巯基光点击化学用于二氧化硅微球表面修饰
第29
卷第6
期
2017
年6
月化学研究与应用^
Chemical Research and ApplicationVol.29,No.6
June
，2
〇17
文章编号：1004-1656 (2017) 06-0768-04
巯基光点击化学用于二氧化娃微球表面修饰
刘岩1
，白晓\
邓凤梅4,
李婷婷\
沈启慧于东冬2*
，周建光3
(1.吉林化工学院化学与制药工程学院，吉林吉林132022;.浙江大学医院，浙江杭州310027;
3.浙江大学控制科学与工程学院智能系统和控制研究所分析仪器研究中心工业控制
技术国家重点实验室，浙江杭州310058；.吉林石化炼油厂，吉林吉林132000)
摘要:
在水体系下，一步法可控制备单分散、粒度分布均一、粒径为0.5 ~2 pm
的二氧化硅微球，并且表面覆
盖大量的巯基，巯基密度能够达到0.7 pmol • g-1,
利用巯基-
烯光点击化学反应特性，在365 nm
紫光灯照射
下,
敞开水溶液中，二氧化硅微球表面的巯基受光子激发，形成自由基，与烯烃双键发生亲核加成反应,完成微
球末端官能团的修饰。该修饰方法具有简单、可控性强、无副产物、绿色的特点，适合应用于医药领域。
关键词:
巯基-
端烯反应;
光点击化学;
微球;表面修饰
中图分类号= 0611. 4 文献标志码:A
Surface modification of Si02 microspheres by light click chemistry
LIU Yan1 ,BAI Xiao1 ,DENG Feng-mei4 ,LI Ting-ting1 ,SHEN Qi-hui1 * ,YU Dong-dong2* ,ZH0U Jian-guang3
(1. Department of Chemistry and Pharmaceutical Engineering,Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin 132022,China
；
2. Hospital of Zhejiang University, Hangzhou 310027,China
；3. State Key Laboratory of Industrial Control Technology,
Institute of Cyber-Systems and Control,Zhejiang University, Hangzhou 310058 , China
；
4. Oil Refinery of Jilin Chemicals Corporation,PetroChina, Jilin 132000,China)
Abstract: In water solution
，Si
〇2 microspheres with narrow size distribution and monodisperse were synthesized in one step. There
was so much thiol group on the surface of Si
〇2 microspheres，and the thiol group density was about 0. 7 pmol • g \ Under 365 nm
UV light,thiol was excited and formed free radicals,which reacted with double bonds of alkenes. Finally,the terminated group of mi
crosphere surface was translated into carboxyl. Compared with other modification of group, this method was easy, no byproducts,
green,and suitable for the field of medicine.
Key words
： thiol-ene
； light click chemistry
