎｒｌ图３ｓｉ０２（ａ），ｃｒ，ｒＭＳ（ｂ）和ＧＰＴＭＳ改性Ｓｉ０２（ｃ）的红外光谱Ｆｉｇ．３ＦＴＩＲｇｐｌ圮－ｑ：ｒａｏｆ（ａ）ｓｉｌｉｃａ，（ｂ）ＣＰａ＇ＭＳａｎｄ（ｃ）ＣＰＴＭＳ—ｍｏｄｉｆｉｅｄｓｉｌｉｃａ２ｍＬ偶联剂ＧＰＴＭＳ（未水解前的红外光谱如图３（ｂ）所示），磁力搅拌，常温反应２．５ｈ后得到纳米二氧化硅改性溶胶（改性后纳米颗粒溶液的透射电子显微镜显微分析如图４所示）经离心干燥后醇洗（重复五次），常温干燥２４ｈ，然后在２００℃真空干燥４８ｈ得到改性纳米ＳｉＯ：粉体，其红外图谱如图３（ｃ），从图谱可以看出：纳米二氧化硅接枝ＧＰＴＭＳ后，二氧化硅的物理吸附水（３４３３ｃｍ。
纳米二氧化硅
纳米二氧化硅的特性及其研究进展敖善世 2013326602046摘要：纳米SiO2是有硅或有机硅的氯化物高温水解生成表面带有羟基的超微细粉末，粒径小于10nm，通常为20~60nm，化学纯度高，分散性好，比表面积大。
在化学工业中又称为白炭黑，是目前世界上大规模生产的产量高的一种纳米粉体材料。
纳米二氧化硅无毒、无味、无污染，具有表面能高及其吸附能力强等特异性优点, 是优质的稳定剂和融合剂.在电子、光学、生化科学等都有着广泛的应用。
关键词：纳米二氧化硅；性质；制备；应用一、纳米二氧化硅的性质纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，是一种外形为白色无定型粉末,无毒、无味、无污染的非金属材料，其微结构呈絮状或网状的准颗粒结构，为球形.这种特殊的结构使它具有独特的性质。
纳米二氧化硅对波长490nm 以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。
纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应可以产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。
二氧化硅不但具有粒径小、化学纯度高、分散性好等特异性优势，还具有吸附性强、可塑性良好、同时具有高磁阻性和低热导性的优势。
二、纳米二氧化硅的制备制备二氧化硅的工艺分为干法和湿法两大类。
干法制备的特点是其产品纯度高,而且性能相对较好,但是其所需设备要求高投资成本大、而且在生产实践过程中能耗大.湿法制备应用要求较低，所需原料普遍且价格低廉，所生产产品纯度虽然比干法制备的低，但经一系列的化学反应改性后，性能与炭黑接近。
无论是采用干法制备还是湿法制备我们所要达到的目的是生产出纯度高、颗粒小、分散性好的纳米二氧化硅产品。
1．干法制备纳米二氧化硅干法制备纳米二氧化硅的原料通常使用无机硅或者卤硅烷、氧气(或空气)和氢气，经高温反应进行制备，得到的是二氧化硅溶胶。
介孔二氧化硅-阿维菌素缓释体系的制备与性能研究
介孔二氧化硅-阿维菌素缓释体系的制备与性能研究LI Xuan-min;XU Yong-quan;ZHAO Rui-hong;LIU Yue;HOU Juan-min【摘要】以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为碱性催化剂,采用无模板法制备介孔二氧化硅和中空介孔二氧化硅,选用持效期较短的阿维菌素作为模型药物构成缓释体系,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面仪(BET)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和紫外分光光度计(UV)对二氧化硅材料的形貌、粒径、载药量进行表征和测定,同时测试其缓释性能.探讨了溶剂蒸发法和超声浸渍法两种不同载药方法对缓释性能的影响.结果表明,两种农药缓释载体均呈球形,平均粒径500 nm,其中中空介孔二氧化硅载体具有独特的中空介孔复合结构,超声浸渍法载药效果较好,两种载体的载药量分别为48.89％和52.58％,中空介孔二氧化硅-阿维菌素缓释体系的缓释区间较大,缓释效果较好,31 h才基本达到平衡.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)006【总页数】5页(P1274-1278)【关键词】中空-介孔结构;介孔二氧化硅;阿维菌素;缓释体系;无模板法【作者】LI Xuan-min;XU Yong-quan;ZHAO Rui-hong;LIU Yue;HOU Juan-min【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ45;TQ17;S482.3+9阿维菌素(AVMs)是一种高效广谱的杀虫剂，但持效期较短[1]。
目前，利用无机多孔材料制备的吸附型农药缓释剂过程简单[2-3]，可以显著提高农药利用率和持效期，有效降低用药次数、用药量和农药残留[4-5]。
中空介孔SiO2纳米粒子(HMSNs)具备大比表面、孔径可调且孔道均匀等优点，在载药和药物缓控释领域的应用广泛[6-7]。
本文采用无模板法，在较为温和的条件下，制备介孔二氧化硅材料，对其性能进行相关表征，对阿维菌素进行负载，探讨二氧化硅材料结构特性对农药缓释的影响，为其应用提供理论和实际依据。
纳米二氧化硅结团效应
纳米二氧化硅结团效应1. 简介纳米二氧化硅（SiO2）是一种常见的无机材料，具有广泛的应用领域。
在纳米尺度下，二氧化硅表现出了许多与其宏观性质不同的特殊性质，其中之一就是结团效应。
结团效应是指纳米颗粒在溶液或固体中形成聚集态的现象。
对于纳米二氧化硅而言，结团效应主要体现在其表面活性和胶体稳定性上。
本文将从理论和实验两个方面探讨纳米二氧化硅结团效应的原因、影响以及相关应用。
2. 结团效应的原因2.1 表面能降低纳米颗粒表面存在大量未饱和键和不饱和官能团，这些未饱和键或官能团具有较高的表面能。
当纳米颗粒靠近时，它们之间会发生相互作用，从而使得表面能降低。
这种表面能降低促使纳米颗粒更倾向于聚集在一起，形成结团。
2.2 范德华力增强纳米颗粒之间的相互作用主要通过范德华力来实现。
在纳米尺度下，范德华力对相互作用的贡献会显著增强。
