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TiO2纳米材料的改性及其光催化性能研究TiO2是一种广泛应用于光催化领域的半导体材料，其广泛应用主要归功于其良好的化学稳定性、光催化性能和较低的成本。
然而，TiO2的光催化活性主要集中在紫外光区域，限制了其在可见光范围内的应用。
因此，对于纳米TiO2材料的改性研究变得尤为重要，以提高其可见光催化性能，并扩大其应用范围。
研究表明，改性TiO2纳米材料可以通过掺杂、表面修饰以及复合等方法来实现。
其中，掺杂是最常用的改性策略之一。
通过引入铁、氮、碳等元素来改变TiO2的能带结构，可以使其光催化活性发生显著改善。
铁掺杂的TiO2在可见光催化领域具有良好的应用前景。
研究发现，铁掺杂的TiO2具有更窄的能带间隙，能够吸收更多的可见光，并产生更多的电子-空穴对，从而提高催化活性。
同时，还有研究表明，通过调节铁掺杂浓度和制备条件，可以进一步提高光催化性能。
表面修饰也是改性TiO2纳米材料的重要策略之一。
常见的表面修饰方法包括溶液热处理、沉积溶胶、负载其他半导体等。
例如，通过溶液热处理可以在TiO2表面形成一层导电聚合物薄膜，改善其可见光催化性能。
通过沉积溶胶可以在TiO2表面引入二氧化铕、氧化亚铜等光敏剂，增强其可见光催化活性。
此外，将其他半导体负载在TiO2纳米材料上，可以通过协同作用来提高光催化性能，例如Pt-TiO2和Ag-TiO2等复合材料。
此外，纳米TiO2的复合改性也是提高其光催化性能的重要手段之一。
常见的复合改性方法包括纳米TiO2与碳材料的复合、纳米TiO2与其他半导体的复合等。
例如，将纳米TiO2与石墨烯、碳纳米管等碳材料复合，可以通过增加可见光吸收和电子传输来提高光催化性能。
此外，将纳米TiO2与ZnO、CdS等其他半导体复合，也可以通过异质结构的形成来提高光催化活性。
综上所述，纳米TiO2材料的改性研究对于提高其光催化性能以及拓宽应用领域具有重要意义。
掺杂、表面修饰和复合是常用的改性策略，通过这些方法可以有效地调控纳米TiO2的能带结构、光吸收性能和电子传输性能。
第４期王云芳等：纳米二氧化硅的表面改性研究３８３ＳｉｚｅｏｆＳｉ０２ｇｒａｉｎ（ｎｍ）图１水溶胶中Ｓｉ０５颗粒的大小分布Ｆｉｇ．１ＳｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＳｉ０２ｇｒａｉｎｉｎｈｙｄｒｏｓｏｌ可以看出，所制得的二氧化硅水溶胶中，二氧化硅成纳米状态分布，粒径为５０—１２７ｒｉｍ，其电子显微镜照片如图２所示。
另外，从二氧化硅水溶胶的红外光谱（图３（ａ））可以看出，２９００ｃｍｄ为ＳｉＯＨ的吸收峰；３４３３ｅｍｄ为吸附的水峰；１２１６ｅｍ’１为Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ的不对称伸缩峰；９５８ｃｍｄ为ＳｉＯＨ的伸缩峰；４７１ｃｍｄ为Ｏ—Ｓｉ·Ｏ的畸变吸收峰，说明纳米二氧化硅表面还有大量羟基，因此它可以和许多有机官能团发生作用。
２．２表面羟基值的测定【ｌ列采用离心干燥分离、醇洗，反复５次使溶胶中的二氧化硅分离，１０００Ｃ真空干燥４８ｈ，得到纳米二氧化硅粉体，其红外光谱如图３（ａ）所示。
称取该粉体２９放入１００ｍＬ的锥形瓶中，加入０．０５ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液８０ｍＬ，密封搅拌２４ｈ。
