纳米材料表面修饰

1、纳米材料表面修饰North 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定义纳米材料定义：指结构单元的尺寸介于指结构单元的尺寸介于1nm1nm100nm100nm范范围之间的材料的总称。围之间的材料的总称。 纳米粉末纳米粉末 纳米纤维纳米纤维 纳米膜纳米膜纳米块体纳米块体纳米材料基本定义纳米材料的表面修饰：纳米材料的表面修饰：指用物理方法、化学方法改变纳米 微粒表面的结构结构和状态状态，实现人们对纳米微粒表面的控制表面物理修饰表面物理修饰表面化学修饰表面化学修饰表面修饰基本定义目录CONTENTS基本定

2、义研究意义修饰方法应用实例前景展望研究意义ONETWOTHREE改善或改变纳米改善或改变纳米粒子的分散性粒子的分散性增大比表面积，增大比表面积，提高微粒表面活提高微粒表面活性性使微粒表面产生使微粒表面产生新的物理、化学、新的物理、化学、以及机械性能以及机械性能（一）（三）（二）表面的修饰目的表面的修饰目的:表面修饰研究意义目录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吸附法表面吸附法表面沉积法表面沉积法高能量修饰法高能量修饰法酯化反应法酯化反应法表面接枝改性法表面接枝改性法偶联剂法偶联剂法物理修饰物理修饰化学修饰化学修饰表面修饰常用方法表面修饰常用方法表面吸附法表面吸

3、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Cr2O3 十二烷基苯磺酸钠修饰Cr2O3Mg(OH)2 Mg(OH)2表面吸附油酸钠表面沉积法表面沉积法表面修饰常用方法即将一种物质沉积到纳米粒子表面，形成与颗粒表面无化学结合的异质包覆层。钌负载到铂表面时，形成了一种凹坑结构，铂活性位点激发甲氧基物种，然后此物种迁移到钌活性位点附近，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

4、发生电位比纯铂催化剂低很多，催化活性大幅提高。表面修饰常用方法高能量修饰法高能量修饰法利用高能物理手段对粒子进行表面改性。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表面生成纳米管电晕电晕紫外线紫外线等离子等离子束束表面修饰常用方法酯化反应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。表面修饰常用方法偶联剂法偶联剂法偶联剂一般具备两种基团，一种能与无机纳米粒子表面进行化学反应，另一种能

5、与有机物反应或相容。偶联剂是一类用于改变无机材料与合成树脂的有机材料相容性及界面性能的添加剂。硅烷偶联剂结构通式硅烷偶联剂结构通式Y(CHY(CH2 2)nSiX)nSiX3 3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偶联剂烷氧集团的水解1获得多羟基活性集团合成SiO2纳米材料的功能化部分硅羟基与SiO2表面的羟基缩合成硅氧键2表面修饰应用实例-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-OHOOHOHSiO2纳米材料的结构式偶联剂与SiO2纳米材料的修饰反应表面修饰应用实例目录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选题义分析方法主要内容 （2） 纳米纳米阻燃剂阻燃剂（3）纳米塑料（1）纳米材料的莲花效应其他应用发展前景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,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20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表面修饰前景展望参考文献【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Si