纳米材料表面修饰

选题义
其他应用 主要内容
分析方法
（3）纳米塑 料
发展前景
（1）纳米材料的 莲花效应
【1】无机纳米材料的表面修饰改性与物性研究 薛茹君，吴玉程 著 合肥工业大学出版社 , 2009.10 【2】纳米SiO2表面接枝改性研究 王文生，高保娇，王梦心 中 北大学 【3】磁性Fe304纳米材料表面修饰及相关性能研究 楚林 山东大学， 2013年5月24日
偶联剂与SiO2纳米材料的修饰反应
目录
CONTENTS 基本定义 研究意义 修饰方法 应用实例 前景展望
前景展望
表面修饰前景展望
纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳 米尺度上还有大量原理性问题尚待研究 ,纳米科 （2） 纳米 技现在的发展水平大概相当于计算机技术在 20 阻燃剂 世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代 还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可 能像今天计算机技术
Cr2O3
Mg(OH)
2
表面修饰常用方法
表面沉积法
即将一种物质沉积到纳米粒子表面， 钌负载到铂表面时，形成了一种凹坑结构，铂活性 形成与颗粒表面无化学结合的异质 位点激发甲氧基物种，然后此物种迁移到钌活性位 包覆层。 点附近，与钌表面的活性氧物种发生反应，生成水，
二氧化碳迅速释放。
这种反应路径不经过CO氧化过程，因此反应发生电 位比纯铂催化剂低很多，催化活性大幅提高。
纳米材料表面修饰
Nor th University of China
庾明茂 刘天硕 李林洪
目录
CONTENTS 基本定义 研究意义 修饰方法 应用实例 前景展望
基本定义
纳米材料基本定义 纳米材料定义：指结构单元的尺寸介于1nm～100nm范
围之间的材料的总称。
纳 米 粉 末
纳 米 纤 维
纳 米 块 体
（三）
使微粒表面产生 新的物理、化学、 以及机械性能
THREE
ONE
（二）
增大比表面积， 提高微粒表面活 性
TWO
:
目录
CONTENTS 基本定义 研究意义 修饰方法 应用实例 前景展望
修饰方法
表面修饰常用方法
表面吸附法 表面沉积法 物理修饰 高能量修饰法 酯化反应法
表面接枝改性法 化学修饰
偶联剂法
纳 米 膜
表面修饰基本定义
纳米材料的表面修饰：指用物理方法、化学方法改变纳米 微粒
表面的结构和状态，实现人们对纳米微粒表面的控制
表面物理修饰
表面化学修饰
目录
CONTENTS 基本定义 研究意义 修饰方法 应用实例 前景展望
研究意义
表面修饰研究意义
表 面 的 修 饰 目 的
（一）
改善或改变纳米 粒子的分散性
参考文献
谢谢观看
W E LCO M E TO G U I D E
表面修饰常用方法
电晕
高能量修饰法
紫外线
利用高能物理手段对粒子进行表面 改性。
等离子束
合成Pt与过度金属合金纳米管材料时可以使用静电沉积在Pt表面生成纳米管
表面修饰常用方法
酯化反应法
酯化试剂与纳米粒子表面原子反应，原来亲水疏油的表面 变成亲油疏水的表面，使用于表面为弱酸性或中性的纳米 粒子。
表面修饰常用方法
表面接枝改性法
是纳米粒子表面原子与修饰剂分子（大分子链） 发生化学反应，改变其表面结构和状态的方法。
表面修饰常用方法
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偶联剂法
偶联剂一般具备两种 偶联剂是一类用于改 基团，一种能与无机 变无机材料与合成树 硅烷偶联剂结构通式 纳米粒子表面进行化 脂的有机材料相容性 Y(CH2)nSiX3 学反应，另一种能与 及界面性能的添加剂。 有机物反应或相容。
表面修饰常用方法
表面吸附法
• 即通过范德华力将异质材料 （一般是表面活性剂）吸附在纳 米粒子表面。
• 形成的分子膜可阻碍分子发生 团聚，降低表面张力，利于颗粒 在体系中均匀分散。有时还可起 到空间位阻作用。
表面修饰常用方法
SiO2
• SiO2吸附硬脂酸钠 • 十二烷基苯磺酸钠修饰Cr2O3 • Mg(OH)2表面吸附油酸钠
目录
CONTENTS 基本定义 研究意义 修饰方法 应用实例 前景展望
应用实例
表面修饰应用实例
1
偶联剂烷氧集团的水解
2
硅羟基与SiO2表面的羟基 缩合成硅氧键
获得多羟基活性集团
合成SiO2纳米材料的 功能化部分
表面修饰应用实例
SiO2纳米材料的结构式
-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-SiO-SiO H O OH OH