聚乙二醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备及其特性表征

聚乙二醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备与表征是一篇由王玲远、王瑶和唐建国合作完成的首发论文，发表在青岛大学化学与化工学院材料科学与工程系的研究成果中。他们采用两步法成功地将低分子量聚乙二醇（PEG）通过接枝技术整合到纳米二氧化硅（SiO2）表面，制备出了一种新型的PEG-SiO2复合材料。这项工作对于无机-高分子复合材料领域具有重要意义，因为这类材料结合了有机高分子的易加工性和无机纳米粒子的优异性能。 论文首先介绍了聚乙二醇的基本特性，作为一种线性聚合物，PEG具有良好的水溶性，其极性可随溶剂极性变化而改变，这使得它在药物释放系统中有广泛应用。同时，由于PEG和纳米二氧化硅都是生物相容性材料，将它们结合起来可以提升材料的生物兼容性，对医疗领域的应用有极大潜力。 在实验过程中，作者采用分步法，首先通过氯化处理引入活性基团到SiO2表面，接着将PEG接枝上去。研究者利用多种表征手段对制得的杂化材料进行深入分析，包括红外光谱(FT-IR)用来检测PEG基团的特征峰，如亚甲基峰位于1354cm-1、1457cm-1和2870cm-1；X射线光电子能谱(XPS)确认了复合物中存在亚甲基；差热分析(DTA)和热重分析(TGA)揭示了有机结构在357℃左右开始分解，大约损失45%的质量，估计接枝率约为45%；透射电镜(TEM)图像显示改性后的纳米粒子在乙醇中分散良好，团聚现象减少，平均粒径约为30nm。 这项研究不仅提供了制备PEG-SiO2复合材料的方法，还展示了其潜在的应用前景，如在药物递送系统、涂层材料和催化剂载体等领域。未来的研究可能进一步优化制备工艺，提高材料性能，以满足更广泛的实际需求。