【正文】 bar, 2 nm21) and simulated pattern (inset). (E) HREM image (scale bar, 1 nm) and simulated image (inset。 了解國內(nèi)外有關(guān)化學(xué)材料研究動態(tài)；增加知識面，開闊眼界 ；培養(yǎng)和提高良好科學(xué)素養(yǎng)，提高認(rèn)識客觀規(guī)律和進(jìn)行科學(xué)研究的能力 . Keywords: Aggregation。 在溶膠 —凝膠技術(shù)制備 Si02玻璃態(tài)材料時(shí) ， 利用二甲基硅氧烷或甲基硅氧烷參與硅氧烷的溶膠 —凝膠過程中的水解和縮聚 ， 形成有機(jī) 無機(jī)雜化材料 。 ?根據(jù)無機(jī)有機(jī)相的相對含量，雜化材料可以大致分為兩類 : ?一類是無機(jī) 有機(jī)雜化材料 （ inanicanic hybrid materials） ， 其中無機(jī)相為主相 ， 有機(jī)相為客相； ?另 一 類 是 有 機(jī) 無 機(jī) 雜 化 材 料 （ anicinanic hybrid materials） ， 其中有機(jī)相為主相 ，無機(jī)相為客相 。 采用 solgel技術(shù)制備雜化復(fù)合材料的方法 (1)硅氧烷為前驅(qū)體的分散體系 Si(OR)4 (RO)3SiOH ? (RO)3SiOSi(OR)3 (2) 金屬烷氧化物為前驅(qū)體的分散體系 原位生成雜化復(fù)合材料 M(OR)n M = Ti, Zr, Al, Si, etc Ti(OC4H9)4 + 四氫呋喃 ? 苯乙烯－順丁烯二酸酐 聚合物 ? 苯乙烯－順丁烯二酸酐 /TiO2雜化材料 利用無機(jī)組分溶膠－凝膠過程中與聚合單體分子 同時(shí)進(jìn)行聚合 形成模糊界面 /無界面有機(jī) 無機(jī)雜化材料 （ 3）分散質(zhì)在大分子分散劑中原位生成納米復(fù)合材料 在溶脹交聯(lián)的、離子聚合體的或者結(jié)晶化的聚合物溶液與金屬烷氧化物的相應(yīng)溶液具有可溶性，通過 無機(jī)組分的溶膠－凝膠反應(yīng) 形成幾十納米大小粒子。 2. 3 有機(jī)物溶液中 solgel反應(yīng) 由于有機(jī)和無機(jī)相沒有強(qiáng)共價(jià)鍵相聯(lián)，所以應(yīng)小心操作，避免相分離 2. 4 有機(jī)單體聚合和 solgel反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 ? 三種相互競爭的過程 : ? 形成無機(jī)相的水解－縮合反應(yīng)動力學(xué)； ? 有機(jī)相的聚合反應(yīng)動力學(xué)； ? 無機(jī)和有機(jī)相相分離熱力學(xué) . ? 前兩種反應(yīng)過程如果同時(shí)進(jìn)行，并且足夠快，可避免或減少相分離； ? 兩相之間氫鍵等親和力也有利于減少相分離 例如如下反應(yīng)： 2. 5 官能化有機(jī)聚合物 solgel反應(yīng) ?硅烷氧基團(tuán)在側(cè)基位置： ?硅烷氧基團(tuán)在端基位置： 在側(cè)基位置的 ： J Memb Sci 203 (2022) 215–225 CDI : 1,1carbonyldiimidazole 在端基位置的 ： J Memb Sci 159 (1999) 197–207 利用以下反應(yīng) ， 生成鏈端含 Si(OR)3基團(tuán)的聚合物 ， 再與 TEOS在酸性條件下水解縮合成溶膠 ， 涂膜后得到非負(fù)載或負(fù) 載型復(fù)合膜 Wilkes等人早期的工作 : solgel反應(yīng)過程中， PTMO鏈端 SiOH基團(tuán)和 TEOS進(jìn)行縮合，形成 SiOSi鍵，所以 PTMO和無機(jī) SiO2組分通過共價(jià)鍵結(jié)合在一起。