离心分离二氧化硅颗粒后的溶液体积为Ｃ毫升（一８０ｍＬ），从分离的Ｃ毫升溶液中量取１０ｍＬ，用Ａ毫升０．０５ｍｏＬ／Ｌ的ＨＣｌ溶液滴定至中性，剩余溶液（Ｃ一１０ｍＬ）用同样的方法滴定至中性所用ＨＣｌ溶液为Ｂ毫升，根据下式可计算出单位重量二氧化硅颗粒表面的羟基含量（ｘ）ｕ引。
茗：盟笔华≈７．８ｍｍｏｌ／ｇ茗２——广２Ｌｇ上式中，Ａ一中和分离溶液１０ｍＬ所消耗０．０５ｍｏＬ／ＬＨＣｌ溶液的体积数；Ｂ一滴定剩余溶液（约７０ｍＬ）至中性所用０．０５ｍｏｌ／ＬＨＣＩ溶液的体积数；ｗ一纳米二氧化硅粉体的克重数。
２．３纳米二氧化硅的表面改性及分析配制２．０ｗｔ％纳米二氧化硅水溶胶１００ｍＬ，并用冰醋酸调节溶液的ｐＨ＝３．５—４．５，随后加入图２改性前纳米Ｓｉ０２粒子的ＴＥＭ图片Ｆｉｇ．２ＴＥＭｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｎａｎｏ—ｓｉｌｉｃａｐａｒｔｉｃｌｅｓｂｅｆｏｒｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ４００￥００１２００１６００２０００２４００２８００３２００３６００４０００Ｗａｖｃｎｔｕｎｂｅｒ“ｇｎｒｌ图３ｓｉ０２（ａ），ｃｒ，ｒＭＳ（ｂ）和ＧＰＴＭＳ改性Ｓｉ０２（ｃ）的红外光谱Ｆｉｇ．３ＦＴＩＲｇｐｌ圮－ｑ：ｒａｏｆ（ａ）ｓｉｌｉｃａ，（ｂ）ＣＰａ＇ＭＳａｎｄ（ｃ）ＣＰＴＭＳ—ｍｏｄｉｆｉｅｄｓｉｌｉｃａ２ｍＬ偶联剂ＧＰＴＭＳ（未水解前的红外光谱如图３（ｂ）所示），磁力搅拌，常温反应２．５ｈ后得到纳米二氧化硅改性溶胶（改性后纳米颗粒溶液的透射电子显微镜显微分析如图４所示）经离心干燥后醇洗（重复五次），常温干燥２４ｈ，然后在２００℃真空干燥４８ｈ得到改性纳米ＳｉＯ：粉体，其红外图谱如图３（ｃ），从图谱可以看出：纳米二氧化硅接枝ＧＰＴＭＳ后，二氧化硅的物理吸附水（３４３３ｃｍ。
无机纳米颗粒分散机理引言无机纳米颗粒具有独特的物理和化学性质，使其在许多领域具有广泛的应用潜力。
然而，由于其高表面能和亲水性，无机纳米颗粒往往在溶液中难以均匀分散。
因此，研究无机纳米颗粒的分散机理对于实现其有效应用至关重要。
一、表面改性为了解决无机纳米颗粒难以分散的问题，研究人员通常采用表面改性的方法。
一种常见的表面改性方法是通过在纳米颗粒表面引入有机分子或聚合物。
这些有机分子或聚合物能够与纳米颗粒表面形成键合，从而改变纳米颗粒的表面性质，使其具有较好的分散性。
二、电荷屏蔽无机纳米颗粒在溶液中往往带有电荷，电荷之间的相互作用是导致纳米颗粒聚集的主要因素之一。
为了分散纳米颗粒，可以通过引入适当的离子或聚电解质来屏蔽纳米颗粒表面的电荷。
这些离子或聚电解质与纳米颗粒表面的电荷相互作用，形成电双层结构，从而减小纳米颗粒之间的静电吸引力，促进纳米颗粒的分散。
三、机械剪切机械剪切是一种常用的无机纳米颗粒分散方法。
通过将纳米颗粒悬浮液置于高速剪切设备中进行剪切处理，可以破坏纳米颗粒之间的聚集结构，使纳米颗粒均匀分散在溶液中。
机械剪切方法具有操作简单、分散效果好的优点，适用于大多数无机纳米颗粒的分散。
四、超声分散超声分散是一种常用的无机纳米颗粒分散技术。
通过将纳米颗粒悬浮液置于超声波震荡器中，利用声波的作用力将纳米颗粒聚集结构破坏，从而实现纳米颗粒的均匀分散。
超声分散方法具有分散效果好、操作简单的优点，适用于大多数无机纳米颗粒的分散。
五、溶剂选择无机纳米颗粒的溶剂选择对于其分散性具有重要影响。