； microsphere
； surface modification
二氧化硅微球因其微结构为球形、具有独特 学材料特性，应用在电子、化工、能源、农业及日常
抗紫外线、提高材料抗老化、提高材料强度等工程 生活等领域[1]。在医药领域，由于其良好的化学
收稿日期：016-08-)5
;修回日期:2017-03-12
基金项目：吉林省自然科学基金项目（20130101132JC
)资助;
吉林省教育厅“十二五”科研计划项目（2013-317
)资助；吉林市科技计划项目
(201464057
)资助；国家科技支撑计划项目（2012BAB19B07
)资助
联系人简介:沈启慧（1978-
),男
，副教授
，主要从事纳米材料的制备与应用研究。E-mail: qihuishen@126.com
；于东冬（1973-
)
,女,副主任
医师,主要从事传染病和分析检测技术的研究。
E-mail:ddyu@ zj+u. edu. cn第6期刘岩，等：巯基光点击化学用于二氧化硅微球表面修饰769
稳定性和生物相容性，这些特性让二氧化硅微球
成为热点而被广泛研究并应用，例如:微型生物传
感器、药物可控释放、DNA检测等。尤其是以二氧
化硅作为基材的复合材料，具有生物检测、分离和
固定等功能，有望成为新型“智能”材料，在更多领
域发挥着重要的作用[2,3]。
制备二氧化硅微球的方法多种多样，包括:气
相沉积法、化学沉淀法、超重力法、溶胶-凝胶法、微
乳液法[M]。其中，溶胶-凝胶法最适合制备尺寸
高度可控的单分散二氧化硅微球，通过引发聚合、
层层自组装、表面接枝等方法都可以实现微球表
面的功能性修饰，目的都是为了实现微球表面的
活化。本文采用溶胶-凝胶法，利用巯基硅烷
(MPTMS)自身水解缩合而形成表面富含巯基的二
氧化硅微球。基于巯基与端烯（炔）之间的“光点
击化学”，在水溶液敞开体系下，紫外线诱发微球
与丙烯酸键合，将微球表面官能团调节成羧基。
选择含有特定官能团的端烯（炔）化合物，可简单
方便地对微球表面的官能团进行调变[]，该方法
具有较广阔的应用前景。
1实验部分
1. 1试剂与检测仪器
四乙氧基硅烷（TEOS，98%，Sigma)，巯基丙基
三甲氧基硅烷（MPTMS，97%，J&K Chemical
LTD)，氨丙基三乙氧基硅烷（APTES，98%，Sig
ma) ，氯化钾 （ 分析纯 ，天津大茂化学试剂 ） 氨水
(分析纯，天津大茂化学试剂）乙醇(分析纯，天津
大茂化学试剂）丙烯酸(分析纯，天津可密欧化学
试剂）；DTNB (二硫二硝基苯甲酸，99%，TCI);半
胱氨酸（Cys，分析纯，上海国药集团）；三羟甲基氨
基甲烷(Tris，分析纯，上海国药集团）；盐酸（分析
纯，北京化工厂）；本实验用水为Milli-Q制备的超
纯水。
德国Heidolph MR Hei-END磁力搅拌器;湘仪
H1650高转速离心机；美国Pekin Elmer公司
Lambda 750型紫外-可见-近红外分光光度计;美国
Pekin Elmer公司Spectrum ONE红外光谱仪;德国
Brnker AXS公司D8 Advance型X-射线粉末衍射
仪（操作管压40 kV;管流30 mA;Cu KaL，入=
0. 518 416 nm);日本 JEOL 公司 JSM-6490LV 型扫
描电子显微镜;英国Renishaw公司INVIA激光共
聚焦拉曼光谱仪。
1.2实验步骤
1.2.1二氧化硅微球的制备[6] 取一定量的
MPTMS加入一定量的水中，用磁力搅拌器剧烈的
搅拌至MPTMS液滴完全消失，呈现透明状。MPT
MS 与水的质量比可以为：1 : 20 〜100。 调节溶液
的pH=11，在室温下进行反应12h。分别用乙醇
和水清洗几次，离心除去上清液后，用乙醇溶剂为
溶剂分散微球，并在室温条件下保存。如测试需
要的固体样品需要在真空干燥箱内、室温条件下
干燥。1. 2. 2二氧化硅微球表面巯基含量的测定工
作曲线的绘制:25°C条件下，用Tris-HCl缓冲溶液
溶解半胱氨酸形成梯度标准溶液，其浓度分别为：
0. 00、0. 025、0. 05、0. 10、0. 15、0. 20 pmo卜 mL1 ；
取上述各浓度溶液1 mL分别加入5 mL预先恒温
