矽溶膠是指納米級的二氧化矽顆粒在水中或溶劑中的分散體係 。有許多優良性質如大比表麵 、高吸附性 、高分散度( 幾納米到幾十納米)  、高耐火絕熱性等 。由於矽溶膠中的 SiO2含有大量的水及羥基 ，故矽溶膠也可以表述為 SiO2·n H2O 。矽溶膠眾多優良的性能使其得到廣泛的應用 。

對矽溶膠進行表麵改性 ，使矽溶膠中的二氧化矽粒子能在聚合物中均勻分散 ，提高材料的穩定性 。對於矽溶膠中納米 SiO2的改性不同於粉體的無機粒子 ，其改性是在溶膠中進行 ，並且在整個改性過程一般需要始終保證粒子的單分散性和穩定性 。

對矽溶膠進行金屬鹽改性 ，製備高濃度且穩定的矽溶膠 ，用於造紙領域 ，矽溶膠中具有高比表麵積的二氧化矽粒子可起到助留劑作用 ，與傳統的助留劑相比 ，二氧化矽粒子可提高留著率 ，在改善濾水性能的同時而不破壞其成形 。常見的金屬鹽改性矽溶膠有 ：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 ，聚矽酸對鋁離子有特殊的反應能力和吸附作用 。硼改性矽溶膠一般是作為硼矽玻璃和硼矽礦物質而應用 ，硼改性矽溶膠微粒體係助留助慮效果優於鋁改性矽溶膠微粒體係 。

矽烷偶聯劑是常用的矽溶膠改性劑 ，其作用機理為偶聯劑分子中的一部分基團( 矽烷鍵) 可與矽溶膠中的二氧化矽粒子表麵形成強力的化學鍵合 ，並且矽溶膠中的二氧化矽粒子表麵通過選擇一種有機功能基可有效地改善表麵性質和反應活性 。常用方法包括後改性法和原位改性法 。後改性法被廣泛用於矽溶膠的改性 ，它是采用兩步法 ，首先通過傳統方法法製備出矽溶膠 ，然後將矽烷偶聯劑與矽溶膠中表麵矽羥基通過共價鍵鍵合 ，從而達到改性的目的 。原位改性是相對於後改性法的另外一種改性矽溶膠的方法 ，相對於後改性法而言 ，有機矽烷可均勻分散在合成的溶膠中 ，同時減少了反應過程 ，與後改性法各存在自身優勢和缺點 ，互為補充 。

矽溶膠中二氧化矽納米粒子的表麵改性已成為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的應用 ，矽溶膠的表麵改性使得其中的二氧化矽粒子與有機物質相容性更好 。其次 ，表麵改性會使得矽溶膠在耐高溫材料 、光電子材料以及生物材料等先進領域有更大更好的發展 。