这种增强的范德华力使得纳米颗粒更容易聚集在一起。
2.3 溶剂效应溶剂中存在的离子和分子也会对纳米颗粒的结团行为产生影响。
一些离子和分子可以与纳米颗粒表面发生化学反应，形成键合或吸附，从而促进结团的发生。
3. 结团效应的影响3.1 表面活性变化纳米二氧化硅结团后，其表面活性会发生改变。
结团前的纳米颗粒表面具有较高的表面能，能够吸附溶液中的有机物、金属离子等。
而结团后，这些吸附能力会减弱或消失，导致纳米颗粒在某些应用中失去活性。
3.2 胶体稳定性降低在溶液中，纳米二氧化硅结团会导致胶体稳定性降低。
结团后的纳米颗粒聚集成较大的团簇，易于沉降或析出。
这对于一些需要长时间稳定分散的应用来说是不利的。
3.3 光学性质变化纳米颗粒的聚集程度会对其光学性质产生影响。
当纳米二氧化硅发生结团后，其光学性质可能发生变化，例如吸收峰位置和强度的改变，散射强度的增加等。
4. 结团效应的应用4.1 药物缓释系统纳米二氧化硅结团可以用于药物缓释系统中。
通过控制结团程度和大小，可以调节药物释放速率和持续时间。
此外，结团后形成的多孔结构还能提供更大的表面积和载荷容量。
有机颜料的表面纳米包覆改性及其在涂料中的应用研究
有机颜料的表面纳米包覆改性及其在涂料中的应用研究一、本文概述随着科学技术的不断发展，有机颜料作为涂料工业的重要组成部分，其性能的提升和改性一直是研究的热点。
其中，表面纳米包覆技术作为一种新兴的改性方法，近年来受到了广泛关注。
该技术通过在有机颜料表面引入纳米级别的无机材料，形成一层或多层包覆层，从而改变颜料的表面性质，提高其稳定性、分散性、耐候性和耐腐蚀性等。
本文旨在探讨有机颜料的表面纳米包覆改性技术及其在涂料中的应用，分析改性前后的颜料性能变化，为涂料工业的发展提供理论支持和实践指导。
文章将首先介绍有机颜料的基本性质和应用现状，阐述表面纳米包覆改性的基本原理和方法。
接着，通过具体的实验研究和数据分析，探讨不同纳米包覆材料对有机颜料性能的影响，以及纳米包覆层在涂料中的稳定性和分散性。
在此基础上，文章还将对表面纳米包覆改性后的有机颜料在涂料中的应用进行深入研究，评估其在不同涂料体系中的表现，为实际生产中的应用提供指导。
本文旨在全面系统地研究有机颜料的表面纳米包覆改性技术及其在涂料中的应用，为提升涂料性能和拓展有机颜料的应用领域提供新的思路和方法。
二、有机颜料表面纳米包覆改性的原理与方法有机颜料的表面纳米包覆改性是一种通过物理或化学方法在颜料表面形成一层纳米级的包覆层，以改善其性能并扩大其应用范围的技术。
其原理主要基于纳米包覆层对有机颜料表面的覆盖和保护，以及由此产生的表面效应和界面性质的改变。
纳米包覆改性的原理主要包括两个方面：一是纳米颗粒对有机颜料表面的覆盖和包裹，形成一层阻隔层，保护颜料免受外界环境的侵害；二是纳米颗粒与有机颜料表面之间的相互作用，如化学键合、物理吸附等，从而改变颜料的表面性质，如润湿性、分散性、光稳定性等。
物理法主要包括机械混合法、超声波法、球磨法等。
这些方法主要通过物理作用力将纳米颗粒与有机颜料混合在一起，形成包覆层。
这种方法操作简单，但包覆效果往往不够理想，纳米颗粒与颜料之间的结合力较弱。
混凝土中添加纳米二氧化硅的方法
混凝土中添加纳米二氧化硅的方法标题：混凝土中添加纳米二氧化硅的方法及其应用引言：混凝土是建筑领域中最常见的材料之一，具有优秀的力学性能和耐久性。
然而，传统混凝土在面对一些特定的挑战时存在一定的局限性。
为了提升混凝土的性能，并满足不同应用需求，研究人员逐渐将纳米技术引入混凝土材料中。
本文将重点讨论在混凝土中添加纳米二氧化硅的方法，并探讨其在不同领域的应用。
第一部分：纳米二氧化硅的特性和优势1.1 纳米材料的定义和特性纳米材料是指至少在一维、二维或三维尺度上，至少有一项尺寸小于100纳米的材料。
具有独特的物理、化学和力学性质，如高比表面积、尺度效应、量子效应等。
1.2 纳米二氧化硅的特性纳米二氧化硅是一种常见的纳米材料，具有高比表面积、优异的力学性能、抗菌性和化学稳定性等特点。
这些特性赋予了纳米二氧化硅在混凝土材料中多种应用的潜力。
第二部分：混凝土中添加纳米二氧化硅的方法2.1 直接添加法直接添加法是将纳米二氧化硅直接添加到混凝土的混合料中。
可以通过控制添加量和混合过程来实现纳米二氧化硅的均匀分散。
这种方法简单易行，但需要注意纳米材料添加量的控制，以避免对混凝土性能产生负面影响。
2.2 表面改性法表面改性法是将纳米二氧化硅进行表面改性后，再添加到混凝土混合料中。
通过表面改性可以调控纳米材料与混凝土基质的相互作用，提高纳米材料的分散性和与混凝土基质的相容性。
这种方法能够有效提高混凝土的力学性能和抗裂性能。
2.3 化学反应法化学反应法是在混凝土配合比设计中添加一定的化学试剂，使其与混凝土中的某些组分发生化学反应生成纳米二氧化硅。
这种方法能够实现纳米材料与混凝土基质的更好结合，提高混凝土的耐久性和抗渗性。
第三部分：纳米二氧化硅在混凝土中的应用3.1 提高混凝土力学性能纳米二氧化硅的添加能够显著提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗冲击性能。
这是由于纳米材料的添加能够填充混凝土中的孔隙，增加混凝土的致密度和韧性。
纳米二氧化硅表面改性
纳米二氧化硅表面改性一、本文概述纳米二氧化硅作为一种重要的无机纳米材料，因其独特的物理化学性质，如高比表面积、良好的化学稳定性和独特的光学性质等，在众多领域如橡胶、塑料、涂料、医药、化妆品和食品工业等都有着广泛的应用。
然而，纳米二氧化硅的高比表面积和表面能导致其易于团聚，从而影响了其性能和应用。
因此，对纳米二氧化硅进行表面改性，以改善其分散性和与其他材料的相容性，一直是纳米材料领域的研究热点。
本文旨在深入探讨纳米二氧化硅表面改性的各种方法、原理及其在实际应用中的效果。
我们将首先介绍纳米二氧化硅的基本性质和应用领域，然后重点论述表面改性的重要性以及目前常用的表面改性方法，包括物理改性和化学改性两大类。
在此基础上，我们将对改性后的纳米二氧化硅的性能进行评估，并探讨其在实际应用中的潜力和挑战。