于25C水中的DTNB分析溶液，摇勻、25C条件下
反应10 min后立即在波长为412 nm处测定吸光
度值M)，根据检测结果绘制吸光度对巯基浓度的
标准工作曲线。
微球表面巯基含量的测定:将微球配置成一
定质量浓度的溶液，按照上述步骤反应后测定上
清液的吸光度，对照工作曲线计算溶液中巯基的
浓度，再换算成微球表面的巯基含量。计算公式
为：a = ，其中a为微球表面的巯基含量
(pmo卜g-1)，册为微球溶液的巯基浓度（pmol
• mL_1)，为微球的质量浓度（g • mL_1)。
1. 2. 3微球表面修饰羧基将0. 1 g二氧化硅微
球分散到50 mL水中，室温磁力搅拌，根据检测结
果缓慢滴加丙烯酸，使丙烯酸与巯基的摩尔比为5
:1，在365 nm紫光灯(8W)的照射下充分反应30
min，离心除去上清液后，水洗三次，用乙醇溶剂为
溶剂分散微球，并在室温条件下保存。
2结果与讨论
2. 1巯基功能化二氧化硅微球的制备
如图1所示，MPTMS是一种具有巯基官能团
的硅烷，不溶于水，利用溶胶-凝胶法MPTMS自身
水解聚合形成单体，通过控制反应时间、反应温
度、氨水用量、搅拌速度、电解质浓度等反应条件，
制备出粒度范围0. 5〜2 pm，单分散的二氧化硅微
球[]。图2a为微球的SEM图片，该微球的粒径为
0.7 pm，呈单分散;粒度分布如图2b，微球粒度分
布均一（RSD = 7. 1%)，MPTMS适合作为硅烷单体
成球。
图1
巯基功能化二氧化硅微球的生长示意图
Fig. 1 Schematic diagram of the preparation of
thiol functionalized SiO2
microspheres
常压等离子体对聚酰胺纤维表面刻蚀及巯基化研究
常压等离子体对聚酰胺纤维表面刻蚀及巯基化研究
XU Na;WANG Xuechuan;HUANG Jianfeng;WANG Lezhi;ZHENG Yonggui
【摘 要】以聚酰胺基布为研究对象,对聚酰胺纤维进行表面巯基化改娃.研究选用常压等离子体刘蚀的方法对聚酰胺纤维表面做处理,继而采用(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)对聚酰胺纤维表面做巯基化改性,通过单因素实验方法对等离子体刻蚀时间、巯基化试剂MPS用量、巯基化反应时间以及巯基化反应温度做了优化.研究结果为:最佳刻蚀时间为60s,最佳反应条件为温度70℃,MPS用量0.7mL,反应时间15h.并对改性聚酰胺纤维做乙烯基胶原蛋白修饰,测定接枝率为378％,吸水率为519％.通过SEM、AFM、ATR-IR检测分析,表明聚酰胺纤维表面被成功巯基化.
【期刊名称】《西部皮革》
【年(卷),期】2018(040)021
【总页数】5页(P43-47)
【关键词】常压等离子体;聚酰胺纤维;表面修饰;巯基化;点击化学
【作 者】XU Na;WANG Xuechuan;HUANG Jianfeng;WANG Lezhi;ZHENG
Yonggui
【作者单位】;;;;
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ342.74
聚酰胺 (PA)纤维因具有良好的耐磨损性、耐疲劳性和耐化学腐蚀等性能，在各个领域中得到了广泛的应用。PA纤维品种繁多、质地柔软、穿着性好，在织造业和合成革产业大量应用［1］。但因吸湿性以及穿着的舒适度较天然纤维差等缺点限制了其应用。近年来，随着科学技术的发展，PA纤维的生产技术日趋完善，可通过对PA纤维表面进行修饰改性得到功能化表面来提高其各项性能，主要改善其吸湿性、阻燃性、抗菌性及染色等性能，推进其在轻纺领域中的应用［2］。
