硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅
二氧化硅在橡胶、塑料、催化剂载体、吸附剂、生物医药等领域有广泛应用，通常需要与有机基体复合，但是，与其他无机金属氧化物如氧化铝、二氧化钛、氧化锌等一样，二氧化硅表面有大量羟基，亲水性强，与有机基体复合的相容性和分散性差，难以发挥其优良的性能，必须对其表面进行有机修饰。
硅烷偶联剂改性二氧化硅作用原理
硅烷偶联剂是最具代表性的偶联剂，它对表面具有羟基的无机粒子最有效，非常适合纳米SiO2的表面改性。硅烷偶联剂水解后能与纳米SiO2表面的硅羟基作用。偶联剂一端与纳米SiO2表面相连，另一端与有机基体相连。
经改性后纳米SiO2粒子由原来富含羟基的亲水性表面变成了含有有机官能团R的亲油性表面。表面有机包覆层的存在改善了纳米粒子与周围有机环境的相容性，还能够有效阻止纳米粒子相互之间的团聚，改善它的分散性。
硅烷偶联剂改性二氧化硅用量
偶联剂用量不足时，粉体表面包覆不完全，但偶联剂用量过多时，偶联剂之间易发生交联，也影响偶联剂与粉体之间的相互作用。因此偶联剂用量不易过多，可以按照活化率的具体要求确定合理的偶联剂用量。
偶联剂质量分数建议添加量在1%~-5%范围内.当偶联剂超过一.定加人量时，还会影响纳米SiO2的分散稳定性，使体系凝聚。
其计算公式为
硅烷偶联剂用量=填料用量*填料表面积/硅烷最小包覆面积填料表面积不明时，硅烷偶联剂的加入量可确定为填料的1%左右。
二氧化硅改性后的优质特性
未经改性时的纳米SiO2团聚成密集的块状，远远超出了纳米级。而经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2的分散性有了很大的改善，团聚在一起的二氧化硅颗粒大部分分散成纳米级粒子。
利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行改性，从电镜分析、红外分析以及动态光散射粒度分析的结果可以看出，硅烷偶联剂能对纳米Si02进行有效改性，未改性纳米SiO2颗粒之间以团聚体形式存在，经改性后，团聚在一起的二氧化硅颗粒大部分分散成纳米级粒子。
二氧化硅改性后的应用特性
化工材料领域，修饰后的二氧化硅颗粒作为补强填料添加到橡胶、塑料等材料中，能有效地提高复合基体的拉伸强度、耐磨性、流变性、抗老化等性能”，
在催化领域，氨基化修饰的二氧化硅介孔分子筛能够实现胺类催化剂的固载，与传统的有机胺类均相催化反应相比，易于分离和重复使用；
在吸附检测方面，经过改性修饰后的硅胶，由于对金属离子有良好的选择性和吸附性，可用于色谱的固定相13-4]，或作为去除水中重金属离子如Cu2+、Pb2+、Hg2*的吸附剂59，
在生物医药领域，由于活性氨基可以与蛋白质、DNA等生物分子偶联，在生物材料分离、酶固定化、靶向药物等方面有重要的应用
硅烷偶联剂推荐
kh-550溶于乙醇，1比1或1比2, 喷在二氧化硅上，110度搅拌15分钟, 密封包装保存。
用硅烷偶联剂 KH-560 对纳米SiO2样品表面进行接枝改性研究。纳米SIO2最佳工艺改性条件：纳米SiO2用量4%，KH-560百分含量2%，改性温度90°C，改性时间6 h。
用硅烷偶联剂KH-570能成功的对纳米SiO2进行改性，并且纳米SiO2的分散性获得较大的提高。
以甲苯为溶剂，利用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2粉末进行改性，偶联剂用量和反应时间对纳米SiO2接枝率均具有一定影响。最佳反应条件为：改性剂用量5%，改性时间5h。在此条件下，改性纳米SiO2的接枝率约为11.7%
KH-570改性二氧化硅所制备的单组分聚氨酯密封胶具有最佳的综合性能.添加2.5%的KH-570改性二氧化硅,聚氨酯密封胶的100%模量为0.67MPa,拉伸强度为1.53MPa,断裂伸长率为610%,与玻璃100%内聚破坏粘接,储存性能及触变性能良好.
补强丁苯橡胶
偶联剂KH–792与二氧化硅接枝形成的Si—O的键长最短，O的电负性最大，说明它与二氧化硅的键合最为紧密。KH–792中两个N原子的孤对电子有较大的离域化效应，使补强橡胶具有更高的拉伸强度和延展性。
偶联剂KH–590接枝二氧化硅后另一端的有机基团S显示较大的S—C键长，有从偶联剂断裂的趋势，在反应过程容易释放出硫自由基(S·)，与橡胶分子发生交联反应，提高了胶料的交联密度，大大加强了其定伸应力和撕裂强度。