我们将展望纳米二氧化硅表面改性的未来研究方向和应用前景。
通过本文的阐述，我们希望能够为从事纳米材料研究和应用的科研人员提供有价值的参考，推动纳米二氧化硅表面改性技术的进一步发展，并为其在各领域的广泛应用提供有力支持。
二、纳米二氧化硅的表面性质纳米二氧化硅（SiO₂）是一种重要的无机纳米材料，因其独特的物理化学性质，如高比表面积、优异的热稳定性、良好的光学透明性等，在众多领域如涂料、橡胶、塑料、陶瓷、生物医药等都有着广泛的应用。
而纳米二氧化硅的表面性质，特别是其表面结构和活性，直接影响了其在这些领域的应用效果。
纳米二氧化硅的表面结构主要由硅羟基（Si-OH）构成，这些硅羟基可以是孤立的，也可以是连生的，形成硅氧烷键（Si-O-Si）。
这些硅羟基的存在使得纳米二氧化硅表面带有亲水性，易于形成氢键，从而表现出强烈的吸附性能。
同时，硅羟基也是纳米二氧化硅表面改性的关键，通过对其进行化学反应，可以引入各种有机官能团，从而改变其表面性质。
纳米二氧化硅的表面活性主要源于其高比表面积和大量的表面硅羟基。
高比表面积使得纳米二氧化硅能够与其他物质进行充分的接触和反应，而大量的表面硅羟基则提供了丰富的反应位点。
211220294_改性纳米二氧化硅对水泥基材料力学性能和耐久性影响的试验研究
水泥是混凝土的主要成分，但其制造过程会排放二氧化碳。
硅酸盐水泥占混凝土二氧化碳排放总量的近80%，占地球二氧化碳排放总量的5%~7%。
到2050年，硅盐酸水泥的需求可能会翻一番，达到每年60亿t。
与传统混凝土相比，开发和制造熟料更少，二氧化碳排放量更低的混凝土将是未来几十年可持续发展的关键挑战，研究发现将混凝土的耐久性从50年提高到500年，可以将二氧化碳排放对环境的影响降低10倍。
因此，研究人员一直致力于提高水泥基材料的可持续性和耐久性，如纤维增强混凝土、自密实混凝土、超高性能混凝土等的研究越来越广泛[1]。
自20世纪60年代末以来，纳米技术在各个领域都展现出前所未有的优势。
一系列纳米材料被生产和混合，以改善母材的性能。
在水泥混凝土领域，纳米材料能够提高水泥基材料和混凝土耐久性，其优势主要体现在与微米材料相比，纳米材料可通过火山灰反应降低孔隙率，减薄界面过渡区，使混凝土结构微观致密；其次，非活性颗粒和未反应的颗粒能够填充水泥孔隙，改善混凝土的力学性能和耐久性[2]。
但由于纳米二氧化硅比表面积较大，自身容易团聚，分散性差，且在水泥孔溶液的碱性环境下容易与Ca2+形成大的团聚体，从而失去了其纳米尺寸的优势。
因此，为了改善其分散性，充分发挥纳米尺寸效应，对纳米二氧化硅进行改性是一种有效的方式。
聚羧酸减水剂是高性能混凝土的组成成分之一，与水泥有很好的相容性，本文采用聚羧酸减水剂对纳米二氧化硅进行表面改性，探究了改性纳米二氧化硅对水泥基材料工作性、力学性能和耐久性的影响，揭示了改性纳米二氧化硅都会水泥基材料性能提升的可行性[4]。
1使用聚羧酸系减水剂改性纳米二氧化硅本研究中使用的二氧化硅纳米颗粒（SiO2）从某生产企业中获得，二氧化硅纯度为99.5%，颗粒粒径为15nm~30nm。
表1给出了从制造商处获得的物理性质和元素分析。
此外，从制造商获得的识别纳米二氧化硅颗粒非晶态性质的SEM图像和X射线衍射分别如图1和图2所示。
纳米二氧化硅表面改性及辐射引发接枝GMA的研究
孙贵生 俎建华 刘新文 童 龙
（ 上海大学射线应用研究所
上海 ２ １０ ０ ８ ０）
摘要 利用偶联剂对纳米二氧化硅进行表面化学改性，制备 了乙烯基活化的纳米二氧化硅。 随后运用 １ ， 射线引发 共辐照接枝的方法在改性纳米二氧化硅上接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯 （ ｌｃ ｙ ｍ ｔａｒｌｔ，Ｇ Ｇ ｙｉ ｌ ｅ ｃ ａ ｄ ｈ ｙ ｅ ＭＡ）单体 ，研 究 了单体浓度 ，辐照剂量等 因素对接枝率 的影响规律 ，明确了反应条件与接枝率的对应关系 ，并采用傅立叶变
Ｆ ｇ３ ＦＦＩ ｓ ｅ ｔａｏ ｌ ｏ ｉ ｘ ｄ ｇ ａ ｔｄ ｉ ． － Ｒ ｐ ｃ ｆ ｉ ｃ ｎ ｄ ｏ ｉ ｅ ａＵｎ ｆｅ ， ｒ ｓｉ ｒ
Ｆｇ Ｅ ｅｔ ｆ ＭＡｃ ｎｅｔ ｔ ｎｏ ｅ ａ ｉｇｙ ｌｏ ｉ． ２ ｆ ｃｏ Ｇ ｃｎ ａ ｏ ｎｔ ｆｎ ｅｄ ｆ ｏ ｒｉ ｈ ｇ ｔ ｉ ｒ
２３ 红 外分析 ．
图１ Ｇ 为 ＭＡ接 枝率与 辐照总 剂量 的关 系 ， 辐
照剂量在 ３ ０ Ｇ —１ｋ ｙ范围内时接枝率随辐照剂量的 增 加而增 大 。 辐照 剂量大 于 １ｋ ｙ 后 ， ０Ｇ 曲线上升趋 势逐渐平 缓 ，接 枝率增 大的速 度变慢 ，接 枝反应 的
最后 阶段 接枝率基 本保 持恒定 ，这是 由于基 体 自由 基 之 间随反 应时 间的延 长相互 结 合 的几 率增 大 ， Ｊ
２６ ７
辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报
第２ ５卷
所得 产物 即为 ＳＯ 一— ＭＡ接 枝共 聚物 。 ｉ２ Ｇ ｇ
１ 接枝率 的测定 ． ４
将接 枝产物再 经丙酮用 索 氏抽提器 抽提 ５ 以 ｈ 上进 一 步 除去均 聚物 ，在 ５ ℃烘 箱 中干燥 至恒 重 ０ （ ），以下式计算 接枝率 Ｇ （ 为样 品原 重 ）。
纳米二氧化硅的表面改性及其应用进展
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纳米二氧化硅的结构及表面改性对橡胶复合材料性能影响的研究进展
专论·综述 合成橡胶工业,2009-11-15,32(6):522～526CH I N A SY NTHETI C RUBBER I N DUSTRY纳米二氧化硅的结构及表面改性对橡胶复合材料性能影响的研究进展许石豪,刘 丰,李小红,张治军3(河南大学特种功能材料教育部重点实验室,河南开封475001) 摘要:分析了纳米Si O2结构及表面改性对其填充橡胶复合材料性能的影响,对比了不同表面改性方法对Si O2增强效果的影响,指出基于良好分散性的适度结构化和高效功能化表面改性是提高Si O2增强橡胶复合材料性能的重要因素。