聚酰胺纤维属于化学惰性材料，对其表面进行接枝修饰研究关键在于表面活化程度的把控，引入更多的可反应性的活性位点。聚酰胺纤维表面活化技术有化学刻蚀［3］、等离子体刻蚀［4-10］、自由基聚合［11-14］和硅烷偶联剂改性技术［15-16］等。目前，化学刻蚀和等离子刻蚀方法的研究较为普遍，此类方法主要是对酰胺键和碳碳键分别进行水解和氧化，产生-COOH、-NH2和-OH，其对纤维表面会有不程度的破坏。自由基聚合表面改性技术主要利用引发剂在一定条件下夺取纤维大分子链上的氢原子生成大分子自由基，从而引发单体的接枝修饰。硅烷偶联剂表面改性技术与自由基表面改性技术相比，其优点在于不需要引发剂。其方法主要是先对纤维表面进行羟基化，再用带有功能基的硅烷偶联剂与纤维表面的羟基-OH发生缩水反应形成Si-O-C共价键。利用此类方法可以使材料获得具有可设计性和反应性，并且不需要改变基材本身的性质，可实现不同反应类型，不同功能化纤维的构建。本研究将采用绿色表面活化技术即等离子体表面刻蚀技术，并结合硅烷偶联技术这两种方法联合作用，对聚酰胺纤维表面进行修饰改性。利用这两种技术联合作用与传统的方法相比，使聚酰胺纤维表面修饰改性过程更绿色化、高效化。
硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性及其分散稳定性
硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性及其分散稳定性
一、本文概述
随着纳米技术的迅速发展，纳米材料因其独特的物理化学性质在多个领域展现出广泛的应用前景。其中，纳米二氧化硅（nano-SiO2）因其高比表面积、优异的物理和化学稳定性以及良好的光学性能等特点，被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、陶瓷、医药等领域。然而，纳米SiO2粒子由于具有高的比表面积和表面能，容易团聚形成大的颗粒，导致其分散稳定性差，限制了其在许多领域的应用。因此，对纳米SiO2进行表面改性以提高其分散稳定性成为研究的热点。
硅烷偶联剂KH570作为一种重要的有机硅化合物，其分子结构中的乙烯基和甲氧基硅烷基团可以与纳米SiO2表面的羟基发生化学反应，形成稳定的化学键合，从而实现对纳米SiO2的表面改性。本文旨在研究硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性效果及其分散稳定性的影响。通过对比改性前后的纳米SiO2粒子的物理化学性质、表面形貌、分散稳定性等方面的变化，揭示硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的改性机理，为纳米SiO2在各个领域的应用提供理论基础和技术支持。 本文首先介绍纳米SiO2的基本性质和应用领域，然后阐述纳米SiO2分散稳定性的重要性以及目前常用的表面改性方法。接着详细介绍硅烷偶联剂KH570的结构特点、改性原理及其在纳米SiO2表面改性中的应用。通过实验研究和表征手段，探讨硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2表面改性的效果及其对分散稳定性的影响。总结硅烷偶联剂KH570在纳米SiO2表面改性中的应用前景，为相关领域的研究提供有益的参考。
二、材料与方法
本实验主要使用的材料包括纳米SiO2粉末（购自某化学试剂公司，纯度≥5%，平均粒径约为20nm）、硅烷偶联剂KH570（购自某化学试剂公司，纯度≥98%）、无水乙醇（购自某化学试剂公司，纯度≥7%）、以及去离子水。
硅烷偶联剂KH570的制备采用标准的化学合成方法。在无水乙醇中，将适量的KH570与催化剂混合，然后在恒定的温度下进行搅拌反应。反应结束后，通过蒸馏去除多余的溶剂，得到纯化的KH570。
二氧化硅纳米颗粒表面修饰氨基的方法
二氧化硅纳米颗粒表面修饰氨基的方法
一、二氧化硅纳米颗粒表面修饰氨基的方法
1、电沉积法
电沉积法是利用电化学方法将氨基修饰到二氧化硅纳米颗粒表面上的一种常用方法，其基本原理是利用电极反应电位(EP)的变化来控制修饰过程。常用的电极材料有锰酸铵（MMA）或碳纤维碳电极（CPE），常用的溶液环境有氨水、甲醇、乙醇或其他含有氨基的配体，可以通过调节溶液中的酸碱性和电位来控制修饰速率，从而改变氨基的修饰效果。
2、溅射技术
溅射技术也是一种常用的二氧化硅纳米颗粒表面修饰氨基的方法，即将氨基分子沿着高速小粒子的外表面溅射到二氧化硅纳米颗粒表面上。从而实现了氨基分子与二氧化硅纳米颗粒表面的牢固结合，而不是传统的电化学修饰法，可以获得更好的修饰效果。
