纳米金颗粒@介孔二氧化硅修饰钛种植体促进高糖条件下的成骨分化

背景:微纳米结构改性是钛种植体表面处理的热点研究领域。糖尿病高血糖环境会影响钛种植体与骨组织形成稳定的结合,探索通过表面微纳结构改性来提高钛种植体在高糖环境下的成骨活性是有必要的。目的:观察钛表面纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层对体外高糖条件下成骨分化的影响。方法:分别制备纳米金颗粒悬浮液与介孔二氧化硅,将二者按一定比例混合在去离子水中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液。取钛片,分3组处理:光滑组经过水砂纸打磨处理,纳米管组经过水砂纸打磨处理后采用阳极氧化技术制备二氧化钛纳米管涂层,实验组制备二氧化钛纳米管涂层后浸泡于纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层,表征3组钛片表面的微观形貌、亲水性。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,通过细胞活/死荧光染色及CCK-8实验检测细胞增殖,DAPI/鬼笔环肽染色检测细胞黏附。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,加入高糖成骨诱导培养基培养,通过碱性磷酸酶与茜素红S染色检测成骨分化。结果与结论:(1)扫描电镜下可见光滑组钛片表面均匀平坦,纳米管组钛片表面排列紧密的二氧化钛纳米管阵列,实验组钛片在二氧化钛纳米管表面及内部均负载纳米金颗粒@介孔二氧化硅;纳米管组、实验组钛片亲水性均优于光滑组。(2)细胞活/死荧光染色结果显示,3组钛片表面的细胞活力均高于90%;CCK-8实验结果显示,实验组细胞增殖率高于光滑组、纳米管组;DAPI/鬼笔环肽染色结果显示,二氧化钛纳米管涂层、纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层更有利于细胞黏附。(3)碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,实验组钛片表面细胞碱性磷酸酶活性与细胞外基质矿化程度均高于光滑组、纳米管组。(4)结果表明,纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层可增强钛表面生物活性,促进高糖环境下的成骨分化。

纳米KH550-C18/SiO_2复合粒子稠油降黏剂的制备及应用性能

通过硅烷偶联剂KH550和十八酸对纳米SiO_2进行复合疏水改性,制备了一种新型纳米KH550-C18/SiO_2复合粒子降黏剂。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)、扫描量热分析(DSC)等手段对改性后纳米SiO_2粒子的结构和性质进行分析表征。将其应用于大庆高蜡稠油进行降黏性能测试,研究了改性剂用量配比和降黏剂加入量对降黏效果的影响。结果表明,复合改性后,颗粒团聚程度减轻,在有机介质中能均匀稳定分散;纳米KH550-C18/SiO_2复合粒子表面由于接枝了含有极性基团的有机长链,能同时起到改善蜡质结晶行为和抑制胶质、沥青质形成大尺寸聚集体的作用;在最佳合成条件和最佳加入量时,该降黏剂在40℃的表观降黏率和净降黏率分别达66.91%和40.32%,优于市售EVA降黏剂。

气相法改性纳米二氧化硅表面

采用硅烷偶联剂A-151处理的纳米二氧化硅粒子,具有良好的疏水性,并且反应副产物没有腐蚀性,有利于保护设备和环境保护。分别用表面羟基数、亲油化度等性能来表征改性纳米二氧化硅的效果。红外光谱分析表明A-151确实已经和纳米二氧化硅表明的羟基发生了化学反应,通过透射电镜研究发现改性后纳米二氧化硅在乙醇中达到纳米级的分散。

六甲基二硅胺烷改性纳米二氧化硅工艺

以纳米二氧化硅为原料,乙醇为溶剂,六甲基二硅胺烷为改性剂,采用湿法工艺对纳米二氧化硅表面进行了改性研究,分别探讨了改性剂用量、预处理温度、预处理时间、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性效果的影响.结果表明,纳米二氧化硅经六甲基二硅胺烷改性处理后,表面羟基数明显减少;改性剂用量、预处理时间、预处理温度、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性均有影响.通过对纳米二氧化硅表面羟基数的测定,验证了纳米二氧化硅的改性效果.

表面接枝改性纳米二氧化硅填充聚丙烯的结晶行为

应用差示扫描量热方法研究了纳米二氧化硅 (SiO2 )及其表面接枝改性对聚丙烯 (PP)结晶过程、等温与非等温结晶动力学的影响 ,并研究了上述等温结晶的熔融行为和平衡熔点 .研究发现纳米SiO2 具有明显的异相成核效应 ,能够提高PP的结晶温度、熔融温度、结晶度和结晶速率 ,但降低聚丙烯结晶的完善程度 .粒子的表面接枝处理 ,因改善了粒子与基体的亲和性而有利于粒子成核效应的提高 。

用于阴极电泳漆中的纳米二氧化硅表面改性研究

对超重力法生产的纳米二氧化硅用硅烷偶联剂进行表面改性 ,用粘度、TEM、粒度分布、沉降体积等对纳米二氧化硅改性效果进行表征。固含量 3 %的改性纳米二氧化硅填充于阴极电泳漆中 ,漆膜的机械性能有很大提高。分析了几个重要因素对应用于阴极电泳漆中的纳米二氧化硅改性效果的影响 。