简要介绍了纳米Si O2在橡胶复合材料中的应用研究现状。
关键词:纳米二氧化硅;结构;表面改性;橡胶纳米复合材料;综述 中图分类号:T Q330138+3 文献标识码:A 文章编号:1000-1255(2009)06-0522-05 近年来,橡胶/无机纳米复合材料以其独特的性能引起了人们的关注,这类复合材料综合了橡胶的韧性、可加工性、介电性和无机粒子的强度、模量、结构稳定性等优良性能,实现了有机高分子与无机纳米材料的分子级复合[1],赋予了橡胶材料许多新奇的特性和规律。
科研工作者对黏土[2]、碳纳米管[3]、蒙脱土[4]、Mg(OH)2等许多无机纳米材料在橡胶基体中的增强作用做了大量研究,并已取得了较为理想的成果。
纳米Si O2是最早诞生的纳米材料之一,也是目前世界上大规模生产的一种纳米粉体材料。
作为一种优良的结构和功能材料,纳米Si O2具有粒径小、表面活性高、耐高温、无毒、无污染等优点,这为Si O2/橡胶纳米复合材料的研究与开发开辟了新的领域[5-8]。
然而,纳米Si O2较高的表面活性使其在使用过程中极易团聚,而且Si O2与大多数橡胶基体材料相容性较差,这些因素都限制了Si O2在复合材料中性能的发挥。
因此,探讨纳米Si O2独特的微观结构和表面性质对橡胶复合材料机械、黏弹、加工等性能的影响具有十分重要的意义。
纳米二氧化硅的制备与表征
纳米二氧化硅的制备与表征一、本文概述随着纳米科技的飞速发展，纳米材料因其独特的物理和化学性质在多个领域，如电子、生物、医药和环保等，展现出了广阔的应用前景。
其中，纳米二氧化硅作为一种重要的无机纳米材料，因其高比表面积、优异的化学稳定性和独特的物理化学性质而备受关注。
本文旨在全面介绍纳米二氧化硅的制备方法，深入剖析其表征技术，以期为进一步推动纳米二氧化硅的基础研究和应用开发提供理论支撑和实践指导。
在制备方面，本文将详细介绍纳米二氧化硅的多种制备方法，包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、微乳液法、沉淀法等，并分析各种方法的优缺点和适用条件。
同时，还将探讨制备过程中影响纳米二氧化硅形貌、结构和性能的关键因素，如原料选择、反应条件、后处理等。
在表征方面，本文将综述纳米二氧化硅的表征手段，包括透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、射线衍射（RD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等，以及这些表征手段在纳米二氧化硅结构、形貌、粒径分布和表面性质分析中的应用。
通过本文的阐述，读者可以对纳米二氧化硅的制备与表征技术有一个全面而深入的了解，为相关研究和应用提供有益的参考和借鉴。
二、纳米二氧化硅的制备方法纳米二氧化硅的制备方法多种多样，主要包括物理法、化学法以及生物法等。
其中，化学法因其操作简单、产量高、成本低等优点，成为当前工业制备纳米二氧化硅的主要方法。
物理法：物理法主要包括机械粉碎法、蒸发冷凝法、真空冷凝法等。
这些方法主要通过物理手段将大颗粒的二氧化硅粉碎或冷凝成纳米级别的颗粒。
然而，物理法往往能耗高，且制备的纳米二氧化硅粒子易团聚，影响其分散性和使用效果。
化学法：化学法主要包括溶胶-凝胶法、微乳液法、沉淀法、气相法等。
其中，溶胶-凝胶法是最常用的方法之一。
该方法以硅醇盐或无机硅酸盐为原料，通过水解、缩聚等化学反应，形成稳定的溶胶，再经过陈化、干燥、煅烧等步骤，得到纳米二氧化硅。
纳米二氧化硅
纳米二氧化硅LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】纳米二氧化硅的特性及其研究进展敖善世是有硅或有机硅的氯化物高温水解生成表面带有羟基的超微细粉摘要：纳米SiO2末，粒径小于10nm，通常为20~60nm，化学纯度高，分散性好，比表面积大。
在化学工业中又称为白炭黑，是目前世界上大规模生产的产量高的一种纳米粉体材料。
纳米二氧化硅无毒、无味、无污染，具有表面能高及其吸附能力强等特异性优点, 是优质的稳定剂和融合剂.在电子、光学、生化科学等都有着广泛的应用。
关键词：纳米二氧化硅；性质；制备；应用一、纳米二氧化硅的性质纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，是一种外形为白色无定型粉末,无毒、无味、无污染的非金属材料，其微结构呈絮状或网状的准颗粒结构，为球形.这种特殊的结构使它具有独特的性质。
纳米二氧化硅对波长490nm 以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。
纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应可以产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。
二氧化硅不但具有粒径小、化学纯度高、分散性好等特异性优势，还具有吸附性强、可塑性良好、同时具有高磁阻性和低热导性的优势。
二、纳米二氧化硅的制备制备二氧化硅的工艺分为干法和湿法两大类。
干法制备的特点是其产品纯度高,而且性能相对较好,但是其所需设备要求高投资成本大、而且在生产实践过程中能耗大.湿法制备应用要求较低，所需原料普遍且价格低廉，所生产产品纯度虽然比干法制备的低，但经一系列的化学反应改性后，性能与炭黑接近。
无论是采用干法制备还是湿法制备我们所要达到的目的是生产出纯度高、颗粒小、分散性好的纳米二氧化硅产品。
1．干法制备纳米二氧化硅干法制备纳米二氧化硅的原料通常使用无机硅或者卤硅烷、氧气(或空气)和氢气，经高温反应进行制备，得到的是二氧化硅溶胶。
纳米二氧化硅粉体的表面改性研究
纳米二氧化硅粉体的表面改性研究一、本文概述随着纳米科技的飞速发展，纳米二氧化硅粉体因其独特的物理化学性质，在众多领域如橡胶、塑料、涂料、陶瓷、医药和化妆品等中得到了广泛的应用。
然而，纳米二氧化硅粉体的高比表面积和强表面能使得其极易发生团聚，这不仅影响了其性能的发挥，也限制了其在某些领域的应用。