3、化学气相沉积（CVD）
化学气相沉积（CVD）是把氨基分子以气体的形式溅射到硅纳米颗粒表面，从而在表面形成一层或多层氨基修饰层的方法。CVD有良好的修饰效果，能够控制氨基分子的分布状态，并可以通过调节反应温度来改变氨基层的厚度。
4、聚合物复合技术
聚合物复合技术是一种把聚合物和二氧化硅纳米颗粒结合起来，从而在聚合物邻近表面实现氨基修饰的方法。这种方法利用聚合物的溶解特性来把氨基与聚合物偶联，从而在聚合物表面形成氨基修饰层，当聚合物与二氧化硅纳米颗粒结合时，氨基修饰层也可以从聚合物表面转移到二氧化硅纳米颗粒表面上，从而达到修饰二氧化硅纳米颗粒表面的目的。
巯基修饰纳米金胶体液及其制备方法和应用
巯基修饰纳米金胶体液及其制备方法和应用
篇一：
巯基修饰纳米金胶体液是一种新型的生物医学材料,具有优异的生物相容性和生物利用性。本文将介绍巯基修饰纳米金胶体液的制备方法和应用。
1. 制备方法
巯基修饰纳米金胶体液的制备方法主要采用化学合成法和溶剂热法两种。
(1)化学合成法
化学合成法是将纳米金颗粒和巯基化合物通过反应合成纳米金胶体液。具体制备步骤如下:
首先,将金粉加热至熔融状态,然后与巯基化合物(如苯酚酞、苯酚酞钠、苯酚酞酸等)反应,生成金巯基复合物。
接着,将金巯基复合物加入溶剂中,进行搅拌和溶解,然后将溶解好的金巯基复合物倒入反应釜中,加入蒸馏水进行搅拌,直到反应混合物达到所需浓度。
最后,将反应混合物进行过滤、洗涤、烘干等处理,即可得到巯基修饰纳米金胶体液。
(2)溶剂热法
溶剂热法是将金粉和巯基化合物通过溶剂热反应合成纳米金胶体液。具体制备步骤如下:
首先,将金粉加热至熔融状态,然后与巯基化合物(如苯酚酞、苯酚酞钠、苯酚酞酸等)混合,并加入溶剂中进行搅拌。
接着,将混合物倒入溶剂热反应釜中,加热至反应混合物达到所需浓度。
最后,将反应混合物进行过滤、洗涤、烘干等处理,即可得到巯基修饰纳米金胶体液。
2. 应用
巯基修饰纳米金胶体液具有优异的生物医学应用前景。首先,巯基修饰纳米金胶体液具有优异的光学性质,可以用于制备光电子器件。其次,巯基修饰纳米金胶体液具有优异的生物相容性和生物利用性,可以用于制备生物传感器和药物传递系统等。此外,巯基修饰纳米金胶体液还可以用于制备人工关节、生物医学成像等领域。
3. 展望
巯基修饰纳米金胶体液是一种新型的生物医学材料,具有优异的生物相容性和生物利用性。未来,可以通过深入研究巯基修饰纳米金胶体液的制备方法和性质,开发更多具有生物医学应用前景的材料。
_巯丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅表面接枝改性的研究_李峰
γ-巯丙基三甲氧基硅烷对纳米
二氧化硅表面接枝改性的研究
李峰，李红强，赖学军，吴文剑，曾幸荣
（华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640）
摘要：采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷（KH590）对纳米二氧化硅表面进行接枝改性，研究KH590用量、反应时间
和反应温度等对纳米二氧化硅相对接枝率和粒径的影响；采用红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对
改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明：KH590通过水解后与二氧化硅粒子表面的羟基发生反应，成功接枝
到纳米二氧化硅表面；其最佳工艺条件为：KH590用量为二氧化硅质量的15%，反应温度为80℃，反应时间为10h，
其相对接枝率达到10.3%；与未改性纳米二氧化硅相比，其平均粒径明显变小，分散性及亲油性明显变好。关键词：纳米SiO2；γ-巯丙基三甲氧基硅烷；表面接枝改性
中图分类号：TQ127.2文献标识码：A文章编号：1006-4990（2014）04-0033-04
Surfacegraftingmodificationofnano-sizedsilicawith3-mercaptopropyltrimethoxysilane