一般来说，选择适当的溶剂可以改变纳米颗粒的溶解度和溶剂-颗粒相互作用力，从而实现纳米颗粒的均匀分散。
在选择溶剂时，需要考虑纳米颗粒的亲水性或疏水性以及溶剂的极性和分子结构等因素。
六、温度控制温度对无机纳米颗粒的分散性也有一定影响。
通常情况下，提高温度可以增加溶剂的扩散性和纳米颗粒的热运动能量，有利于纳米颗粒的分散。
然而，温度过高可能导致纳米颗粒的聚集，因此需要根据具体情况选择合适的温度条件。
纳米材料的界面改性技术在纳米技术领域，纳米材料的界面改性技术是一项关键的研究领域。
纳米材料具有独特的物理、化学和力学性质，在许多领域都有广泛的应用前景。
然而，纳米材料的表面和界面性质对其性能和应用具有重要影响。
因此，通过界面改性技术可以改善纳米材料的性能和功能，提高其应用的效率和可靠性。
一、界面改性技术的概念和原理界面是指两个不同材料之间的接触面。
在纳米材料中，尺寸效应导致其界面比体积占据更大的比例，因此纳米材料的性能往往受界面的影响更为显著。
界面改性技术旨在通过物理、化学和结构上的手段来改善纳米材料的界面性质，以提高其性能和功能。
界面改性技术的原理可以归结为以下几个方面：1. 表面功能化：通过在纳米材料的表面引入功能基团或分子，改变其化学性质和表面能，从而影响纳米材料的表面反应活性和物理性能。
2. 化学修饰：通过在纳米材料的界面上形成化学键或键合基团，从而改变其表面组成和结构，进一步影响纳米材料的性质和性能。
3. 外部涂层：将材料的保护层沉积在纳米材料的表面，形成一层保护膜，以改善纳米材料的稳定性、耐腐蚀性和耐磨损性。
4. 界面修复：通过填充纳米材料界面的裂纹或缺陷，修复和加强纳米材料的界面结构，提高其力学性能和耐久性。
二、纳米材料的界面改性应用纳米材料的界面改性技术在不同领域具有广泛的应用前景。
1. 纳米材料增强复合材料：将纳米材料引入基体材料的界面，可以增强复合材料的力学性能、导热性能和电学性能，提高其综合性能和工作寿命。
例如，在高强度塑料中添加纳米粒子可以提高强度和硬度，同时保持其良好的韧性。
2. 纳米涂料和薄膜：通过界面改性技术可以调控纳米材料的表面能和接触角，进而改善材料的抗腐蚀性、防污性和光学性能。
例如，利用纳米颗粒制备的抗紫外辐射涂层可以保护材料免受紫外线的伤害。
3. 纳米传感器和催化剂：通过改变纳米材料的界面性质，可以调控纳米材料的催化活性和选择性，使之更适用于特定的催化反应。
纳米碳酸钙改性技术进展和应用现状目前用于纳米碳酸钙表面改性的方法重要有：局部化学反应改性、表面包覆改性、微乳液改性、机械改性及高能表面改性。
1纳米碳酸钙表面改性技术优缺点对比局部化学反应改性方法重要通过纳米碳酸钙表面官能团与改性剂间发生化学反应来达到改性目的，分为干法和湿法两种工艺。
将碳酸钙粉和表面改性剂同时投放到捏合机中进行高速捏合的方法称为干法改性。
此法操作简单，出料便于运输且可直接包装。
干法改性所得产品表面不均匀，适合低档碳酸钙粉末的生产，但因操作工艺简单而被广泛采纳。
适合干法改性的改性剂重要有钛酸脂、铝酸脂、磷酸脂等偶联剂。
湿法改性是将碳酸钙和改性剂在液相中共混，通过改性剂在碳酸钙表面包覆形成双膜结构来进行改性的，湿法改性虽然效果很好，但是工艺较为多而杂。
水溶性的表面活性剂较适合湿法改性工艺，这类水溶性表面活性剂重要有高级脂肪酸及其盐等。
表面包覆改性方法是指表面改性剂和纳米碳酸钙表面之间仅依靠范德瓦耳斯力或物理方法连接却没有发生化学反应的改性方法。
