利用硅烷偶联剂(KH-570)对表面包覆氧化硅的金红石相纳米TiO2进行了有机表面改性. 采用红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、热分析(TG-DTA)、透射电镜(TEM)和润湿性实验等分析手段对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征. 红外光谱和X射线光电子能谱表明, KH-570以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面, 并形成了有机包覆层. 经测量, 纳米TiO2表面包覆的KH-570的质量分数约为7.42%~8.59%. 润湿性实验显示, 经KH-570表面改性的纳米TiO2具有疏水性. 力学性能实验表明, 经KH-570表面改性的纳米TiO2能同时提高复合材料的强度和韧性.
The surface modification with silane coupling reagent KH-570 of nanosized TiO2 in the rutile phase pre-coated with silica, was studied. The prepared samples were characterized by FT-IR, XPS,TEM, TG and DTA techniques. According to the spectra of FT-IR and XPS, it can be inferred that the KH-570 is bound on the surface of nanosized TiO2 particles and an organic coating layer is formed. The mass fraction of KH-570 coated on the surface of nanosized TiO2 measured is about 7.42%~8.59%.The wetting experiments show that the hydrophobicity of nanosized TiO2 modified with KH-570 is improved. Mechanical tests reveal that the strength and toughness of the nanosized TiO2 modified with KH-570 are improved simultaneously.
1. 赵旭, 杨少凤, 赵敬哲, 等. 高等学校化学学报, 2000, 21 (11): 1617--1620.
2.邹建, 高家诚, 王勇, 等. 材料科学与工程学报, 2004, 22 (1): 71--73.
3.Park S B, Jung K Y, Lee J H. \it J. Mater. Sci., \rm 1999, \bf 34 (16): \rm 4089--4093.
4.姚超, 吴凤芹, 林西平, 等. 无机化学学报, 2005, \bf 21 (1): \rm 59--64.
5.姚超, 杨光, 林西平, 等. 日用化学工业, 2004, \bf 34 (4): \rm 252--255.
6.Nussbaumer R J, Caseri W, Tervoort T, \it et al. J. Nanoparticle Res., \rm 2002, \bf 4 (4): \rm 319--323.
7.邹玲, 乌学东, 陈海刚, 等. 物理化学学报, 2001, \bf 17 (4): \rm 305--309.
8.李宗威, 朱永法. 化学学报, 2003, \bf 61 (9): \rm 1484--1487.
9.王平华, 徐国永. 塑料工业, 2003, \bf 33 (6): \rm 13--14.
10.陈世容, 瞿晚星, 徐卡秋. 有机硅材料, 2003, \bf 17 (5): \rm 28--31.
11.林玉兰, 王亭杰, 覃\hspace*{.12cm}操, 等. 高等学校化学学报, 2001, \bf 22 (1): \rm 104--107.
12.施卫贤, 杨\hspace*{.12cm}俊, 王亭杰, 等. 物理化学学报, 2001, \bf 17 (6): \rm 507--510.
13.古凤才, 赵竹萱, 李英慧, 等. 物理化学学报, 2003, \bf 19 (7): \rm 621--625.
14.王其祥, 宋宝珍, 李洪钟(WANG Qi-Xiang, {\it et al}). 无机材料学报(Journal of Inorganic Materials), 2002, \bf 17 (5): \rm 953--959.
15.姚超, 吴凤芹, 林西平, 等. 无机化学学报, 2003, \bf 19 (12): \rm 1311--1316.
16.Leboda R, Gunko V M, Marciniak M, \it et al. J. Colloid Interface Sci., 1999, 218 (1): 23--39.
17.吴刚. 材料结构表征及应用, 第一版. 北京: 化学工业出版社, 2002. 356--357.
18.沈钟, 王国庭. 胶体与表面化学, 第二版. 北京: 化学工业出版社, 1997. 165--166.