CeO₂@mSiO₂-MPTMS 巯基改性氧化铈 @介孔二氧化硅纳米颗粒CeO₂@mSiO₂-SH
2026/6/13 14:03:56 网站建设 项目流程

中文全称

巯基硅烷(MPTMS)表面修饰氧化铈 @介孔二氧化硅纳米复合材料 简写:巯基修饰 CeO₂@介孔硅、CeO₂@mSiO₂-SH

英文全称

Mercaptopropyltrimethoxysilane modified CeO₂@mesoporous silica nanoparticles 缩写:CeO₂@mSiO₂-MPTMS

用 MPTMS(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)对 CeO₂@mSiO₂(介孔二氧化硅包覆氧化铈核壳纳米粒子)进行巯基表面修饰,原理与介孔二氧化硅巯基功能化相同——MPTMS 水解后与 mSiO₂ 壳层表面的硅羟基(Si–OH)缩合,将 –SH 基团接枝到颗粒外表面及孔道内壁上。CeO₂ 核通常被 mSiO₂ 包裹,MPTMS 主要修饰在外层介孔硅上。

产地:陕西星贝爱科生物
外观: 红色或酒红色透明分散液
粒径范围: 按需定制
分散介质: 去离子水或缓冲液
保存条件:4度避光储存

嫁接(Post-grafting)操作步骤:

以下为实验室常用醇/水相或甲苯相接枝法:

1. 预处理 CeO₂@mSiO₂

  • 将已合成、煅烧除模板(CTAB 等)的 CeO₂@mSiO₂ 粉末在100~110℃ 真空干燥 6~12 h,彻底除去吸附水,防止 MPTMS 过早水解或副反应。

2. 分散与加 MPTMS

  • 将干燥粉末(如 0.2~0.5 g)分散于无水甲苯或无水乙醇(50~100 mL),超声 10~20 min 使之均匀分散。

  • 按 MPTMS∶载体 ≈0.5~2 mL/g(载体)​ 加入 MPTMS(通常 1~5 vol% 相对于溶剂),可加少量水(痕量)促进水解,或预先将 MPTMS 用少量酸水(pH≈4~5)预水解 15~30 min 再混入。

3. 回流接枝反应

  • 甲苯体系:N₂ 保护下 60~80℃ 回流搅拌6~24 h

  • 乙醇/水体系(较温和):室温或 50~60℃ 搅拌6~12 h,注意控制水量勿过多以免 MPTMS 自身缩合。

  • 避光或棕色瓶操作更好,–SH 易被空气氧化。

4. 分离与洗涤

  • 离心(8000~10000 rpm)或过滤,依次用甲苯/无水乙醇、乙醇/水洗涤至洗液无 MPTMS 气味(一般 3~5 次)。

  • 重要:最终可用稀 HCl(0.01~0.1 M)短暂洗涤封闭残余 Si–OH,再用去离子水/乙醇洗去酸,减少未反应硅烷自聚残留。

5. 干燥

  • 真空或 N₂ 氛围 40~60℃ 干燥过夜,得CeO₂@mSiO₂–SH(巯基功能化产物),密封避光保存。

注意事项

项目

要点

溶剂选择

甲苯利于高接枝密度(疏水环境);乙醇/水方便但需控水用量防自聚

预水解

MPTMS 可先用微量酸水(pH 4~5)预水解再投料,提高接枝均匀性

–SH 保护

全程通 N₂/Ar 或避光密闭,–SH 易氧化成二硫键导致部分失活

孔道堵塞

MPTMS 过量或反应时间过长会使介孔部分堵塞,建议通过 N₂ 吸附验证比表面积变化

替代方案

若希望在合成 mSiO₂ 壳层时同步引入 –SH,可在 TEOS+MPTMS 共缩聚包覆 CeO₂ 核(共缩聚法),但孔有序度可能下降

CeO₂@mSiO₂-MPTMS:内核 CeO₂,包覆介孔二氧化硅壳层,硅层表面共价接枝巯基硅烷 MPTMS,外露巯基活性基团。

CeO₂@壳聚糖

CeO₂@Au

CeO₂@Pd

mSiO₂@CeO₂

SiO₂@CeO₂

Fe₃O₄@mSiO₂@CeO₂

CeO₂@Pt

ZIF-8@CeO₂

CeO₂@SiO₂@TiO₂

Fe₃O₄@CeO₂@PDA

Au@CeO₂@mSiO₂

APTES 氨基修饰CeO₂@mSiO₂

MPTMS 巯基表面修饰CeO₂@mSiO₂

羧基硅烷修饰CeO₂@mSiO₂

CuO/ZnO纳米颗粒

SnO2/ZnO纳米颗粒

CeO2/ZnO纳米颗粒

Au/ZnO纳米颗粒

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