分子自組裝指分子與分子在平衡條件下 ， 依賴分子間非共價(jià)鍵力自發(fā)地結(jié)合成穩(wěn)定的分子聚集體 (aggregate)的過程 。 b) growth of patterned nanorods on a substrate。 self anization。以上混合物 80186。 1)在催化劑的作用下， TEOS首先水解，形成可縮聚的水解物； 2)隨著 TEOS的水解，形成硅氧烷低聚物，反應(yīng)的形式主要以TEOS水解和自縮聚為主。反應(yīng)形式如下： 第一，硅氧烷化合物的水解，形成溶膠： Si(OR)4+H20?(HO)Si(OR)3+ROH (HO)Si(OR)3+H20 ?(HO)2Si(OR)2+ROH (HO)2Si(OR)2+H20 ?(HO)3Si(OR)+ROH (HO)3Si(OR)+H20 ? Si(HO)4+ROH 一般的水解反應(yīng)表達(dá)形式： Si(OR)4 + xH20 ? M(OH)x(OR)nx +xROH 水解后的化合物縮聚形成凝膠： 無機(jī)物縮聚 三 Si—OH + HO—Si三 ? 三 Si—O—Si三 +H20 三 Si—OR+HO—Si三 ——三 Si—O—Si三 +HOR 水解－縮聚形成納米微粒 : 除 Si元素之外，還 Ti， Zr， Al， B。C回流，強(qiáng)烈攪拌下再加入用丙醇稀釋的 HCl。 selfassembly 自組裝 ： 通過弱的和較小方向性的非共價(jià)鍵 ， 如氫鍵 、 范德華鍵和弱的離子鍵協(xié)同作用把原子 、 離子 、 分子或團(tuán)族連接在一起構(gòu)筑成一個(gè)有序納米結(jié)構(gòu)或有序納米結(jié)構(gòu)的花樣 。 c) secondary growth from the patterned nanorods。 自組裝體系能量較低 ， 否則很難形成穩(wěn)定的自組裝體系 。室溫下放置 2周后，取下蓋子，讓溶劑揮發(fā)至少 48h，再真空干燥24h。 iphone硅膠套 . (4). 影響納米微粒前驅(qū)體水解、縮聚的因素 （ a）催化劑 酸性條件下，親電取代為主 堿性條件下，親核取代為主 在不同的 PH條件下生成的無機(jī)物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同 Ti(OC4H9)4 + H2O ? TiO2 沉淀 Ti(OC4H9)4 + H+ (pH ~ 35 ） ? TiO2 凝膠 Ti(OC4H9)4 + H+ (pH 1) ? TiO2 溶膠 金屬烷氧化合物的反應(yīng)活性順序是： Zr(OR)4 A1(OR)3 Ti(OR)4 Sn(OR)4 Si(OR)4 b）金屬離子的相對活性 (c)溶膠 凝膠的介質(zhì) 常用的介質(zhì)是水 、 醇 、 酰胺類 、 酮 、 鹵代烴等 ， 它們有的既是溶劑 ， 又是參與反應(yīng)的組分 。 溶膠－凝膠（ solgel)技術(shù) 分散相：以顆粒狀態(tài)存在的不連續(xù)相稱為分散相，顆粒又稱分散質(zhì) 分散質(zhì)所處的介質(zhì)稱為分散介質(zhì)，為連續(xù)相 分散質(zhì)在某個(gè)方向上的尺度介于 1100 nm時(shí)這種分散體系稱為膠體體系，稱為膠體，如果膠體是流動性的稱為溶膠（ sol)，若缺少流動性，處于軟固體狀態(tài)稱為凝膠 (gel)。 SiO2甲基硅烷雜化材料的結(jié)構(gòu)示意圖 SiO2二甲基硅烷雜化材料的結(jié)構(gòu)示意圖 2. 雜化材料的制備 溶膠 凝膠 (solgel)法 （ insitu)溶膠－凝膠反應(yīng) 2. 3 有機(jī)物溶液中 solgel反應(yīng) 2. 4 有機(jī)單體聚合和 solgel反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行