这种方法可以在制备纳米碳酸钙的同时在溶液中加入表面活性剂，达到制备和改性同步进行的目的，由于表面活性剂的存在使这种方法生产出来的碳酸钙分散性能得到很好的改善。
微乳液改性方法又称胶囊化改性，这种方法是通过在纳米碳酸钙表面包上一层其他物质的膜，更改粒子表面固有特性来进行改性的。
此法虽然和表面包覆改性方法仿佛，但是这种方法改性后包在纳米碳酸钙表面的一层膜相对表面包覆改性的较为均匀。
机械化学改性方法是利用猛烈机械力作用有目的的激活粒子表面，使分子晶格发生位移，来更改其物理化学结构和表面晶体结构，提高粒子与有机物或无机物的反应活性的改性方法。
对于大颗粒的碳酸钙这种改性方法特别有效，就纳米级碳酸钙来说，由于其本身粒径很小，通过机械粉碎、研磨的机械化学改性方法就不再能发挥出优异的改性效果。
值得一提的是，机械化学改性方法虽不能单独见效，但因其能显著加添纳米碳酸钙的活性基团与表面活性点，因此结合其他改性方法协同作用亦不失为一种有效方案。
PDMS表面的物理化学共同修饰聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种广泛应用于微电子、生物医学和光学领域的有机硅材料。
然而，PDMS表面存在一些问题，如表面能低、疏水性差等，这些缺点限制了其进一步的应用。
为了改善PDMS表面的性能，本文将介绍一种物理化学共同修饰的方法。
物理化学共同修饰方法是结合物理修饰和化学修饰两种方法的一种新型表面修饰技术。
物理修饰主要通过改变材料的表面形貌和结构来改善其性能，而化学修饰则通过在材料表面引入功能性基团来提高其表面能和水解稳定性等。
我们需要了解PDMS表面的性质和存在的问题。
PDMS的表面能较低，这使得其在生物医学领域中的应用受到了限制。
PDMS的疏水性较差，容易导致细菌和污垢的附着。
因此，我们需要通过修饰来改善这些问题。
接下来，我们需要根据应用需求选择合适的修饰方法。
对于PDMS表面，我们可采用以下三种方法：物理方法：通过表面刻蚀、微波处理等离子体处理等技术改变PDMS 表面的形貌和结构，从而提高其表面能。
这些方法具有操作简单、成本低的优点，但有时会影响材料的力学性能和热稳定性。
化学方法：通过水解、氧化、氨化等反应在PDMS表面引入功能性基团，如氨基、羧基等，从而改善其表面能和水解稳定性。
这些方法具有改造成本高、操作复杂等缺点，但修饰后的PDMS表面性能较好。
共同修饰方法：结合物理和化学修饰两种方法，通过在PDMS表面引入功能性基团并改变其表面形貌和结构，进一步提高其表面性能。
该方法具有修饰效果好、成本相对较低等优点。
在选择修饰方法时，我们需要根据应用需求进行。
对于要求表面能较高、水解稳定性好的场景，如生物医学领域中的细胞培养和药物传递等，我们建议采用化学修饰或共同修饰方法。
对于要求表面形貌和结构改变较大的场景，如微电子和光学领域中的表面增强和抗污垢等，我们建议采用物理修饰或共同修饰方法。
我们需要对该方法进行实施和评估。
实施过程中，我们需要注意修饰条件的控制，如处理时间、温度、气氛等，以确保修饰效果的稳定性和可重复性。
无机纳米材料表面改性的研究进展 姓名：孙震 学号：9901090094 班级：粉冶工程试验班0901 无机纳米材料表面改性的研究进展 摘要：团聚是纳米粉体材料中首先要解决的问题，而表面改性是有效解决此问题的一种方法。本文介绍了纳米表面改性材料的一些基本方法，并介绍了国内外改性材料的一些实例，并对表面改性的前景作出了展望。
