矽溶膠是指納米級的二氧化矽顆粒在水中(zhōng)或溶劑中(zhōng)的分(fēn)散體(tǐ)系。有(yǒu)許多(duō)優良性質(zhì)如大比表面、高吸附性、高分(fēn)散度( 幾納米到幾十納米) 、高耐火絕熱性等。由于矽溶膠中(zhōng)的 SiO2含有(yǒu)大量的水及羟基，故矽溶膠也可(kě)以表述為(wèi) SiO2·n H2O。矽溶膠衆多(duō)優良的性能(néng)使其得到廣泛的應用(yòng)。

對矽溶膠進行表面改性，使矽溶膠中(zhōng)的二氧化矽粒子能(néng)在聚合物(wù)中(zhōng)均勻分(fēn)散，提高材料的穩定性。對于矽溶膠中(zhōng)納米 SiO2的改性不同于粉體(tǐ)的無機粒子，其改性是在溶膠中(zhōng)進行，并且在整個改性過程一般需要始終保證粒子的單分(fēn)散性和穩定性。

對矽溶膠進行金屬鹽改性，制備高濃度且穩定的矽溶膠，用(yòng)于造紙領域，矽溶膠中(zhōng)具(jù)有(yǒu)高比表面積的二氧化矽粒子可(kě)起到助留劑作(zuò)用(yòng)，與傳統的助留劑相比，二氧化矽粒子可(kě)提高留着率，在改善濾水性能(néng)的同時而不破壞其成形。常見的金屬鹽改性矽溶膠有(yǒu)：鋁改性矽溶膠和硼改性矽溶膠。鋁改性矽溶膠是一種含鋁的聚矽酸鹽，聚矽酸對鋁離子有(yǒu)特殊的反應能(néng)力和吸附作(zuò)用(yòng)。硼改性矽溶膠一般是作(zuò)為(wèi)硼矽玻璃和硼矽礦物(wù)質(zhì)而應用(yòng)，硼改性矽溶膠微粒體(tǐ)系助留助慮效果優于鋁改性矽溶膠微粒體(tǐ)系。

矽烷偶聯劑是常用(yòng)的矽溶膠改性劑，其作(zuò)用(yòng)機理(lǐ)為(wèi)偶聯劑分(fēn)子中(zhōng)的一部分(fēn)基團( 矽烷鍵) 可(kě)與矽溶膠中(zhōng)的二氧化矽粒子表面形成強力的化學(xué)鍵合，并且矽溶膠中(zhōng)的二氧化矽粒子表面通過選擇一種有(yǒu)機功能(néng)基可(kě)有(yǒu)效地改善表面性質(zhì)和反應活性。常用(yòng)方法包括後改性法和原位改性法。後改性法被廣泛用(yòng)于矽溶膠的改性，它是采用(yòng)兩步法，首先通過傳統方法法制備出矽溶膠，然後将矽烷偶聯劑與矽溶膠中(zhōng)表面矽羟基通過共價鍵鍵合，從而達到改性的目的。原位改性是相對于後改性法的另外一種改性矽溶膠的方法，相對于後改性法而言，有(yǒu)機矽烷可(kě)均勻分(fēn)散在合成的溶膠中(zhōng)，同時減少了反應過程，與後改性法各存在自身優勢和缺點，互為(wèi)補充。

矽溶膠中(zhōng)二氧化矽納米粒子的表面改性已成為(wèi)材料研究領域的重點。首先，與普通矽溶膠相比，改性後的矽溶膠其性能(néng)得到更好的改善，比如良好的疏水性以及穩定性，尤其是在複合材料中(zhōng)的應用(yòng)，矽溶膠的表面改性使得其中(zhōng)的二氧化矽粒子與有(yǒu)機物(wù)質(zhì)相容性更好。其次，表面改性會使得矽溶膠在耐高溫材料、光電(diàn)子材料以及生物(wù)材料等先進領域有(yǒu)更大更好的發展。