Amine Grafting on Silica Nanoparticles in Water: A Systematic Study

嫁接 胺气处理 表面改性 化学工程 水溶液 材料科学 粒子(生态学) 高分子化学 粒径 纳米颗粒 聚合 化学 水解 溶剂 水介质 形态学(生物学)
作者
Alice Gibiino,Roa Bouhamad,Laurent Orgéas,Rachel Auzély‐Velty,Mehdi Bouzid,Raphaël Michel
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:42 (43): 31821-31832
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.6c03900
摘要

The amine functionalization of silica nanoparticles (SiNPs) using aminotrialkoxysilanes is typically conducted in organic solvents and is widely applied across diverse fields. Recent studies have demonstrated that this modification can also be achieved in aqueous media at low temperatures; however, the impact of water as the primary solvent on the formation and morphology of alkoxysilane grafting remains unexplored. To address this gap, we systematically investigated the influence of key experimental parameters (including particle size and concentration, the type and concentration of aminoalkoxysilanes, and pH) on grafting efficiency. Our results reveal that the highest amine grafting density in water is achieved using a large excess of (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTMS) in dilute SiNP solutions with relatively large particle diameters (Dh ∼ 150 nm) under basic conditions. The so-modified SiNPs exhibit a smooth surface with a reproducible surface amine density of ∼12 NH2 nm-2 (among the highest recorded in the literature). Such density is attributed to the grafting of short, polymerized aminotrialkoxysilane chains on the silica surface. In addition, while this dense APTMS graft is sensitive to hydrolytic degradation, storage at low temperatures preserves a high grafting density (∼10 NH2 nm-2) over several weeks. This study provides a comprehensive understanding of the experimental conditions governing amine grafting on SiNPs in aqueous media and offers practical guidelines for the preparation of SiNPs with dense amine functionalization.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
AOL发布了新的文献求助10
1秒前
rex完成签到,获得积分10
1秒前
ala发布了新的文献求助10
2秒前
麕麕完成签到 ,获得积分10
2秒前
藏南节度使丁真完成签到,获得积分10
2秒前
YOUKIYOU完成签到,获得积分10
3秒前
真实的冰巧完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2的应助被wzw_2211采纳,获得10
4秒前
只道寻常完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
彭于晏的应助被吹泡泡采纳,获得10
4秒前
6秒前
英俊的铭的应助被Thorin采纳,获得10
6秒前
独见晓焉发布了新的文献求助10
6秒前
donglin完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
9秒前
Dispute发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
wanci的应助被zhou采纳,获得10
10秒前
chenzihao完成签到,获得积分10
10秒前
yq完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
徐嘎嘎发布了新的文献求助10
12秒前
椰汁完成签到 ,获得积分10
12秒前
yan发布了新的文献求助10
13秒前
李健的应助被sharon采纳,获得10
13秒前
lily完成签到,获得积分10
13秒前
ssc发布了新的文献求助10
13秒前
zzz完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
hhh__hhh完成签到,获得积分10
15秒前
AOL完成签到,获得积分10
15秒前
Daring发布了新的文献求助10
16秒前
ding的应助被也行采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.2的应助被Angelina采纳,获得30
17秒前
小蘑菇的应助被bb湉采纳,获得10
17秒前
科目三的应助被大力白开水采纳,获得10
17秒前
吹泡泡发布了新的文献求助10
18秒前
austinluo完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8138138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9538853
关于积分的说明 21632097
捐赠科研通 7722172
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3420474
关于科研通互助平台的介绍 2545716
邀请新用户注册赠送积分活动 2462402