纳米粉体表面改性分析
纳米粉体防止沉降方法
纳米粉体防止沉降方法引言：纳米粉体在许多工业领域中具有广泛的应用前景，但由于其颗粒极小，易于聚集和沉降，导致颗粒分散性和稳定性下降，从而影响了其应用效果。
因此，研究和采用适当的方法来防止纳米粉体的沉降至关重要。
本文将介绍一些常用的纳米粉体防止沉降的方法。
一、表面修饰方法纳米粉体的表面修饰是一种常见的防止沉降的方法。
通过在粉体表面进行修饰，可以增加粉体的分散性和稳定性，减少粉体颗粒之间的相互作用力，从而防止粉体的聚集和沉降。
常用的表面修饰方法包括包覆、偶联剂修饰和表面改性等。
包覆是将纳米粉体表面包覆上一层覆盖物，形成一种保护层，从而减少粉体颗粒之间的相互作用力。
这种方法可以通过物理吸附、化学吸附或化学反应等方式实现。
常用的包覆材料包括有机物、无机物和聚合物等。
偶联剂修饰是通过在纳米粉体表面引入一种具有亲水性或疏水性的化学官能团，从而改变粉体表面的性质，增加其分散性和稳定性。
常用的偶联剂包括硅烷类、羧酸类和胺类等。
这种方法可以通过溶液处理、气相修饰或固相修饰等方式实现。
表面改性是将纳米粉体表面进行化学反应或物理改变，改变其表面性质，从而增加粉体的分散性和稳定性。
常用的表面改性方法包括等离子体处理、高能球磨和化学气相沉积等。
这些方法可以有效地改善纳米粉体的分散性和稳定性，防止其沉降。
二、分散剂的应用分散剂是一种常用的纳米粉体防止沉降的方法。
分散剂可以在纳米粉体表面形成一层吸附层，增加粉体颗粒之间的排斥力，防止粉体颗粒的聚集和沉降。
常用的分散剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。
阳离子表面活性剂具有良好的分散性和稳定性，可以有效地防止纳米粉体的沉降。
阴离子表面活性剂则可以改变纳米粉体的表面电荷，增加粉体颗粒之间的排斥力，减少粉体的聚集和沉降。
非离子表面活性剂具有良好的溶解性和分散性，可以在纳米粉体表面形成一层吸附层，防止粉体的聚集和沉降。
三、外加能场的作用外加能场是一种有效的纳米粉体防止沉降的方法。
KH560表面改性ATO纳米粉体的研究
（ 浙江大学材料科学与工程学系 ，浙江 杭州 ３ １ ０ ０ ２ ７ ）
摘 要： 以硅烷偶联￣Ｋ Ｈ ５ ６ ０ （ 一 缩水甘油醚氧丙基三 甲氧基 硅烷 ） 为表面改性剂 ，对Ａ Ｔ Ｏ （ 锑掺杂氧化锡） 纳米粉体进行表 面 接枝改性 ，制得Ｋ Ｈ ５ ６ ０ 偶联改性的Ａ Ｔ Ｏ 纳米粉体 。采用傅立 叶变换红外光谱（ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ ） 、热重分析（ Ｔ Ｇ ） 、 粒 度分析 等手段对其进 行了分析和表征 ，研究了Ｋ Ｈ ５ ６ ０ 用量 、 反应温 度 、反应 时间对Ａ Ｔ Ｏ 纳米粉体表 面偶联 改性 的影响。结果表 明 ，在乙醇、 水混
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ＫＨ５ ６ ０ ； ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ＡＴ Ｏ
Ａ Ｔ Ｏ 纳米粉体进行表面湿法改性 ，制得Ｋ Ｈ ５ ６ ０ 偶联
Ａ Ｔ Ｏ（ Ａｎ ｔ ｉ ｍｏ ｎ ｙ Ｄｏ ｐ ｅ ｄ Ｔ ｉ ｎ Ｏｘ ｉ ｄ ｅ ） ，即锑掺
改性后的Ａ Ｔ Ｏ 纳米粉体 。研究了Ｋ Ｈ ５ ６ ０ 用量 、反应 温度 、反应 时间对Ａ Ｔ Ｏ 纳米粉体表面偶联 改性的 影响。
杂二氧化锡 ，对太阳光谱具有理想的选择性 ，在可 见 光区有着 高的透过 率 ，而对 红外光 却具有 良好 的屏 蔽性能 ，可用于制 备透 明保温隔热 涂料 。但
纳米氧化锌性能表征与改性