因此，对纳米二氧化硅粉体进行表面改性，提高其分散性和稳定性，成为了当前研究的热点之一。
本文旨在探讨纳米二氧化硅粉体的表面改性研究，通过对表面改性方法、改性剂种类和改性效果等方面的深入研究，为纳米二氧化硅粉体的应用提供理论支持和实践指导。
文章首先介绍了纳米二氧化硅粉体的基本性质和表面改性的重要性，然后综述了目前常用的表面改性方法，包括物理法、化学法和复合法等，并分析了各种方法的优缺点。
接着，文章重点研究了不同改性剂对纳米二氧化硅粉体表面改性的效果，通过对比实验和表征分析，揭示了改性剂种类、用量和改性条件等因素对改性效果的影响。
文章对纳米二氧化硅粉体表面改性的未来发展趋势进行了展望，提出了一些有待进一步研究的问题和方向。
本文的研究结果不仅有助于深入理解纳米二氧化硅粉体的表面改性机制，也为优化改性工艺、提高改性效果提供了有益的参考。
本文的研究也有助于推动纳米二氧化硅粉体在各个领域的应用，促进纳米科技的进一步发展。
二、纳米二氧化硅粉体的基本性质纳米二氧化硅粉体是一种无机纳米材料，因其独特的物理化学性质，在众多领域有着广泛的应用。
其基本性质主要表现在以下几个方面：粒径与比表面积：纳米二氧化硅粉体的粒径通常在1-100纳米之间，这使得其比表面积远大于常规材料。
高比表面积赋予了纳米二氧化硅优异的吸附性能和反应活性。
表面能：由于纳米二氧化硅粉体的高比表面积，其表面能也相对较高。
这使得纳米二氧化硅易于团聚，从而影响了其分散性和应用性能。
表面羟基：纳米二氧化硅粉体表面存在大量的羟基（-OH），这些羟基不仅使纳米二氧化硅具有亲水性，还为其表面改性提供了反应位点。
磁性纳米二氧化硅的制备与性能研究
磁性纳米二氧化硅的制备与性能研究崔媛;林亚波【摘要】纳米二氧化硅(nSiO2)微球因其比表面积大、表面吸附力强、其表面富含可供改性的化学官能团,并且稳定性高,目前已经广泛用于模板化包药、药物运载、药物缓释等领域.以磁性Fe3O4为核,采用共沉淀法制备出有核壳结构的磁性纳米二氧化硅(nMSiO2)微球,在药物传输以及荧光标记诊断方面可以实现磁导向,具有潜在的应用价值.在nMSiO2微球上接枝可以发荧光的异硫氰酸(FITC),可以实现磁引导的同时示踪.获得的nMSiO2微球利用磁性测试、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)进行结构和性能的表征,结果表明,nSiO2微球包裹了磁性Fe3O4后,nMSiO2微球具备磁性,且其性能与纯nSiO2有了本质的差异,接枝异硫氰酸且能够发出荧光.%For silicon dioxide nanospheres have large superficial area and high adsorption capacity and stability with ac-tive organic groups on the surface,they are used as templated packages medicine,drug delivery system and drug sus-tained release. Here,Fe3O4 was used as core to prepare nanosilica with core and shell structure by coprecipitation meth-od to perform magnetic steering,especially used in the field of drug delivery system and fluorescence labeling diagnose. Isothiocyanic acid was grafted on the surface of magnetic nanosilica sphere to produce fluorescence to achieve tracer function accompany with magnetic steering. The magnetic nanosilica spheres were characterized by magnetic test, X ray diffraction, scanning electron microscope, transmission electron microscopy and infrared spectroscopic analysis. The re-sults indicated that when Fe3O4was encapsulated with silicon dioxide, the magnetic spheres have magnetism different from silica sphere,and grafting with fluorescein isothiocyanate made the spheres had the abilities to fluoresce.【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)006【总页数】5页(P53-56,52)【关键词】二氧化硅;四氧化三铁;纳米;荧光【作者】崔媛;林亚波【作者单位】长春理工大学材料科学与工程学院,长春 130022;北京市顺义区第一中学,北京 101300【正文语种】中文【中图分类】TQ050纳米二氧化硅（nSiO2）微球是一种粒子直径为纳米尺度的球形材料，近年来在药物载体和控制释放得到了广泛的研究和应用［1，2］。
纳米二氧化硅分散的综述
纳米二氧化硅的综述一、纳米二氧化硅的性质纳米2SiO 为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的非金属材料。
微结构为球形，呈絮状和网状的准颗粒结构。
纳米2SiO 具有巨大的比表面积和大量高反应活性的羟基，通过与有机基体的复合，2SiO 可将自身的优异性能赋予复合材料，纳米2SiO 具有独特性质，如具有对抗紫外线的光学性能；它还可提高材料的抗老化性和耐化学性；将其分散在材料中，可提高材料的强度、强性；还具有吸附色素离子、降低色素衰减的作用等。
