[发明专利]在宽pH范围内具有永久正表面电荷的金属氧化物

权利要求书

1.金属氧化物粒子，其特征在于该粒子在0-10的pH范围内具有永久正表面电荷和含有与表面永久连接的通式I或Ia的基团

-O_1+n-SiR¹_2-n-R²-B⁺X^-                 (I)，

-O_1+n-SiR¹_2-n-CR¹₂-NR³₂⁺-(CH₂)_x-AX^-   (Ia)，

其中

R¹是氢原子或Si-C键合的C₁-C₂₀烃基，如适当，该烃基是单不饱和或多不饱和的且是未取代或由-CN、-NCO、-NR⁴₂、-COOH、-COOR⁴、-卤素、-丙烯酰基、-环氧、-SH、-OH或-CONR⁴₂取代，或是芳基、或C₁-C₁₅烃氧基，在每个基团中一个或多个不相邻的亚甲基可以由-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-、-S-、或-NR³-替代且其中一个或多个不相邻的次甲基可以由基团-N＝、-N＝N-、或-P＝替代，每个R¹相同或不同，

R²是Si-C键合的C₁-C₂₀烃基，或是芳基，或C₁-C₁₅烃氧基，在每个基团中一个或多个不相邻的亚甲基可以由-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-、-S-、或-NR³-替代且其中一个或多个不相邻的次甲基可以由基团-N＝、-N＝N-、或-P＝替代，

R³是N-C键合的单价、任选地二价C₁-C₂₀烃基，或是芳基，或C₁-C₁₅烃氧基，在每个基团中一个或多个不相邻的亚甲基可以由-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-、-S-、或-NR⁴-替代且其中一个或多个不相邻的次甲基可以由基团-N＝、-N＝N-、或-P＝替代，每个R³相同或不同，

B是阳离子基团-NR³₃⁺、-N(R³)(＝R³)⁺、-PR³₃⁺，该阳离子基团也可以是部分的脂族或芳族杂环，如吡啶鎓基团、N-烷基咪唑鎓基团，如N-甲基-咪唑鎓基团、N-烷基-吗啉鎓，如N-甲基-吗啉鎓，

X^-是酸阴离子，

R⁴是氢原子或C₁-C₁₅烃基或芳基，每个R⁴相同或不同，

A可以是氧、硫或通式NR³的基团，

X是0-10的数值，

n是0、1或2，及80-800nm的聚集体的流体力学当量直径。

2.根据权利要求1所述的金属氧化物粒子，其特征在于金属氧化物粒子的电荷大于或等于+1C/g。

3.根据权利要求1或2所述的金属氧化物粒子，其特征在于金属氧化物粒子是二氧化硅。

4.根据权利要求3所述的二氧化硅粒子，其特征在于二氧化硅粒子的残余硅烷醇含量为0.3-1.7个硅烷醇基团/nm²。

5.根据权利要求2-4之一所述的二氧化硅粒子，其特征在于二氧化硅粒子在大于4的pH下具有等电点。

6.根据权利要求2-5之一所述的二氧化硅粒子，其特征在于二氧化硅粒子在pH＝4下的电动电势大于+5mV。