纳米氧化锌性能表征与改性性能表征纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。
与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。
清华大学分析测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。
经比表面及孔径测定仪测试，纳米氧化锌粉体的BET比表面积在35㎡/g以上。
此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。
本产品经中国科学院微生物研究所检测鉴定，结果表明，在丰富细菌培养基中，加入0.5%~1%的纳米氧化锌，可有效抑制大肠杆菌的生长，抑菌率达99.9%以上。
表面改性由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。
因此对纳米氧化锌粉体进行分散和表面改性成为纳米材料在基体中应用前必要的处理手段。
纳米氧化锌比表面积研究和相关数据报告中，只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，因为国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参考（GB.T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。
比表面积测试有专用的比表面积测试仪，国内比较成熟的是动态氮吸附法。
所谓纳米分散是指采用各种原理、方法和手段在特定的液体介质（如水）中，将干燥纳米粒子构成的各种形态的团聚体还原成一次粒子并使其稳定、均匀分布于介质中的技术。
纳米粉体的表面改性则是在纳米分散技术基础上的扩展和延伸，即根据应用场合的需要，在已分散的纳米粒子表面包覆一层适当物质的薄膜或使纳米粒子分散在某种可溶性固相载体中。
经过表面改性的纳米干粉体，其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都会发生变化，一般可以自动或极易分散在特定的介质中，因此使用非常方便。
微纳米粉体表面改性剖析课件
•微纳米粉体表面改性剖析
•43
（1）非共价修饰纳米粉体
② 带官能团的分子
NH3+
静电作用
CH=CH2 COOH NH2
•微纳米粉体表面改性剖析
•44
（1）非共价修饰纳米粉体
③无机包覆改性
用无机物作改性剂，无机物与纳米粒子表面不发生化学 反应，改性剂与纳米粒子间依靠物理方法或范德华力结合。
利用无机化合物在纳米粒子表面进行沉淀反应，形成表 面包覆。
•微纳米粉体表面改性剖析
•24
10.3.2 纳米颗粒的分散
阻止纳米粒子形成高密度、硬块状沉淀。
手段：减小粒子间的范德华引力或基团间的相 互作用。
使初级粒子不易团聚生成二次粒子！！！！
•微纳米粉体表面改性剖析
•25
10.3.2 纳米颗粒的分散
• 物理法分散纳米粉体 超声波法 机械分散法
• 化学法 非共价方法 共价方法 π-π共轭的方法
如果减小范德华引力或羟基间的作用，就可以减小纳米 粒子间的团聚。
•微纳米粉体表面改性剖析
•19
5）团聚机理方式
① 毛细管吸附理论 毛细管效应一般发生在湿化学法制备纳米粉
体时的脱除溶剂和干燥过程的排水阶段。
•微纳米粉体表面改性剖析
•20
5）团聚机理方式
② 晶桥理论 在纳米粉体干燥过程中，颗粒间由于表面羟基
➢ 热力学角度看，纳米粉体粒子间的作用为范德华力和库仑力， 因而产生纳米粒子的团聚。
•微纳米粉体表面改性剖析
•14
3）团聚机理
根据团聚机理的不同可分为软团聚和硬团聚。 （1）软团聚
由颗粒间的范德华力、表面带电引起的静电引力及毛细管 力等较弱的力引起的颗粒聚集,称为“软团聚”。