纳米粉体是指线度处于1~100nm之间的粒子聚合体, 包括金属、金属氧化物、非金属氧化物和其他各种各类的化合物。与普通纳米粉体相比, 纳米粉体的特异结构使其具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应, 因而在催化、磁性材料、医学、生物工程、精细陶瓷、化妆品等众多领域显示出广泛的应用前景, 被誉为面向21世纪的高功能材料, 成为各国竞相开发的热点。近年来随着粉体制备技术的发展, 人们已经成功制备出各种纳米粉体, 制备方法多种多样, 如化学气相沉积法、等离子体法、物理气相沉积法、沉淀法、微乳液法、溶胶一凝胶法、高能球磨法等, 并且许多己经实现了工业化。我国现在已能生产铁、钻、镍、镁、银、铜、铝等金属纳米粉, 二氧化硅、二氧化铁、二氧化错、三氧化二铝、氧化钙、氧化锌等氧化物粉末, 以及碳化硅、氮化硅等陶瓷粉末川。但制备出纳米粉体还只是第一步, 最艰巨的一步是针对不同使用介质、不同使用场合的表面改性和处理。因为纳米粉体粒径小、比表面积和表面能极大极易团聚而不能发挥纳米粉体的优异特性, 纳米粉体团聚已经给粉体技术及相关工业领域带来了很大的麻烦, 是其应用中首要解决的问题川。另 外, 纳米粉体与介质的不相容性导致界面出现空隙, 存在相分离现象, 所以必须对纳米粉体进行表面处理。
1纳米粉体团聚的原因 由于纳米粒子所具有的特殊的表面结构, 所以在粒子间存在着有别于常规粒子(颗粒)间的作用能，即纳米作用能(F n )。定性地讲, 这种纳米作用能就是纳米粒子的表面因缺少邻近配位的原子, 具有很高的活性, 而使纳米粒子彼此团聚的内在属性, 其物理意义应是单位比表面积纳米粒子具有的吸附力。它是纳米粒子几个方面吸附的总和: 纳米粒子间氢键、静电作用产生的吸附; 纳米粒子间的量子隧道效应、电荷转移和界面原子的局部产生的吸附; 纳米粒子巨大的比表面产生的吸附。纳米作用能是纳米粒子易团聚的内在因素。要得到分散性好、粒径小、粒径分布窄的纳米粒子, 必须削弱或减小纳米作用能。当采取适当方法对纳米粒子进行分散处理时, 纳米粒子表面产生溶剂化膜作用能(F s )、双电层静电作用能(F r )、聚合物吸附层的空间保护作用能(F p )等。在一定体系里, 纳米粒子应是处于这几种作用能(力)的平衡状态: 当Fn > F s + F r+ F p 时, 纳米粒子易团聚; 当F n < Fs + F r + F p时, 纳米粒子易分散。要使纳米粒子分散, 就必须增强纳米粒子间的排斥作用能: ( 1)强化纳米粒子表面对分散介质的润湿性, 改变其界面结构, 提高溶剂化膜的强度和厚度, 增强溶剂化排斥作用; ( 2)增大纳米粒子表面双电层的电位绝对值, 增强纳米粒子间的静电排斥作用; ( 3)通过高分子分散剂在纳米粒子表面的吸附, 产生并强化立体保护作用。
2纳米粉体的表面改性 表面改性是根据需要对粉体的表面特性进行物理、化学、机械等深加工处理, 控制其内应力, 增加粉体颗粒间的斥力, 降低粉体颗粒间的引力, , 使粉体的表面物理、化学性质, 诸如晶体结构、官能团表面能、表面润湿性、电性、表面吸附和反应特性等发生变化, 从而赋予纳米粉体新的功能, 并使物性得到改善。表面改性的目的包括阁改善或改变粉体粒子的分散性。提高粉体粒子的表面活性。使粉体表面产生新的物理、化学、机械性能及新的功能。改善粒子与其他物质之间的相容性。改善纳米粉体的耐久性, 如耐药、耐光、耐热、耐候性等。 