Surface modification of inorganic nanoparticles for development of organic-inorganic nanocomposites-A review

نانو ذرات و نانو کامپوزیت ها در طیف گسترده ای از کاربردهای مختلف در زمینه های مختلف مانند پزشکی، پارچه، لوازم آرایشی، کشاورزی، اپتیک، بسته بندی مواد غذایی، دستگاه های اپتوالکترونیک، دستگاه های نیمه هادی، هوا فضا، ساخت و کاتالیزور استفاده می شود. نانو ذرات می توانند در نانوکامپوزیت های پلیمری وارد شوند. نانوکامپوزیت های پلیمری که شامل نانوذرات معدنی و پلیمرهای آلی هستند، طبقه ی جدیدی از مواد را نشان می دهند که کارایی آنها را بهبود می بخشد در مقایسه با همتایان میکروپروسکا. بنابراین انتظار می رود که آنها زمینه های برنامه های مهندسی را پیشرفت دهند. ترکیب نانوذرات معدنی به یک ماتریس پلیمری می تواند به طور قابل توجهی بر خواص ماتریس تاثیر گذارد. ترکیب کامپوزیت ممکن است بهبود حرارتی، مکانیکی، رئولوژیکی، الکتریکی، کاتالیزوری، بازدارندگی آتش و خواص اپتیکی را نشان دهد. خواص کامپوزیت های پلیمری به نوع نانوذرات متصل شده، اندازه و شکل آنها، غلظت آنها و تعاملات آنها با ماتریس پلیمری بستگی دارد. مشکل اصلی با نانوکامپوزیتهای پلیمری جلوگیری از تجمع ذرات است. نانوذرات مونو دیزپراشیده شده در یک ماتریس پلیمری دشوار است، زیرا نانوذرات به علت سطح خاصی از آنها و اثرات حجم آن، آگلومر می کنند. با تغییر سطح ذرات معدنی، این مشکل را می توان برطرف کرد. این اصلاح موجب بهبود تعامل بین فازهای بین ذرات غیر معدنی و ماتریس پلیمری می شود. دو روش برای تغییر سطح ذرات معدنی وجود دارد. اولین کار از طریق جذب سطح یا واکنش با مولکول های کوچک مانند عوامل اتصال سیلان انجام می شود و روش دوم بر پایه مولکول های پلیمری پیوند شده از طریق پیوند کووالانتی به گروه های هیدروکسیل موجود در ذرات است. مزیت روش دوم برای اولین بار در واقع این است که ذرات پیوند شده پلیمر با خواص دلخواه از طریق انتخاب مناسب گونه های مونومرهای پیوند و انتخاب شرایط پیوند، طراحی می شوند.