因此广泛应用于塑料、陶瓷、粘合剂、橡胶、油墨和造纸等方面。
但是由于纳米2SiO 表面呈现一定的亲水性，易于团聚，在有机相中难以分散和润湿，与有机基团结合力差。
填充未经表面处理的纳米粒子，不但起不到特殊作用，反而会成为复合材料的力学弱点，在一定程度上限制了纳米2SiO 的应用。
因此必须对其进行表面改性，提高其与有机基体的相容性和结合力，同时可通过表面接枝聚合物增加与基体的相容性，赋予复合材料优异的性能。
二、纳米二氧化硅的制备纳米2SiO 的制备按工艺可分为干法和湿法两大类。
干法工艺制备的产品虽然具有纯度高，性能好的特点，但设备投资大、生产过程中能耗大、成本高。
湿法工艺所用原料广泛、价廉，产品经过硅烷偶联剂化学改性后，补强性能接近于炭黑。
无论采用哪种方法，人们追求的目标均是希望制备出粒度小、分布窄、纯度高、分散性好、比表面积大的纳米二氧化硅。
1、干法制备纳米二氧化硅干法工艺的原料一般采用卤硅烷、氧(或空气)和氢,在高温下反应制备纳米2SiO 。
以四氯化硅为例，其反应式为：4HCl O nH SiO O 1)2n ( H 2)(n SiCl 22224+⋅−→−++++干法中还有硅砂和焦炭的电孤加热法、有机硅化合物分解法等。
主要流程是：将上述硅化合物在空气和氢气中均匀混合，于高温下水解，再通过旋风分离器，分离出大的凝焦颗粒，最后脱酸制得气相2SiO ，其反应式为：++−→−++4H S iO O 2H 222气相硅化物2、溶胶—凝胶法制备纳米二氧化硅该工艺是将硅酸酯与无水乙醇按一定的摩尔比搅拌成均匀的混合溶液，在搅拌状态下缓慢加入适量的去离子水，然后调节溶液的pH 值，再加入合适的表面活性剂，将所得溶液搅拌后在室温下陈化制得凝胶，干燥后得纳米2SiO 粉体。
农药领域中新兴技术—纳米农药制剂
当前纳米技术和纳米材料在农业中的应用已成为发展和研究的新动向，利用它们开发的高效纳米农药制剂产品，也已经成为国际纳米农药领域的研究新热点，并已在缓解农药滥用所造成的食品残留与环境污染等方面显示出良好的应用前景。
据高分子科学前沿资料报道，2019年国际纯碎与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）成立100周年，在庆祝过去的同时，也在展望未来。
在每天发表的成千上万篇论文和专利中，哪一项将真正为一个更可持续的未来做出贡献？IUPAC 招募专家从全球化学家提交的候选名单中选出了“化学十大新兴技术”，分别为“纳米农药”、“对映选择性有机催化”、“固态电池”、“流动化学”、“反应挤出”、“MOFS （有机框架）和用于集水的多孔材料”、“选择性酶的定向进化”、“从塑料到单体”、“可逆-失活自由基聚合”、“生物3D 打印”，其中“纳米农药” 开发居“化学十大新兴技术”之首。
评选组认为这些新兴技术介于“新的科学发现和完全商品化技术”之间，有潜力成为21世纪的重大化学突破，甚至于改变世界，使全球可持续地发展。
由于世界人口仍持续增长，一些预测显示，到2050年，全球人口数量将接近100亿。
养活这么多人需要不断加大农业生产和投入，同时保持作物的可持续性，包括降低土地使用对环境的影响、减少需用的水量、减少化肥或农业等农用化学品的污染。
这使得量身定制的纳米农药及制剂及传递系统也可能成为农民的一个伟大应用工具，它最终能够帮助农民解决传统农药，如环境污染、生物积累和害虫抗性等的主要问题。
农药领域中新兴技术—纳米农药制剂1 纳米农药纳米农药是指由纳米有效成分或纳米载体制成的农药。
纳米农药制剂产品的颗粒也可有不同的外观形态，如液态、固态和悬浮态，从而表现出纳米农药产品更优的理化性能、稳定性和药效。
纳米农药制剂与传统农药制剂的差别在于：（1）传统农药制剂的载药粒子粗大，一般均在微米级（μm）以上，如可湿粉剂（WP）平均粒径在10～20μm、悬浮剂（SC）为2～5μm、乳油（EC）稀释后为1～10μm、水乳剂（EW）稀释后为0.6～3.5μm 或以上等产品。
纳米二氧化硅
纳米二氧化硅的特性及其研究进展敖善世摘要：纳米SiO2是有硅或有机硅的氯化物高温水解生成表面带有羟基的超微细粉末，粒径小于10nm，通常为20~60nm，化学纯度高，分散性好，比表面积大。
在化学工业中又称为白炭黑，是目前世界上大规模生产的产量高的一种纳米粉体材料。
纳米二氧化硅无毒、无味、无污染，具有表面能高及其吸附能力强等特异性优点, 是优质的稳定剂和融合剂.在电子、光学、生化科学等都有着广泛的应用。
关键词：纳米二氧化硅；性质；制备；应用一、纳米二氧化硅的性质纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，是一种外形为白色无定型粉末,无毒、无味、无污染的非金属材料，其微结构呈絮状或网状的准颗粒结构，为球形.这种特殊的结构使它具有独特的性质。
纳米二氧化硅对波长490nm 以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。
纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应可以产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。
二氧化硅不但具有粒径小、化学纯度高、分散性好等特异性优势，还具有吸附性强、可塑性良好、同时具有高磁阻性和低热导性的优势。
二、纳米二氧化硅的制备制备二氧化硅的工艺分为干法和湿法两大类。
干法制备的特点是其产品纯度高,而且性能相对较好,但是其所需设备要求高投资成本大、而且在生产实践过程中能耗大.湿法制备应用要求较低，所需原料普遍且价格低廉，所生产产品纯度虽然比干法制备的低，但经一系列的化学反应改性后，性能与炭黑接近。
无论是采用干法制备还是湿法制备我们所要达到的目的是生产出纯度高、颗粒小、分散性好的纳米二氧化硅产品。
1．干法制备纳米二氧化硅干法制备纳米二氧化硅的原料通常使用无机硅或者卤硅烷、氧气(或空气)和氢气，经高温反应进行制备，得到的是二氧化硅溶胶。
