納米材料導(dǎo)論納米微粒表面修飾(已修改)
2024-10-28 03:44 本頁(yè)面
【正文】 第一節(jié)：納米微粒的表面修飾研究及方法概述 第二節(jié)：納米微粒表面物理修飾 第三節(jié)：納米微粒表面化學(xué)修飾 一、酯化反應(yīng)法 二、偶聯(lián)劑法 三、表面接枝改性法 本章要點(diǎn)： 介紹納米微粒表面修飾的意義，介紹目前比較常用的物理和化學(xué)修飾方法。 納米微粒表面修飾 納米微粒的表面修飾是納米材料科學(xué)領(lǐng)域十分重要的研究課題 。 90年代中期 ， 國(guó)際材料會(huì)議提出了納米微粒的表面工程新概念 ． 所謂 納米微粒的表面工程 就是用物理 、 化學(xué)方法改變納米微粒表面的結(jié)構(gòu)和狀態(tài) ， 實(shí)現(xiàn)人們對(duì)納米微粒表面的控制 ． 近年來 ． 納米微粒的表面修飾已形成了一個(gè)研究領(lǐng)域 ，它把納米材料研究推向了一個(gè)新的階段 ． 在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行研究的重要意義在于 :人們可以有更多的自由度對(duì)納米微粒表面改性．不但對(duì) 深入認(rèn)識(shí)納米微粒的基本物理效應(yīng) ，而且也 擴(kuò)大了納米微粒的應(yīng)用范圍 。 (1)改善或改變納米粒子的分散性； (2)提高微粒表面活性； (3)使微粒表面產(chǎn)生新的物理 、 化學(xué) 、 機(jī)械性能及新的功能； (4)改善納米粒子與其它物質(zhì)之間的相容性 ． 通過對(duì)納米微粒表面的修飾，可以達(dá)到以下 4個(gè)方面的目的： 1 納米微粒的表面修飾研究及方法概述 ? 為了增加納米材料與聚合物的界面結(jié)合力，提高復(fù)合材料的性能，需要對(duì)納米材料的表面進(jìn)行改性 ? 在復(fù)合材料中，材料的復(fù)合是通過界面直接接觸實(shí)現(xiàn)的，因此界面的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)將直接影響其 結(jié)合力性質(zhì)、粘合強(qiáng)度和復(fù)合材料的力學(xué)性能以及物理功能。 納米微粒的表面修飾研究 納米微粒表面改性后，由于表面性質(zhì)發(fā)生了變化，其吸附、潤(rùn)濕、分散等一系列性質(zhì)都將發(fā)生變化。 研究表面修飾主要是探討表面化學(xué)中的一些基本問題 ,如 : ? 修飾方法和機(jī)理 ? 修飾樣品（吸附劑）和吸附質(zhì)之間的作用力性質(zhì) ? 樣品改性前后吸附作用與潤(rùn)濕性能的變化規(guī)律性以及界面層結(jié)構(gòu)等等。 ? 在工程上，微粒的表面修飾主要著眼于修飾的工藝和效果以及修飾產(chǎn)品在各方面的應(yīng)用前景。 對(duì)納米微粒的表面修飾研究主要包括以下三個(gè)方面內(nèi)容 : ?① 研究超細(xì)粒子的表面特性，以便有針對(duì)性地進(jìn)行改性處理。 ?②利用上述測(cè)定結(jié)果對(duì)粒子的表面特性進(jìn)行綜合分析評(píng)估。 ?③確定表面修飾劑的類型以及表面處理工藝。 本章主要討論納米微粒表面修飾的方法及工藝 納米微粒表面修飾的方法 (1)表面覆蓋修飾 利用表面活性劑使高分子化合物、無機(jī)物、有機(jī)物等新物質(zhì)覆蓋于微粒體表面，以達(dá)到表面改性的目的。 (2) 局部化學(xué)修飾 利用化學(xué)反應(yīng)賦予粒子表面新的功能基，使其產(chǎn)生新的機(jī)能。 (3)機(jī)械化學(xué)修飾 通過粉碎、磨碎、摩擦等方法增強(qiáng)粒子的表面活性，這種活性使分子晶格發(fā)生位移，內(nèi)能增大，從而使粒子溫度升高、熔解或熱分解，在機(jī)械力或磁力作用下活性的微粒體表面與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)、附著，達(dá)到表面改性的目的。 ? 按工藝則分為以下六類 (4）外膜層修飾（膠囊式） 在粒子表面包上一層其他物質(zhì)的膜，使粒子表面特性發(fā)生改變。與（ 1) 不同的是，包上的這層膜是均勻的。 (5）高能量表面修飾 利用電暈放電、紫外線、等離子束射線等對(duì)粒子進(jìn)行表面改性。 (6) 利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行表面修飾 這是目前工業(yè)上用得最多的方法。 2 納米微粒表面物理修飾 ? 表面物
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