LiFeng，LiHongqiang，LaiXuejun，WuWenjian，ZengXingrong
（SchoolofMaterialsScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China）
Abstract：Thenano-sizedSiO2wasgraftedandmodifiedwith3-mercaptopropyltrimethoxysilane（KH590）.Theinfluencesof
KH590content，reactiontime，andtemperatureongraftingrateandparticlesizeofnano-sizedSiO2werestudied.Themodified
磁性二氧化硅微球的表面修饰及其在植物基因组核酸纯化中的应用
第３５卷
２００７年１月 分析化学（ＦＥＮＸＩ ＨＵＡＸＵＥ） 研究报告
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第１期
３１～３６
磁性二氧化硅微球的表面修饰及其
在植物基因组核酸纯化中的应用
张志超 袁翠 万谦宏
（天津大学药物科学与技术学院，天津３０００７２）
摘要在利用自主研发的专利技术制备球形磁性硅胶微球的基础上，对磁性硅胶微球进行表面改性，使其 表面分别键合硅羟基、环氧基、邻二醇基和羧基等官能团，并对表面官能团进行了定量研究。以小牛胸腺基因 组脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）为模型化合物，研究了核酸在不同表面官能团的磁性硅胶上的吸附和脱附行为，发现 表面具有硅醇基的磁球对ＤＮＡ的回收率最高。将改性后磁性微球应用于玉米ＤＮＡ的提取，得到了平均长度 大于８ ｋｂ的高纯度基因组ＤＮＡ。与传统的有机溶剂抽提法相比，基于磁性微球的核酸固相萃取法具有快速 简便、省时省力、易于自动化的特点，适合于大规模植物基因组ＤＮＡ的样品制备。
关键词核酸纯化，磁性微球，表面修饰，固相萃取
１ 引 言
从生物样品中提取核酸是分子生物学和临床医学等生命科学研究领域中的一项基本技术。核酸提 取的传统方法如酚一氯仿抽提法，存在着有机溶剂毒性大、重复性劳动多、难以实现微型化、自动化操作
等缺点。而近年来发展起来的以玻璃粉…、离子交换树脂 、硅胶 等为吸附材料的核酸固相萃取法，
不仅可以避免使用毒性强的有机溶剂，而且能大幅度提高提取效率。基于固相萃取技术的核酸纯化微 芯片已经引起了人们的广泛关注＿４ｌ５］。磁性微粒作为一种新型的核酸固相萃取剂，借助于适当的磁分离
装置。可以进一步简化和加速核酸的分离与纯化过程，实现核酸纯化处理的微型化、自动化和平行化。。’ 。
最近，报道了新型磁性二氧化硅微球的合成及其在核酸纯化中的应用 。所合成的磁性微球具有
球形规整、粒度分布窄、磁响应性高的特点，尤其适合于在高粘度样品溶液中核酸的提取。由于磁性纳 米粒子均匀地分布在硅胶基质中，磁性硅球表面上存在大量的硅羟基和铁羟基等极性基团。这些极性
单分散纳米二氧化硅微球表面化学修饰与表征
单分散纳米二氧化硅微球表面化学修饰与表征
姜会平;王晓川;钟发春;郝晓飞
【摘 要】通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球,以乙醇作为分散介质,用硅烷偶联剂采用一步法对纳米二氧化硅进行了表面化学修饰.通过X-射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)等手段对其改性前后效果进行了分析.研究发现修饰后的纳米二氧化硅微球的疏水性增强;硅烷偶联剂与纳米二氧化硅表面羟基发生了化学反应.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2011(039)008
【总页数】4页(P36-39)
【关键词】纳米二氧化硅;硅烷偶联剂;化学修饰;表征
【作 者】姜会平;王晓川;钟发春;郝晓飞
【作者单位】西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳621010;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900
