盐酸法测定γ-氨丙基三乙氧基硅烷及其修饰的纳米二氧化硅表面氨基.pdfVIP

第23卷第3期 分析科学学报 2007年6月 V01．23 0FANALYTICALSCIENCE 2007 No．3 JOURNAL June 文章编号：1006—6144(2007)03一0323一04 盐酸法测定y一氨丙基三乙氧基硅烷及其 修饰的纳米二氧化硅表面氨基 李德亮¨”，徐翔民2，张晟卯2，吴志申2，张治军2 (1．河南大学化学化工学院；2．河南大学特种功能材料重点实验室，河南开封475001) 摘 要：建立了用盐酸乙醇标准溶液非水滴定y一氨丙基三乙氧基硅烷(APS)偶联剂及 其修饰的二氧化硅纳米颗粒表面氨基的方法，探讨了滴定溶剂、指示剂对滴定结果的影 响，并用电位滴定法对指示剂的终点进行了确定。实验表明：以乙醇作溶剂、百里酚兰 作指示剂时，其准确度较高、精密度较好，对APS偶联剂工业样品(A)的回收率为 硅纳米颗粒表面修饰的氨基含量测定的基本方法和企业生产控制与质量检测的方法， 具有良好的应用前景。 关键词：非水滴定法；r氨丙基三乙氧基硅烷；二氧化硅 中图分类号：0655．21 文献标识码：A r氨丙基三乙氧基硅烷(APS)是目前合成工艺最成熟、产品质量最稳定、生产最广泛的硅烷偶联剂之 一，也是siO。粒子的表面改性最常用的处理剂之一。由于它是一种双官能团物质，其分子中同时含有氨 基和乙氧基，可分别用来偶联有机高分子和无机填料，改进了许多材料的性能口]，特别是在无机纳米材料 改性方面发挥出优异的作用。纳米siO。是一种无定型、无毒、无味、无污染的白色粉末状非金属材料，它 具有高韧性、耐高温、耐腐蚀、耐磨、红外吸收等特性，是目前世界上大规模工业化生产最多的一种纳米粉 体材料。然而，由于其表面含有大量的羟基和不饱和残键，表面能大，易于团聚，使得其相关的应用受到一 定的限制。因此，常用APS等硅烷偶联剂对其进行改性或修饰心_5]，以改善其在有机相中的分散性和相 了分流比对样品分离效果的影响。虽然毛细管气相色谱分析能较好的测定APs的含量，但仪器相对较 贵；同时在较高的温度下毛细柱的分离能力和使用寿命大大降低，并且分析结果的重现性亦较差，而且在 氢火焰检测器的喷口上由于烧结生成的SiO。而经常造成喷口堵塞[9]，使灵敏度明显降低。 粒口…，取得了满意结果，但传感器的稳定性还有待于提高。其它测定纳米材料表面氨基的方法主要是元 素分析‘3’11-”3和返滴定Ⅲ_14’16|。元素分析方法虽比较准确地给出氮元素的含量，但要求样品的纯度高， 给样品的分离、提纯带来很大难度，而且它没有办法提供氮的化学状态的任何信息；而返滴定则操作时间 较长(3～24h)，不适用控制分析。为此，本文以盐酸乙醇溶液为滴定剂，详细探讨了盐酸法定量分析APS 的结果。 收稿日期：2006一08—29修回日期：2006—10—09 通讯联系人：李德亮，男，博士研究生，研究方向：纳米材料分析 323 万方数据万方数据 第3期 李德亮等：盐酸法测定r氨丙基三乙氧基硅烷及其修饰的纳米二氧化硅表面氨基 第23卷 1 实验部分 1．1主要仪器及试剂 H198128酸度计(意大利，哈纳公司)；HJ一4A型磁力搅拌器(常州国华电器有限公司)。 盐酸标准溶液：量取9mL优级纯盐酸溶于500mL乙醇中，加入少量4A型分子筛吸收酸中水分，摇 匀，静置1h后用无水碳酸钠标定，浓度为o．1805mol／L，工作液浓度为o．01805 氏定氮法测其含量为97．3％；甲醇、无水乙醇、丙酮、氯仿、无水碳酸钠等为分析纯。 样品：A，南京曙光公司生产的APS；B／D，河南省纳米材料工程技术研究中心的中试产品。 1．2 实验原理 APs偶联剂是一种有机弱碱，在非水条件下，可以以百里酚兰为指示剂，用盐酸标准溶液进行酸碱滴 定，其化学反应为：