纳米SiO_2对水性外墙涂料耐沾污性能影响研究

采用水溶性有机硅改性剂和无皂乳液聚合法研究了纳米 Si O2 的表面改性 ,改性后纳米 Si O2 的团聚体尺寸约80 nm。改性后的纳米 Si O2 对聚丙烯酸酯水性外墙涂料涂膜的表面硬度和耐沾污性能有较大提高。此外 ,探讨了纳米Si O2 质量分数以及环境温度对耐沾污性能的影响。

纳米二氧化硅的疏水改性及其对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体粒子对乳液的稳定作用,采用L-赖氨酸作为催化剂合成纳米SiO2粒子,并用六甲基二硅胺烷(HMDS)对纳米SiO2粒子进行表面疏水改性,将经过HMDS改性后的纳米SiO2粒子作为稳定剂制备出Pickering乳液。通过粒径分析仪、场发射透射电子显微镜、FTIR、TG-DSC、接触角测量仪、光学显微镜、电导率仪分别对纳米SiO2的制备、表面改性和Pickering乳液的性能进行了表征。结果表明,成功合成出粒径小且形貌均一的硅球,具有疏水性的三甲基硅基成功接枝到纳米SiO2的表面;不同纳米SiO2浓度制备的Pickering乳液,发现随着SiO2浓度的增大,乳液的稳定性逐渐增强,乳液液滴直径呈现减小的趋势;不同油水比制备的Pickering乳液,发现随着油相体积的增大,乳液的稳定性呈现增大的趋势。

纳米介孔SiO_2气凝胶的常压干燥制备及表征

以工业水玻璃为硅源,分别用三甲基氯硅烷[(CH3)3SiCl,TMCS]六甲基二硅醚[(CH3)3Si-O-Si(CH3)3,HMDSO]和乙醇(CH3CH2OH,EtOH)/TMCS/庚烷(C7H16)溶液对SiO2水凝胶进行溶剂交换和表面改性处理。通过TMCS与水凝胶中孔隙水和表面-OH基团之间的反应,使对水凝胶的溶剂交换和表面改性在一步同时完成,在常压干燥条件下合成了SiO2气凝胶。利用电子显微镜和Brunauer-Emmett-Teller法对气凝胶的微观结构和形貌进行了研究。结果表明:用EtOH/TMCS/C7H16和TMCS/HMDSO溶液均可获得具有海绵状结构的纳米介孔SiO2气凝胶;而用EtOH/TMCS/C7H16溶液对水凝胶进行改性处理更有利于获得均匀的大块气凝胶。所得SiO2气凝胶比表面积约为559-685m2/g,密度为0.128-0.141g/cm3。Fourier转换红外光谱分析表明:凝胶表面-OH基团已被改性为-O-SiCH3,表面呈现出明显的疏水性。

乙烯基三乙氧基硅烷表面改性纳米SiO_2

采用硅烷偶联剂A-151处理的纳米二氧化硅(SiO2)粒子,具有良好的疏水性,并且反应副产物没有腐蚀性,有利于保护设备和环境。对改性前后纳米SiO2的表面进行研究,证明该工艺能够实现纳米SiO2的表面改性,能够有效分散纳米SiO2聚集体。红外光谱分析表明,A-151确实已经和纳米SiO2表明的羟基发生了化学反应。

纳米SiO_2氢氧化铝/十二烷基苯磺酸钠的表面包覆改性

通过氢氧化铝和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纳米SiO2进行表面包覆和改性处理,改善纳米SiO2的表面结构和分散性。使用IR、FESEM、EDS、MalvernZetasize3000HSA自动电位粒度仪等表征手段,对表面包覆改性后纳米SiO2的表面结构、形貌及等电点等进行了测试和分析。结果表明,经Al(OH)3表面包覆后,纳米SiO2粉体等电点(IPE)的pH值从1.58变为7.1;经SDBS对表面包覆Al(OH)3的纳米SiO2进行改性后,纳米SiO2粉体团聚现象减少,单个纳米SiO2颗粒的粒径约为30nm。

基于改性纳米二氧化硅构筑棉织物超疏水表面

本文以γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为改性剂,对纳米二氧化硅进行表面改性,并将其整理到棉织物上,随后利用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对织物进行修饰,通过两步法获得棉织物超疏水界面。探讨反应条件对改性纳米Si O2的影响,并对改性纳米Si O2和整理后棉织物进行测试表征。结果表明,当温度为30℃,正硅酸四乙酯(TEOS)浓度为3%和APTMS浓度为2%,氨水用量为2 m L时,制备的改性纳米Si O2溶胶平均粒径为65.88nm,PDI为0.096,分散性较好。两步法整理后的棉织物接触角为150.36°,滚动角为8°,实现了超疏水效果,并且洗涤20次后仍具有一定疏水性。