纳米粉体表面改性的方法很多, 分类的方法也很多, 其方法主要有：包覆改性法、表面化学改性法、机械化学改性法、沉积化学改性法以及新发展的微胶囊改性法等。 2.1 包覆法 包覆改性是一种较早使用的传统改性方法，是用无机化合物或有机化合物(水溶性或油溶性高分子化合物及脂肪酸皂等)对纳米粉体表面进行包覆，对纳米粒子的团聚起到减弱或屏蔽作用，而且由于包覆物产生了空间位阻斥力，使粒子再团聚十分困难，从而达到表面改性的目的。根据包覆方式的不同可分为表面活性剂法和无机包覆等 1）表面活性剂法 根据纳米粒子表面电荷的性质，可采用加入阳离子或阴离子表面活性剂，在其表面形成碳氧链向外伸展的包覆层。表面活性剂是一种具有亲水亲油结构，可降低表面张力、减小表面能，并能对溶液进行乳化、润湿、成膜等功能的有机化合物。表面活性剂亲水基团对固体的吸附性、化学反应活性及其降低表面张力的特性可以控制纳米粉体的亲水性、亲油性、表面活性，同时对纳米粉体的表面进行改性：① 亲水基团与表面基团结合生成新结构，赋予纳米粉体表面新的活性；② 降低纳米粒子的表面能使纳米粒子处于稳定状态；③ 表面活性剂的亲油基团在粒子表面形成空间位阻，防止纳米粒子的再团聚，由此改善纳米粉体在不同介质中的分散性、纳米粒子的表面反应活性、纳米粒子的表面结构等[11-12]。陈东丹等[13]用三乙醇胺、聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇等四种表面活性剂对纳米TiO 2 进行表面改性，改善了纳米TiO 2 的分散状态，并有效的阻止了其团聚。马运柱[14]等用N ，N —二甲基甲酰胺、十六烷基三甲基溴化铵对（ W 、N i、Fe）复合氧化物进行有机包覆，大大降低了在干燥过程中的毛细管作用，减少了颗粒间团聚的机会，阻碍了颗粒向硬团聚转化。 2）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。一般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，再经过一系列处理，使包覆物固定在颗粒表面，可以改变粉体在不同介质中的分散性和稳定性，提高其耐候性，降低了纳米粒子的活性并阻止其团聚。通常用SiO 2、A l2O 3 等金属氧化物对无机纳米粉体进行表面改性。O hm ori等[15]用正硅酸乙酯为原料，通过优化水解条件可以在Fe2O 3 表面均匀包覆一层SiO 2，使其易于分散在非水介质中。利用同样的方法，G iesche 等在碱性碳酸钇的表面包覆了SiO 2 层，有效的阻止了颗粒的团聚并防止其水解。 2.2 表面化学改性 表面化学改性法是利用有机物分子中的官能团在无机纳米颗粒表面的吸附或化学反应对颗粒表面进行局部包覆，使颗粒表面有机化而达到表面改性的方法。表面改性剂的选用原则是必须能降低粒子的表面能、消除粒子的表面电荷及表面引力。常用的有偶联剂、高级脂肪酸及其盐、不饱和有机酸和有机硅等。 1）偶联剂改性 纳米粒子表面经偶联剂处理后可以与有机物产生很好的相容性。偶联剂分子必须具备两种基团，一种与无机物表面能进行化学反应，另一种(有机官能团)与有机物具有反应性或相容性。常见的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酯酸偶联剂等。偶联剂都可用一个通式来表示： R —A —X .A 通常是硅原子、钛原子或铝原子等;X 是某些易水解的基团，比如卤素、烷氧基、丙烯酞基等，这些基团与粒子表面的某些基团发生作用，在粒子表面化学成键;X 为有机基团，可以是甲基、乙烯基等，与聚合物分子有很强的亲和力和反应能力。