纳米TiO2的 表面有机改性
纳米TiO2的表面有机改性纳米TiO2是一种重要的无机填料，具有很多独特的性能，如比表面积大、表面活性高、着色力强，光吸收性能和分散性能好，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、化妆品、催化剂、污水处理等行业。
将纳米TiO2与有机树脂复合，能够有效提高树脂基体的耐腐蚀性、抗老化性及力学性能［1-3］。
此外，纳米TiO2还具有光催化性能，在阳光照射下能氧化吸附在涂层表面的细菌、有机物等，达到一定的净化环境功效［4］。
由于纳米TiO2的表面极性很强，处于热力学非稳态，极易团聚形成二次粒子［5-6］，在制备纳米复合材料时，纳米粒子不能很好地分散其中或不以纳米尺寸存在，就不能发挥其特殊性能。
因此，在使用中需要对纳米TiO2进行表面有机改性。
表面化学法改性是表面改性中常用的方法之一，利用有机官能团在粒子表面进行化学吸附或化学反应，使表面活性剂包覆在粒子表面，增强粒子在聚合物中的分散性及相容性［7］。
本文以硅烷偶联剂为改性剂，以透过率为考察指标，对改性剂用量、pH值、改性浓度、改性时间进行了研究，得到了纳米TiO2表面改性的优化工艺条件。
1 实验部分1.1 原料与仪器纳米TiO2（南京海泰纳米有限公司），硅烷偶联剂（南京曙光有机硅化工厂），无水乙醇，氨水，醋酸，三乙醇胺（均为分析纯），悬臂式搅拌器（RW20.n），超声细胞粉碎仪（JY98-3D，宁波新芝生物科技股份有限公司），精密pH计（PHS-3C型，上海精密科学仪器有限公司），721分光光度计（16C14型，上海精密科学仪器有限公司），电子天平（JA1203N）。
1.2 表面改性方法影响改性效果的因素有很多，我们主要考虑改性反应所需要的环境（即pH值）、是否加入预分散剂、改性剂用量、改性浓度（分散粒子浓度）、改性时间对改性效果的影响。
称取1g纳米TiO2粉末120℃下烘干，在加入调好pH值并含有适量预分散剂的无水乙醇中预分散一定时间，然后缓慢加入含有一定量硅烷偶联剂的无水乙醇液，搅拌均匀，超声分散一定时间，然后在80℃水浴中搅拌30min，待充分反应后，洗涤、烘干、研磨，收集样品得到改性纳米粉料。
纳米氮化硅粉体的表面改性研究
第２ ９卷 第 ２期
２０ ０ ８年 ６月
淮 北煤炭 师范 学 院学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｕ ｉ ｉ ｏｌｎ ｕｔ ｅ ｃ ｅｓ ｏｌ ｅ（ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ） ｏｒａ ｏ ａ ｅ Ｃ ａ Ｉｄ ｓ ｙＴ ａｈ ｒ Ｃ ｌ ｇ Ｎ ｔ ｌ ｃ ｎｅ Ｈ ｂ ｒ ｅ ｒ ｅ
１ 买 验 部 分
１１ 实验 仪器 及试 剂
高剪 切分 散 乳 化机 （ 海 布鲁 克机 电设备 有 限公 司 ）７ Ｈ 一１ 上 ；８ Ｗ 型恒 温 磁力搅 拌 器 （ 苏金 坛市 医疗 仪 江 器 厂 ）透 射 电子 显 微 镜 （３本 Ｊ Ｅ ； １ Ｏ Ｌ电子 公 司 ）ＶＥ Ｔ Ｒ ３傅 立 叶 变 换 红 外 光 谱 仪 （ 国 Ｂｕｅ 公 司 ） ； ＣＯ ３ 德 ｒｋｒ ； Ｊ 一０４型氮 吸附 比表 面积 测定仪 （ 京精密 高博 公 司 ） Ｗ ０ 北 ． 纳 米氮 化 硅 ： 肥 开 尔纳 米 材 料有 限公 司等 离 子 体法 生 产 ； 化 硅含 量 ：９ ． （ｔ， 定 形 ； 乙二醇 合 氮 ＞７０ ｗ）无 聚 （Ｅ ００ ： 子量 为 １００ 广东 汕头市 西 陇化工 厂； 酮 （ 析纯 ）上海 振兴化 工一厂 ． Ｐ Ｇ１０ ）分 ０， 丙 分 ： １ 实验步 骤 。 ２ 称取 １００ｇ的纳米 氮化 硅 粉体 ， 分别 称取 相 当于 氮化 硅 的一定 质量分 数 的聚 乙二醇 ， 入 ５ ．０ 再 加 ０ｍＬ的 丙酮 ， 高剪切 分散 乳化 机 （ 在 转速 ： ０ ／ ｎ 上 高速剪 切 ５ｒｉ， ２００ｒｍｉ） ｎ 然后 转移 到 １０ｍＬ烧 杯 中， ３ ａ ０ 在 ０℃下用 恒 温磁 力搅拌 器搅 拌 ８ｈ 为 防止丙 酮挥 发， ． 可在 烧杯 口用 保 鲜膜 封 口． 将形 成 的悬浮 液倒 入 ５ Ｌ量筒 中， ０ｍ 密 封 ， 室温 中静 置 ， 录悬 浮层 在 不 同静 置时 间后 的体 积 ． 热 挥发 丙酮 并 干燥得 改 性 后 的氮 化 硅粉 体 ， 在 记 加
第四讲 纳米粉体表面改性
（2）纳米粉体表面改性的必要性 ）
纳米粉体一般是指粒径在 以下的粒子或颗粒。 纳米粉体一般是指粒径在100nm以下的粒子或颗粒。由于 一般是指粒径在 以下的粒子或颗粒 纳米粉体粒度细、比表面积大、表面能高、表面原子数增多、 纳米粉体粒度细、比表面积大、表面能高、表面原子数增多、 原子配位不足及高的表面能， 原子配位不足及高的表面能，使得这些表面原子具有很高的 活性，极不稳定，很容易“团聚” 失活” 活性，极不稳定，很容易“团聚”及“失活”。 对于软团聚的纳米粒子，通过表面的物理和化学改性，来 对于软团聚的纳米粒子，通过表面的物理和化学改性， 提高纳米粉体的分散性 分散性； 提高纳米粉体的分散性；改善或提高无机纳米粉体与复合材 料中基料或其他物质之间的相容性 相容性； 料中基料或其他物质之间的相容性； 纳米粉体在催化、环保、微电子、 纳米粉体在催化、环保、微电子、生物医药及化工等领域 的应用需要特定的表面物理化学特性及功能。因此， 的应用需要特定的表面物理化学特性及功能。因此，有选择 性地赋予无机纳米粉体材料新的物理化学性能及新的功能 新的物理化学性能及新的功能也 性地赋予无机纳米粉体材料新的物理化学性能及新的功能也 要通过表面改性或表面处理来实现。 要通过表面改性或表面处理来实现。
1.表面活性剂改性 表面活性剂改性
无机纳米粉体颗粒经表面活性剂改性或处理后可阻止或 减轻硬团聚体的形成 提高其分散性。 的形成， 减轻硬团聚体的形成，提高其分散性。表面活性剂还能改善 或提高纳米粒子与相应体系中基料或其他物质的相容性 相容性。 或提高纳米粒子与相应体系中基料或其他物质的相容性。 纳米粉体的表面活性改性法既可湿法进行也可干法进 纳米粉体的表面活性改性法既可湿法进行也可干法进 行或干-湿结合 湿结合。 行或干 湿结合。 对于湿法化学合成，如沉淀法、水热法、溶胶 凝胶法等 对于湿法化学合成，如沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等 湿法化学合成 工艺制备纳米粉体， 工艺制备纳米粉体，在湿法生成纳米粉体过程中或生成后立 即加入表面活性剂，不仅可以防止硬团聚体的形成， 即加入表面活性剂，不仅可以防止硬团聚体的形成，还有助 于遏止粒子“长大”。纳米粉体的表面改性最好在湿法制备 于遏止粒子“长大” 过程中就开始进行。 过程中就开始进行。 进行干法改性。 表面活性剂也可以用于对纳米无机粉体 进行干法改性。 干法改性的关键是改性设备能够很好地将纳米粉体和表面活 干法改性的关键是改性设备能够很好地将纳米粉体和表面活 性剂分散， 性剂分散，使表面活性剂能够均匀地吸附包覆于纳米颗粒表 面。 ：
纳米陶瓷粉体的表面改性与应用
（。ｉ） ＮＳ 。。当它们暴 露于空 气 中时 ， 结构具有很 高 的反应 该
活性 ， 能与空 气 中的水 和氧发 生缓 慢 的反 应 ． 而在粉 体 的