干法的反应式为:SiCl4+2H2+02→Si02+4HCl2CH3SiCl3+502+2H2→2Si02+6HCl+2C02+2H20这也是干法中常用的原料，通常还可以采用硅砂、焦炭电孤加热的方法、有机硅化合物热分解法等等。
纳米二氧化硅
纳米二氧化硅的特性及其研究进展敖善世2013326602046摘要：纳米SiO2是有硅或有机硅的氯化物高温水解生成表面带有羟基的超微细粉末，粒径小于10nm，通常为20~60nm，化学纯度高，分散性好，比表面积大。
在化学工业中又称为白炭黑，是目前世界上大规模生产的产量高的一种纳米粉体材料。
纳米二氧化硅无毒、无味、无污染，具有表面能高及其吸附能力强等特异性优点, 是优质的稳定剂和融合剂.在电子、光学、生化科学等都有着广泛的应用。
关键词：纳米二氧化硅；性质；制备；应用一、纳米二氧化硅的性质纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，是一种外形为白色无定型粉末,无毒、无味、无污染的非金属材料，其微结构呈絮状或网状的准颗粒结构，为球形.这种特殊的结构使它具有独特的性质。
纳米二氧化硅对波长490nm 以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。
纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应可以产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。
二氧化硅不但具有粒径小、化学纯度高、分散性好等特异性优势，还具有吸附性强、可塑性良好、同时具有高磁阻性和低热导性的优势。
二、纳米二氧化硅的制备制备二氧化硅的工艺分为干法和湿法两大类。
干法制备的特点是其产品纯度高,而且性能相对较好,但是其所需设备要求高投资成本大、而且在生产实践过程中能耗大.湿法制备应用要求较低，所需原料普遍且价格低廉，所生产产品纯度虽然比干法制备的低，但经一系列的化学反应改性后，性能与炭黑接近。
无论是采用干法制备还是湿法制备我们所要达到的目的是生产出纯度高、颗粒小、分散性好的纳米二氧化硅产品。
1．干法制备纳米二氧化硅干法制备纳米二氧化硅的原料通常使用无机硅或者卤硅烷、氧气(或空气)和氢气，经高温反应进行制备，得到的是二氧化硅溶胶。
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C/% 0.45 0.884 1.065 2.611 2.586
2.1.3 改性前后纳米 SiO2 的 SEM 分析 由图 2 可以看出，改性前的纳米 SiO2 有大的团
聚体，这主要是因为其比表面积大，富含羟基，羟 基间容易脱水形成氢键，颗粒间交联造成的；改性 后的纳米 SiO2 表面羟基部分被有机物支链取代，颗 粒间氢键作用减弱，分散性得到了改善。 2.1.4 改性前后纳米 SiO2 在溶剂中分散状况
生态环境学报 第 18 卷第 1%
100 a
80
60
b
a :S iO 2
b:M odified SiO 2
40
20
0 4000
3500
3000 2500 2000 1500 wavenum ber / cm -1
1000
图 1 纳米 SiO2 改性前后的 FTIR 光谱 Fig. 1 FTIR spectra of nano-SiO2 before and after modification
林春梅等：纳米二氧化硅表面改性及其对阿维菌素吸附和缓释性能
199
（a）改性前的 SiO2
（b）改性后的 SiO2
图 2 改性前后纳米 SiO2 的 SEM 照片
Fig. 2 SEM images of nano-SiO2 before and after modification
表 2 改性前后纳米二氧化硅在溶剂中分散状况
Table 2 Dispersion of unmodified and modified
SiO2 nanoparticles in water and paraffin
试样 分散剂
分散情况
原样
水
大部分沉入水中
改性样 水 溶剂稍有混浊，大部分颗粒漂浮在水面，无沉淀
原样 石蜡
完全沉入石蜡液中
改性样 石蜡
本文用硅烷偶联剂 KH-570 对市售纳米 SiO2 进 行了改性，在有机液相中吸附阿维菌素，制备了载 有阿维菌素改性纳米 SiO2，并考察了纳米粒的形 貌、药物负载量及缓释性能等。
1 材料与方法
1.1 原料与分析试剂、仪器 阿维菌素，纯度 95%，华药集团先泰药业公司；
纳米 SiO2，山东淄博海纳高科材料有限公司，平均 粒径 30 nm，比表面积 200 m2·g-1，密度 0.07g·cm-3； KH-570，分析纯，北京申达精细化工有限公司；无 水甲醇，色谱纯；氯仿、乙醇、甲苯、异丙醇为分 析纯试剂，北京化学试剂公司。
过硅烷偶联剂改性后的纳米 SiO2 分散性和亲油性都有了较好的改善，在乙醇中对阿维菌素的吸附率从 13.98%提高到
31.36%，并对阿维菌素具有较好的缓释效果，在溶出介质中对阿维菌素的控制释放时间可以持续 80 h，所以，经硅烷偶联
剂改性后的纳米 SiO2 可以作为疏水性药物的控释载体。 关键词：改性纳米二氧化硅；阿维菌素；控制释放
从表 2 中结果可以看出，改性后的纳米 SiO2 亲油疏水性得到了改善，这一结果与伍林等[12]研究 结果相类似。纳米 SiO2 亲油性的提高有利于吸附易 溶于有机溶剂的疏水性药物。 2.2 改性纳米 SiO2 吸附阿维菌素性能分析 2.2.1 改性纳米 SiO2 吸附阿维菌素红外分析
从图 3 可以看出，经 KH-570 改性后的纳米 SiO2 载有阿维菌素后，其 FTIR 谱图中出现了阿 维菌素的特征峰，且未发生偏移现象和新的吸收 峰。这说明阿维菌素与经 KH-570 改性的纳米 SiO2
将适量纳米 SiO2 颗粒置马弗炉中，400 ℃干燥 5 h。称取干燥完全的纳米 SiO2 10 g，置 500 mL 圆 底烧瓶中，加入甲苯（用 3A 分子筛除水）100 mL， 超声分散 15 min，然后加入一定量 KH-570，磁力 搅拌加热回流，反应 24 h，冷却后经离心分离，无 水乙醇充分洗涤，冻干，得到改性后纳米 SiO2。 1.2.2 改性纳米 SiO2 结构表征