二氯二甲基硅烷改性纳米二氧化硅工艺研究

以纳米二氧化硅为原料,乙醇为溶剂,二甲基二氯硅烷为改性剂,水为改性助剂,采用湿法工艺对纳米二氧化硅表面进行了改性研究,分别探讨了改性剂用量、预处理温度、预处理时间、回流温度、回流时间、改性助剂种类及用量对纳米二氧化硅表面改性效果的影响。较佳工艺条件为:二甲基二氯硅烷用量15%,预处理温度120℃,预处理时间50 min,回流温度130℃,回流时间50 min,水用量4%。并通过对纳米二氧化硅表面羟基数的测定验证了纳米二氧化硅的改性效果。

纳米SiO_2的表面改性

分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米二氧化硅,用沉降体积和亲油化度来对比改性效果,结果表明KH570改性效果最好,其最佳工艺条件为:KH570用量为8%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,反应pH为5.5。对KH570改性前后的纳米粉体进行了红外光谱分析、热重分析、紫外-可见光谱分析、扫描电镜分析等表征。结果表明,硅烷偶联剂与纳米二氧化硅之间形成了化学结合,改性后的纳米SiO_2分散性提高,从而更好地应用于聚合物材料中。

改性纳米SiO_2的制备及其在WPUA上的应用

采用溶胶-凝胶法,通过正硅酸乙酯(TEOS)水解缩合反应制备出纳米二氧化硅,通过硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)对SiO2粒子进行表面改性后,以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)对纳米SiO2进行包覆反应,进行二次改性,最终得到稳定的纳米SiO2分散液。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR),热重分析仪(TGA)等手段,对产品进行了表征,并将此SiO2分散液应用到WPUA(水性丙烯酸-聚氨酯)乳液的制备,得到了稳定的SiO2-PUA复合乳液。经检测,该纳米复合材料的涂膜性能得到一定的提高。

纳米二氧化硅表面改性的研究

用硅烷偶联剂KH-550、钛酸酯偶联剂NDZ-201和硬脂酸处理纳米二氧化硅,并对改性效果进行了比较。结果表明,硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米二氧化硅的改性效果明显优于硬脂酸,而硅烷偶联剂的修饰效果最好。硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅的最佳工艺条件为KH-550用量为4%,反应时间为2h,反应温度为110℃,此工艺条件下,亲油化度可达58.32%,吸水率可达3.03%,且分散稳定性良好。

纳米二氧化硅对PBS结晶性能及力学性能的影响

采用热重分析法研究了硅烷偶联剂用量对纳米二氧化硅(SiO2)的表面改性效果;通过差示扫描量热(DSC)、热台偏光显微镜(POM)及力学性能等测试手段研究了改性纳米SiO2对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)结晶性能和力学性能的影响。结果表明,在偶联剂用量为5份、渗透剂用量为2份的条件下,纳米SiO2的表面改性效果最好。纳米SiO2有异相成核作用,可以使PBS的结晶速率增大,相对结晶度降低,但对结晶温度的影响不大,仅在高填充量时(10%)有4℃的增幅。随着纳米SiO2含量的增加,PBS的拉伸强度和断裂伸长率先升高后降低,但拉伸强度的变化幅度很小,断裂伸长率则在纳米SiO2含量为1.5%时达到最大值10.79%,较纯PBS的7.53%提高了43.3%。

表面改性纳米二氧化硅粒子制备与分散性表征分析

通过预处理填料法制备了硅烷偶联剂(KH-560)表面改性纳米二氧化硅,采用激光粒度仪、BET比表面积法、FT-IR、SEM和TEM对纳米二氧化硅粒子表面改性前后的粒径分布、比表面积、分子结构与分散性作了表征分析.实验结果表明:纳米二氧化粒子经硅烷偶联剂(KH-560)表面改性后,粒径分布变窄,比表面积增加,分子结构改变,分散效果好.对纳米二氧化硅粒子表面改性前后填充聚丙烯的分散性和界面形态进行了探析.

“点击”化学法聚合物包覆纳米二氧化硅的研究

目的为了提高纳米二氧化硅与树脂的相容性,采用"点击"化学法研究表面接枝聚合物。方法利用普通自由基聚合制备的聚(甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐)和聚(甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯),分别与丙炔醇和叠氮钠反应从而在分子链上引入多个炔基和叠氮基,然后与叠氮基改性的纳米二氧化硅粒子进行"点击"化学反应实现纳米二氧化硅包覆改性,并通过热重分析、红外光谱分析以及扫描电镜进行结构表征。结果聚合物接枝到了纳米二氧化硅表面,包覆第一层聚合物后,二氧化硅分散性明显提高;包覆第二层聚合物后,分散性有所下降。结论通过在纳米二氧化硅表面包覆聚合物,可以明显提高其分散性能。

纳米SiO_2表面化学改性补强硅橡胶的研究进展

简要介绍了纳米SiO2表面化学改性的机理及改性方法,综述了近年来纳米SiO2表面化学改性补强硅橡胶的研究概况。