蒋红梅等[17]用钛酯酸偶联剂对纳米M gO 进行表面改性，表面改性后的纳米氧化镁粒子表面呈疏水性，在有机溶剂中分散性变好，降低了其团聚程度。刘卫平等[18]用硅烷、钛酯酸偶联剂对氧化锌晶须（ ZnO w）进行表面改性，取得了良好的效果。 2）疏水化处理 疏水化处理是选择有疏水化基团(如长链烷基、链烃基和环烷基等) 的有机物取代粉体表面羟基，使烷基等牢固地结合在粉体的表面，呈现出较强的疏水性。该方法适用于表面有羟基的粉体，处理后粉体的分散性好，不易团聚，同时减水效果好。在制备纳米金属氧化物时，加入PV A (聚乙烯醇)，PV A 包含大量自由的强极性羟基基团，在水溶液中这些基团与金属离子之间形成螯合键，紧密包覆在金属离子周围，形成一个有PV A 链限制形状的有限结构，使合成的纳米粒子的大小被限制，达到表面改性的目的。 3）聚合物表面接枝 聚合物表面接枝也是常用的表面改性方法。有些无机粉体粒子表面具有可以发生自由基反应的活性点，在适当条件下，高分子聚合物活性单体可在这些活性点上反应接枝于粒子表面上，再引发聚合反应。将聚合物长链接枝在粉体表面，聚合物中含亲水基团的长链通过水化伸展在水介质中起立体屏蔽作用，这样粉体在介质中的分散稳定除了依靠静电斥力外又 依靠空间位阻，效果十分明显。这种处理方法可使得接枝前团聚程度大的粉体，接枝以后团聚程度显著降低，不易再团聚，分散稳定性增加。与颗粒表面接枝的接枝反应一般有3 种： 1.颗粒表面的接枝反应。单体在引发剂作用下完成聚合的同时，被无机粒子表面强自由基捕获，使高分子的链与无机粒子表面化学连接，实现了颗粒表面的接枝。此法仅适用于具有较强的自由基捕捉能力的炭黑等，对于其它无机颗粒的接枝聚合反应不太有效。 2.由颗粒开始的接枝聚合。这种方法是单体在引发剂作用下直接从无机粒子表面开始聚合，诱发生长，完成了颗粒表面高分子包覆。 3.在一定条件下，丙烯酸单体可以直接接枝在炭黑颗粒表面，从透射电镜(TEM )观察中发现，由于接枝上去的聚丙烯长链含有亲水基团，在水介质中能较好地伸展空间位阻屏障作用，阻止了炭黑粒子的再聚集，使得炭黑粒子分散均匀，分散稳定性增加。 2.3 胶囊化改性 胶囊化改性是在颗粒表面覆盖均质而且有一定厚度薄膜的一种表面改性方法。由药品药效的缓释性需求而出现的固体药粉的胶囊化是胶囊化改性的最初发展原因。胶囊化改性工艺中一般称内藏物为芯物质或核物质，包膜物为膜物质。胶囊的作用是控制芯物质的放出条件，相间隔离，达到稳定分散的目的。采用原位(In-situ)聚合法可制成聚甲基丙烯酸甲脂包裹 的氧化钛和氧化硅颗粒，颜料的无机质壁的改性也常采用胶囊化方法。
3展望 由于纳米粒子的团聚, 纳米粒子的表面改性直接关系到纳米粒子的应用。目前, 表面改性的方法比较多, 但能从根本上解决问题的方法还较少, 须进一步研究探讨。另外, 在对纳米粒子进行表面改性时, 还应考虑改性剂的复合使用, 以期达到更好的改性效果。纳米粒子复合材料的制备是纳米粒子应用的主要领域, 目前不同的表面改性方法只是集中于处理方法的本身, 忽略了处理方法与已处理的纳米粒子之间的关系, 对它们在制备纳米粒子填充聚合物复合材料中的应用尚未深入研究。在以后的研究工作中, 有必要探讨经处理的纳米粒子的微观结构对纳米复合材料的影响, 使纳米粒子的特殊效应在复合材料中得到很好的体现, 最终使材料的力学、光学、热学等方面的性能都有较大的提高。
