Aminoalkoxysilane Reactivity in Surface Amine Gradients Prepared by Controlled-Rate Infusion
作者:Balamurali Kannan、Daniel A. Higgins、Maryanne M. Collinson
DOI:10.1021/la303580c
日期:2012.11.20
of more than one amine group on the silane is concluded to enhance the rate of condensation to the surface silanol groups, while the more hindered secondary and tertiary amines slow condensation. Collectively, the results provide valuable new data on how the number of amine groups, degree of substitution, and steric hindrance influence silane reactivity with silica surfaces, amine surface coverage
使用一种新开发的基于时间的基于曝光的方法,称为受控速率输注(CRI),研究了一系列取代的氨基烷氧基硅烷对表面胺梯度形成的反应性。所用的氨基烷氧基硅烷包括那些含有伯,仲和叔单胺以及一个以上的胺基(二胺和三胺)的氨基烷氧基硅烷。X射线光电子能谱(XPS)用于确认每种情况下梯度的存在,并获取有关梯度组成的详细信息,并从中获得动力学数据。N 1s XPS光谱下的总面积允许沿每个梯度定量评估胺修饰的程度。N 1s峰实际上显示为双峰,从而提供了质子化水平的额外数据,因此提供了干燥表面上的胺碱性。质子化程度显示出有趣的趋势,即沿着最碱性的胺,其梯度从顶部到底部逐渐减小。包括初始陡度和饱和度在内的梯度曲线显示出高度依赖于所用的氨基烷氧基硅烷前体。二胺和伯单胺前体的改性程度最高,而受阻较大的胺产生的表面改性程度较低,达到饱和所需的时间更长。通过将梯度数据拟合为简单的一阶动力学模型,可以获得每个氨基硅烷与可及