力学性 能的一类材料体 系 Ｅ。 Ｉ 其介于 团簇 与体相之 间的特 颗 粒表 面生成 一系 列 的表 面活 性基 团 。对 纳米 氮化 硅粉 ３ Ｐ Ｔ Ｒ分 析表 明 ， 粒表 面 的吸 附杂质 主要 是 颗 殊状态 ． 有宏 观体 相 的元胞 和键 合 结构 Ｅ． 予 了纳 米 体 的 Ｘ Ｓ和 Ｆ Ｉ 具 ２赋 Ｊ 微 粒许 多 优异 的性 能 ， 小尺 寸 效应 、 面 与界 面效 应 、 如 表 体积效应 、 宏观 量子隧道效应 等 。
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度脉 冲法 对 ｓ ３ 陶瓷 的纳米 粉体 进行表 面修 饰 ， ｉ Ｎ 发现其 的导热 性 ．当表 面经修饰 处理 的纳 米 陶瓷粉体 在橡 胶基 力学性能尤其 是抗磨性 能得到很 大的提高 。 氮化硅 ＿ ｇ 既可作发 动机 零部件 和刀具 材料 ， 可做 抗 又 不易形变 。由于纳米 粉末具有 巨大 的比表面积 ， 使作为粉 末性能 驱 动力 的表 面能 剧增 ， 扩散 速 率增 大 ， 径变 短 ， 路
０ 及 Ｃ ２Ｈ０ ２ ０ 、２ 。
纳米 Ｓ３ 的改性 方法 有化 学方 法和 物理 方法 两种 ， ｉ Ｎ
表面 活 性剂 法 、 分子 法 等 。 大 Ｓ 、１ 、 ｉ 、 ｉ 、Ｎ等 陶 瓷纳 米 粉 体是 一 类 高性 其 中化学 方 法有 偶联 剂 法 、 ｉ Ａ ＮＴＮＳＣＢ ５ 用 能 的纳 米材料 ， 除了具备 纳米 级材料 所特 有 的效应 ． 还保 王 君 等人 ＿ 硅烷 偶联 剂缩 水 甘油 醚 氧丙基 三 甲氧基 硅
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3）高分子聚合物的表面接枝聚合包覆法
1. 无机物的物理修饰法
无机表面改性的对象主要是金属表面改性 和化合物表面改性。
无机表面包覆改性过程：
纳米颗粒 （核物质） 表面包覆成薄膜 核表面包覆 表面吸附或沉积
化学镀法制备Cu包覆TiO2纳米颗粒形 成金属/陶瓷纳米复合颗粒
将含有纳米二氧化钛的水性分散液通过氮化钯，使
其活化
然后再将此溶液加入到化学镀铜溶液中，经过一段
时间的反应后，便可在纳米二氧化钛表面均匀包覆
上一层金属铜，该镀层为多晶的层状壳结构。
Cu/TiO2：能有效地降低原有铜质材料的密度，并能
使强度、硬度、耐磨性。高温力学性能等方面得到
改善。
热分解-还原法
主要适用于对金属的硝酸盐、碳酸盐与碱式 盐等易分解的化合物的表面处理。 实例：Al2O3颗粒表面均匀地包覆上一层镍盐 前驱体，经热分解-还原后，得到纳米晶Ni包 覆的Al2O3复合粉体。纳米晶Ni的加入，使得 原本脆性的Al2O3陶瓷具有了一定的柔韧性， 形成一种新型的陶瓷材料。
基团来对硅烷偶联剂进行分类，如水
解硅烷、过氧化硅烷、多巯化硅烷等
）。
铝酸酯偶联剂：新型的硅烷偶
联剂，对碳酸钙粉末进行表面
改性，改性后碳酸钙的吸湿性
、吸油量降低，粒径变小，且
易分散在有机介质中，热稳定
温度大于300度。
铝酸酯偶联剂
3. 高分子聚合物的表面包覆及改性
1）高分子聚合物的物理修饰法：
乳液聚合包覆法：单体在水相中被引发后形成低聚物，当链长 增长到一定值时，水溶性变差，开始卷曲成核，从水相析出， 然后被吸附到无机纳米颗粒的表面，形成复合乳胶粒。 无皂乳液聚合包覆法：在乳液聚合过程中不需要或者仅加入微 量的（低于临近胶束浓度CMC）乳化剂，成核过程较短，体 系中胶粒数目比常规体系少，因此产生的胶乳粒径分布比常规
偶联剂既能与无机纳米颗粒表面或制备纳米颗粒的
前驱物进行化学反应，又有能与有机物基体具有反
应性或相容性的两种基团或有机官能团。
使纳米颗粒表面发生偶联反应，处理后可与有机物
形成很好的良好的相容性。
有机硅烷偶联剂：是目前应用最多，用量最
大的偶联剂，对表面具有羟基的无机纳米颗
粒最有效。