【正文语种】中 文
纳米二氧化硅是一种无定型白色粉末,由于其无毒、无味、无污染等特性,广泛作为一种无机材料被用于生产[1-4]。但是纳米二氧化硅表面能高,处于热力学非稳定状态,极易团聚,作为聚合物填料不能很好地与聚合物均匀混合,使其应用受到很大限制[5-9]。同时二氧化硅表面亲水疏油,在有机介质中难于均匀分散,与有机基体之间结合力差,易造成界面缺陷,使复合材料性能降低[10-11]。要解决上述纳米二氧化硅的分散性与聚合物、有机基体的相容性问题,必须对其进行表面改性,减弱二氧化硅表面的极性,降低二氧化硅表面的能态,以提高纳米粒子与基体间的相容性。
结合纳米 S iO2的表面特性,利用硅烷偶联剂与纳米 SiO2表面羟基发生反应,在纳米 SiO2表面接上烷基,得到功能化的纳米二氧化硅 (羟基可以与许多有机化合物发生反应),这样 SiO2的亲水性减弱,疏水性增强,减少其团聚,提高其在聚合物和有机基体的应用。
“巯基-烯炔”点击反应在有机材料合成中的应用
“巯基-烯/炔”点击反应在有机材料合成中的应用
作者：章谏正 任杰 刘艺帆 吴松华
来源：《粘接》2021年第02期
摘要：“巯基-烯1/炔”（“Thiol-ene/yne”）光化学反应是近年来发展的一类新型的点击反应，具有高度的选择性，并可与多种化学合成方法交互使用，成为有机材料制备的又一重要途径。文章介绍了“巯基-烯/炔”点击反应及其反应机理，在此基础上着重介绍了“巯基-烯/炔”点击化学在材料表面改性、功能水凝胶制备、功能性聚合物微球、高度支化聚合物、杂化材料等领域的应用。
关键词：巯基-烯/炔;点击反应;合成
中图分类号：0631.3 文献标志码：A 文章编号：1001-5922（2021）02-0056-07
点击化学（click Chemistry）是由化学家Sharp.1ess在2001年提出的一种新型有机合成概念，点击反应是一种以碳一杂原子成键反应（C-X-C）为基础的组合化学新方法，并借助这些反应来简单高效地获得分子多样性。典型的点击化学如铜催化的叠氮一炔基Husigen环加成反应（Copper-Catalyzed Azide-AI-kvne Cycloaddition）。点击化学的引入和发展对设计和制备复杂的高性能聚合物、小分子有机化学和药物等产生了重大影响，其作为新型的有利的化学合成工具，在大分子工程、药物合成、蛋白质组学、生物技术、聚合物纳米粒子等各个领域发挥重要的作用。
近几年，一系列新型点击化学反应受到了极大的关注，比如基于硫醇的化学反应，包括“巯基一烯”“巯基一炔”“巯基一异氰酸酯”“巯基-溴”等。其中“巯基一烯快”作为典型的点击化学反应，反应底物丰富、可设计选择范围广，可以用于制备各种新型功能材料。本文介绍了“巯基一烯/炔”点击化学基本原理，以及在材料表面改性、功能水凝胶制备、功能性聚合物微球、高度支化聚合物、杂化材料等领域的应用。
二氧化硅微球气相硅烷化表面改性
龙源期刊网
二氧化硅微球气相硅烷化表面改性
作者：程欣欣 李洪亮
来源：《科技视界》2015年第10期
【摘 要】本文以自制的二氧化硅微球为对象，以带氨基官能团的APTES硅烷为硅烷化试剂，对比研究了气相蒸发法和液相浸渍法两种不同方法对二氧化硅微球进行硅烷化修饰的差异，为二氧化硅微球表面硅烷化的反应控制提供了实验基础和理论依据。
【关键词】二氧化硅微球；硅烷偶联剂；硅烷化；气相蒸发
【Abstract】In this paper， the silica microsphere surface was modified using gamma
aminopropyltriethoxysilane （APTS） by a vaporization assisted process. The advantage of the
evaporation assisted method in comparison with the simple dipping method has been demonstrated by
analyzing the results.