恒温振荡器 THZ-D（江苏太仓试验设备厂）、 超声波清洗器 KQ-50B（江苏昆山超声仪器有限公 司）、EYELA 冷冻干燥机 FD-81（TOKYO RIKAKIKAI Co., LTD）、CT14D 台式高速离心机（上 海天美科学仪器有限公司）、FA2004B 电子天平（上 海精密科学仪器有限公司）。 1.2 纳米 SiO2 的表面改性及性能表征 1.2.1 纳米 SiO2 表面改性
1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081；2. 北京理工大学化工与环境学院，北京 100081
摘要：以纳米 SiO2 为原材料，采用硅烷偶联剂 KH-570 对其进行表面改性，制备了具有疏水性的改性纳米 SiO2，通过 SEM、 IR 光谱分析以及元素分析，探讨了纳米 SiO2 改性后的形貌结构变化，以及其对阿维菌素的吸附和缓释性能。结果表明，经
元素分析：采用元素分析仪 vario EL III 型（德 国元素分析系统公司）测定改性纳米 SiO2 中 C 元 素的含量。分析条件：① 分解温度：950~1200 ℃ （锡容器燃烧时达 1 800 ℃）；②分离装置：吸附/解 吸柱；③检测装置：TCD-热导检测器；④ 气体种 类及纯度：载气，He：≥99.995%；燃烧气，O2： ≥99.995%；⑤样品称量：5~21 mg（范围：0.02~800
溶液呈均一透明状
Transmittance / %
−a:M odified
SiO -Avermectin 2
90
-b :A ve rm e ctin
80
70
60
a
50 b
40
30
20
10
0
-10 4000
3500 3000 2500 2000 wavenum ber / cm -1
1500
1000
图 3 阿维菌素及负载阿维菌素的改性纳米 SiO2 的 FTIR 图谱 Fig. 3 FTIR spectra of avermectin and modified SiO2-after absorbing Avermectin
2.1.2 硅烷偶联剂用量对改性纳米 SiO2 中 C 元素 含量的影响
硅烷偶联剂用量不同时所得到的改性纳米 SiO2 中 C 元素含量见表 1。由表 1 中数据可知，随 着硅烷偶联剂用量的增加，样品中 C 元素含量呈增 加趋势[11]。当硅烷偶联剂用量增加到 7%以后，随 着硅烷偶联剂用量的继续增加，C 元素含量保持基 本不变。故硅烷偶联剂用量选择为 7%。
纳米 SiO2 是一种新型的无机材料，比表面积 大，表面羟基数量多，因此具有较高的反应活性位， 使其在塑料、涂料、橡胶、农业等领域有广泛的应 用[5-6]。近几年来，纳米 SiO2 用作药物载体的报道 逐渐增多。应用纳米 SiO2 吸附杀虫剂、杀菌剂，可 以起到很好的缓释效果，并且纳米 SiO2 对紫外线的 反射率高达 70%~80%，稳定性好，对于遇光容易 分解药物可以起到很好的保护作用。用自制空心纳 米 SiO2 吸附阿维菌素制成阿维菌素可湿性粉剂已 有专利报道[7-9]。但用硅烷偶联剂改性纳米 SiO2 [10-15]，制备亲油性纳米二氧化硅，作为疏水性药物 的纳米载体尚未见报道。
之间是物理吸附或弱相互作用，不会影响阿维菌 素的化学性质。 2.2.2 溶剂对改性纳米 SiO2 吸附阿维菌素性能的 影响
由表 3 中数据可以看出，经 KH-570 改性后的 纳米 SiO2 在乙醇和甲苯中对阿维菌素的吸附性能 都明显提高，其在乙醇中对阿维菌素的吸附量提高 最大。原因是纳米 SiO2 表面仅存在极性基团（羟 基），而经 KH-570 改性后的纳米 SiO2 表面同时存 在极性基团（羟基）和非极性基团（甲基丙烯酰氧
2 结果与分析
2.1 改性前后纳米 SiO2 结构分析 2.1.1 改性纳米 SiO2 的红外光谱分析
由图 1 可以看出，与未改性的纳米 SiO2 相比， 改性后的纳米 SiO2 红外图谱在 3 400 cm-1 左右的羟 基特征吸收峰明显减弱，说明二氧化硅表面羟基已 被其他基团所取代；同时，在 1 730 cm-1 处出现 C=O 吸收峰，2 960 cm-1 左右出现了甲基 C-H 特征吸收 峰，说明硅烷偶联剂已经键联到纳米 SiO2 上。
中图分类号：X142
文献标识码：A
文章编号：1674-5906（2009）01-0197-06
农药在保证农作物健康生长方面具有不可替 代的作用，但化学合成农药的残留对环境的污染已 经让人们谈药色变，因此，在环境中降解残留少的 生物农药备受青睐，而所选择的负载生物农药的材 料直接影响到生物农药的药效发挥及持续时间，并 影响到环境。
分散性能测试：纳米 SiO2 改性前后在水、液体 石蜡中的分散情况。
吸附性能测试：选取甲醇、氯仿、乙醇、甲苯、 异丙醇等五种对阿维菌素溶解性较好的溶剂，分别 溶解一定量阿维菌素，置三角瓶中，同时分别加入 一定量未改性、改性纳米 SiO2，恒温振荡培养箱中 振摇 24 h，分别取少量离心，采用高效液相色谱 （Waters 2695 型高效液相色谱仪，美国 Waters 公司） 测定上清液中阿维菌素浓度，计算各条件下的吸附 量。色谱条件：色谱柱：C18 柱；检测器：紫外检 测器；流动相：甲醇∶水＝88∶12；进样量：50 μL； 流速：1 mL·min-1；运行时间：25 min；检测波长： 245 nm。 1.3 纳米载药微粒的制备及其缓释性能测定 1.3.1 纳米载药微粒的制备
基金项目：国家“863”计划重大项目（2006AA10A203）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目 作者简介：林春梅（1972 年生），女，讲师，博士研究生，主要从事纳米材料在农业领域的应用研究。E-mail：linlin0174@
*通讯作者：崔海信，研究员，博士生导师。E-mail：haixincui@ 收稿日期：2008-11-26