其结构通式为Y-(CH2CH2)n-Si-X3， n一般为2-3；Y为有机官能团，X为硅 原子上结合的特性基团（一般根据X
加入水溶性的硅酸盐（如硅酸钠、偏硅酸钠等）；
通过调节反应液pH，可转变为硅酸[Si(OH)4]单分子；
硅酸单分子以不同的速率具有，逐步形成单体形式的
具有很大活性的Si(OH)4和聚合度较低的硅酸聚合物；
然后与TiO2表面羟基结合，先形成核点，逐渐形成以
无定型SiO2.nH2O形式存在的包覆膜。
致密的硅膜可增加纳米TiO2的化学、 物理稳定性； 疏松的多孔海绵状的氧化硅膜可增加 纳米TiO2d 比表面积，有利于纳米TiO2 催化活性的增加。
无机化合物的包覆及表面改性
利用了一些化合物不溶解于水的特性，采用均
相沉淀、溶胶-凝胶、水热合成等方法，通过沉
淀反应在纳米颗粒表面形成表面包覆，再经过
其他的处理手段，是包覆固定在颗粒表面，从
而达到改善或改变纳米颗粒表面性质的目的。
氧化硅（SiO2.nH2O）的包覆及表面改性
二氧化硅包覆二氧化钛在含有纳米TiO纳米碳酸钙参与的甲基 丙烯酸甲酯的无皂乳液聚合，发 现聚合后纳米碳酸钙粒子表面被 PMMA包覆，形成的颗粒表面由
纳米传感器、生物探针、药物输
送、涂料、光催化剂等
纳米粉体表面改性基本原理：
在颗粒表面引
入一层包覆层，
形成由“核层” 和“壳层”组成 的复合粉体。 壳层既可以是
无机物质也可以
是有机物质
按工艺分类：
表面整体包覆修饰改性
局部化学修饰改性
机械活化修饰改性 高能量表面修饰改性
利用沉淀反应进行表面修饰改性
际应用中发挥作用。
表面修饰剂的选用原则： 是必须能降低纳米颗粒的表面能态、消除纳 米颗粒的表面电荷、湿桥及纳米颗粒的表面 引力。 对以增加纳米颗粒与其他介质黏结力为目
的的表面改性，表面修饰剂的选用原则应该
是这种表面修饰剂除满足上述要求外，还必
须与纳米颗粒和介质具有很强的亲和力。
纳米粉体改性的重要应用领域： 纳米制造、纳米排列、自组装、
纳米粉体的表面改性
纳米颗粒因其粒径在纳米尺度，所以必须有效防
止颗粒团聚，保持其良好的分散性。
纳米表面改性：
是指用物理、化学方法对粒子表面进行处理， 有目的地改变粒子表面的物理化学性质，如表面 原子层结构和官能团、表面疏水性、电性、化学 吸附和反应特性等
纳米粉体改性的目的：
1）改善或改变纳米颗粒的分散性； 2）改善纳米颗粒的表面活性或相容性； 3）改善纳米颗粒的耐光、耐紫外线、耐热、耐 候等性能； 4）使颗粒表面产生新的物理、化学和力学性能 以及其他新的功能 经改性后，纳米粉体分散性增强，且其自身原 来所特有的优异性能不受影响，可以较好地在实
1）有机小分子的物理修饰法：
许多无机氧化物或氢氧化物[如，SiO2、TiO2、 Al(OH)3、Mg(OH)2等]的纳米颗粒都有特定的表面电 位值，由此决定了其在相应溶液中的pH值，因此可 以根据各类物质的表面电位，调整溶液的pH，然后 通过表面活性剂的吸附和包覆而获得有机化的表面改 性。
2）有机小分子的化学修饰法：
当用氧化铝对二氧化钛进行包覆时，基本方法
与用氧化硅相似，但调节pH时，反应液中铝盐
随着pH的升高和降低，缓慢转变为AlOOH和
Al(OH)3，所以需要将铝化合物的浓度控制在低
于均相成核条件下。
经氧化铝包覆改性后， 纳米TiO2颗粒能有效
提高纳米TiO2的稳定性和分散性，明显增强对紫
外线屏蔽能力。
2. 有机包覆及表面改性
获得理想包覆层结构的控制手段：
1. 核心颗粒的数量、尺寸
2. 反应物中不同试剂的比例 3. “核层”颗粒表面与前躯体具有较好的相 容性
纳米材料的表面修饰主要分为物理修饰和化学修 饰
物理法： 1）无机物包覆法（包括化学镀法、热分解还原法、无机化 合物包覆法等） 2）表面活性剂物理包覆
3）高分子聚合物的乳液聚合包覆法