雜化材料
雜化材料（Hybrid material）是由兩種納米或分子級別成分組成的混合物。在自然界中通常是由一種無機物同一種有機物的混合，因此他們與通常意義上的混合物的差異在於一般的混合物是宏觀量級（微米或者毫米）。在微觀量級的混合會導致均勻混合的物質會體現出介於兩種成分之間的特性甚至是一些新的特性。
簡介
[編輯]自然界中的雜化材料
[編輯]很多自然界的雜化材料都是由分佈在納米量級的無機和有機成分組成。通常情況下，無機成分會提供機械強度等特性，而有機成分主要是將各種無機成分連結起來，例如骨骼或者珍珠母。
雜化材料的發展
[編輯]世界上第一種雜化材料就是幾千年前人們用有機和無機成分合成的顏料。橡膠通常作為有機聚合物被各種無機材料所填充。1930年發明的溶膠-凝膠法對目前有機無機雜化材料的大範圍推廣應用起到了巨大的推動性作用。
分類
[編輯]基於有機和無機成分的連結方式，雜化材料可以分為兩類。ClassⅠ是兩種成分通過比較弱的化學鍵相連，例如范德瓦耳斯力，氫鍵，弱電場等；Class Ⅱ是成分之間通過較強的化學鍵連接，例如共價鍵。
不同的雜化材料同樣可以通過結構特性來區分。有機基團所包含的官能團可以依附於無機結構網絡，例如三烷氧矽烷基團可以作為結構網絡的表面修飾基團，因為在最終的無機網絡結構中只能通過有機基團進行修飾。苯基三烷氧矽烷就是一個例子；將單一基團三烷氧矽烷基團利用溶膠-凝膠法來修飾二氧化矽網格結構來實現材料的進一步製備；包含反應生成的官能團的系統稱之為功能性網絡。但是如果有兩種或者多種這類基團的話，情況就不一樣了,這會導致材料中的無機成分變成整個雜化結構網絡中不可分割的一部分。後者往往被稱為結構網絡模塊。 如果無機和有機網絡相互交聯並且沒有進行很強烈的化學反應，則形成交聯網絡，例如在有機聚合物中使用溶膠凝膠法製備的材料。
雜化材料較普通材料的優勢
[編輯]- 無機基團或者納米顆粒在有機聚合物中可以體現出特殊的光學，電磁學特性。
- 純固體無機材料通常需要很高的溫度來加工，雜化材料相對來說更容易加工，因為有機無機相互交聯的雜化材料，有機成分更多，更像是聚合物反應。
- 均勻的雜化材料可以基本避免光散射，可以製得高透過率的材料。