表面修饰二氧化硅纳米颗粒的制备和组装

来源 :中国科学院兰州化学物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenzy43111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
SiO2纳米颗粒由于其优异的物理化学性能,从工业生产到基础研究,在众多领域都有广泛的应用。特别是单分散的SiO2胶体粒子,具有单分散性,尺寸在大的范围可调性,以单分散的SiO2纳米颗粒为单元构筑的新型纳米材料具有潜在的应用前景。然而,随着尺寸的减小,颗粒很容易团聚并在表面吸附外来的杂质,这给纳米颗粒维持纳米特性带来了困难,表面修饰是不仅增强了纳米颗粒的分散性能,更为纳米颗粒组装的顺利进行提供了保证。通过具有官能团的表面修饰分子之间的相互作用,可以有效的实现对纳米颗粒的自组装。羧基和氨基具有两种官能团之间的静电相互作用可以转化为共价键合,从而增强纳米结构稳定性的优点。因而引起了注意。   本论文主要研究二氧化硅纳米颗粒的表面修饰和组装,并对反应条件进行了研究,相关结果进行了表征。具体研究内容和结论如下:   1.通过Stober法合成了粒径80nm,相对单分散的SiO2纳米颗粒,并通过组装氨基硅烷(APTES),得到了表面氨基修饰的SiO2纳米颗粒,进一步和丁二酸酐进行开环反应,得到了表面羧基修饰的SiO2纳米颗粒。   2.在基底上通过共价组装的纳米颗粒,提高了纳米颗粒与基底的结合力。在缩合剂DCC或复合活化剂EDC/NHS的作用下,羧基修饰的SiO2纳米颗粒以共价键的形式组装在表面氨基化的基底上,形成准致密的单层纳米颗粒薄膜,并利用纳米压入法对其力学性能进行了初步研究。   3.在没有缩合剂或活化剂的DMF溶液中,羧基修饰的SiO2纳米颗粒也能吸附在表面氨基化的基底上,主要依靠的是静电力,由于纳米颗粒之间的作用力和纳米颗粒与基底之间作用力的竞争,形成了非致密的二维SiO2纳米颗粒阵列,这为在没有模板的条件下制备非致密二维纳米颗粒阵列提供了新方法。在加热的情况下,官能团之间的作用力可能转变为共价键结合,从而增强耐酸碱性。而且这种组装方法在无水条件下进行,可能适合于某些特殊的需要。   4.应用旋涂法,调节适当的溶液浓度,旋涂速度等条件,能够短时间快速得到单层致密的SiO2纳米颗粒薄膜,比一般的组装方法的效率高,但是薄膜上还吸附有一定量的二层颗粒。   5.通过羧基和氨基作用,用不同方法制备的二氧化硅纳米颗粒结构,都能进一步加热转变为共价作用,增强其稳定性。并且表面的官能团为进一步的组装提供了平台,从而能构筑更为复杂的纳米结构。
其他文献
本论文以(S)-α-苯乙胺及(S)-α-(2-荼基)乙胺为手性源,通过Mannich反应得到了具有C2轴的手性氨基酚类化合物,再与相应的卤代烃反应,以较高的产率得到了8个手性大环化合物,其结构
本论文以设计合成高效的光催化分解水产氢催化剂作为研究的切入点,以新型的二维石墨相材料作为载体和有效的电子转移基质,通过化学沉积和光还原的方法将贵金属、过渡金属合金和
利用光学显微镜和扫描电镜观察日本毛连菜的花粉及果实微形态结构。结果表明:花粉粒外壁刺状纹饰基部粗大,刺状突起呈环形排列或数个密集成群;网眼小且深,大小、形状相近;萌
现代报业的发展,催生了都市经济生活类报刊的蓬勃兴起。作为中等城市的党报理应与时俱进,做好“三贴近”,满足广大读者和市场的需求,为党报进一步走进读者、扩大市场份额、提
次氯酸是生物体内一种对人类免疫功能系统至关重要的活性氧物种,有助于破坏入侵细菌和病原体。然而,一旦生物体内次氯酸浓度异常,就会引起氧化或还原应激,进而导致多种疾病的发生
半导体/金属纳米材料具有独特的光、电、催化和机械性能,在光电器件、传感器和燃料电池等诸多领域具有潜在的应用前景。纳米材料的结构、形貌、组分、尺寸等因素对其性能有直
“受阻路易斯酸碱对”是最近十几年发展提出的一个崭新而且充满活力的化学理论。由于其独特的化学特性,受阻路易斯酸碱对在非金属催化体系中占据了一席重要的位置。受阻路易斯
村级集体经济是基层组织的重要支撑.发展村级集体经济,既是一个经济问题,也是一个政治问题.村级集体经济发展既有成功模式,也存在诸多问题和制约影响,加强推进村级集体经济发
早在1931年,Pfeifer等首次合成了希夫碱。直到六十年代后特别是近年来,由于其独特的光、电、磁等物理材料性能[1-3]、良好的配位化学性能[4-6]及独特的抗菌、抗癌、除草等生
学位