【Key words】Silica microspheres； Silane coupling agent； Silylation； Vapor evaporation
0 前言
二氧化硅微球由于表面具有大量羟基，亲水性强，与有机基体复合的相容性性差，难以发挥其优良的性能，必须对其表面进行有机修饰[1]。γ-氨丙基三乙氧基硅（APTS）是一种典型的硅烷偶联剂，常用于氧化物表面的修饰，经过APTS修饰的表面含有氨基，活性氨基可以与很多分子发生反应，从而大幅度拓展和提高二氧化硅的应用性能[2]。在生物化学领域，由于活性氨基可以与蛋白质、DNA等生物分子偶联，在生物材料分离、酶和抗体等生物分子的固定等方面有重要的应用[3]。在化工材料领域，修饰后的二氧化硅颗粒作为补强填料添加到橡胶、塑料等材料中，能有效地提高复合基体的拉伸强度、耐磨性、流变性、抗老化等性能[4]；在催化领域，APTES修饰的二氧化硅由于其具备多孔、高比表面和表面带有活性氨基，易于分离和重复使用等特点已经成为了一种重要的催化材料[5]；在吸附检测方面，二氧化硅微球表面接上所需要的特定官能团后可用于色谱分离，控制表面修饰的方式和程度，可以改善和强化色谱分离的选择性[6]，另外，表面修饰二氧化硅微球已被成功地用于重金属、药物、杀虫剂等的预浓集，表面接上氨基的二氧化硅微球还可用来对Zn2+，Cu2+和Hg2+离子进行预浓集[7]。
二硫键修饰树枝状介孔二氧化硅微球
二硫键修饰树枝状介孔二氧化硅微球
随着科技的不断发展，纳米材料的研究与应用已成为当今世界的热点之一。树枝状介孔二氧化硅微球以其良好的介孔结构和高比表面积在生物医药、催化剂、吸附材料等领域展现出了巨大的潜力。然而，为了更好地满足特定应用的需求，对树枝状介孔二氧化硅微球进行表面修饰是十分必要的。在众多表面修饰方法中，二硫键修饰技术以其稳定的化学键和灵活的功能化修饰，成为了近年来研究的热点之一。
一、树枝状介孔二氧化硅微球的制备
树枝状介孔二氧化硅微球是一种具有树枝状结构的介孔材料，其制备方法通常包括硅溶胶合成、模板法合成、溶剂热法合成等。通过这些方法，可获得具有高度结构化的树枝状介孔二氧化硅微球，在表面积和孔结构上具有显著优势。
二、二硫键修饰技术的原理
二硫键是指两个硫原子通过共价键连接而形成的官能团，其具有很强的稳定性和选择性，广泛应用于材料表面的功能化修饰中。在树枝状介孔二氧化硅微球的修饰中，二硫键修饰技术通过硫原子与材料表面的硅原子形成二硫键键合，从而实现对材料表面的功能化修饰。
三、二硫键修饰树枝状介孔二氧化硅微球的研究进展
近年来，许多研究者开始探索利用二硫键修饰技术对树枝状介孔二氧化硅微球进行功能化修饰，以期获得更加优异的性能。研究表明，通过二硫键修饰可实现对树枝状介孔二氧化硅微球表面的化学修饰，如引入亲水基团、疏水基团、生物亲和基团等，从而扩展了该材料在不同领域的应用。
四、二硫键修饰技术在生物医药领域的应用
树枝状介孔二氧化硅微球经过二硫键修饰后，具有较高的比表面积和丰富的功能基团，可用于药物载体、基因传递系统、生物传感器等领域。经过适当修饰的树枝状介孔二氧化硅微球可在体内稳定地输送药物分子，并通过调控表面基团的特性实现对药物的缓控释放。
五、二硫键修饰技术在催化领域的应用
树枝状介孔二氧化硅微球经过二硫键修饰后，其表面具有高度活性的功能基团，可用于催化剂的载体材料。通过合理设计和构建，修饰后的树枝状介孔二氧化硅微球可用于有机合成反应、氧化还原反应等多种催化反应中，表现出良好的催化活性和选择性。