使用环境对SiO2纳米颗粒表面亲油性的影响

利用Washburn法对SiO_2纳米颗粒的表面亲油性进行了测定,系统地研究了使用环境对其亲油性的影响规律。结果表明:当pH值、温度、盐浓度、盐种类以及使用时间变化时,疏水型SiO_2纳米颗粒的表面亲油性明显增强。其中,在pH=13、温度为20℃、使用时间为2 h时,增强最明显。此外,盐度较大时,有利于提高SiO_2纳米颗粒的表面亲油性。最后,亲水型SiO_2纳米颗粒表面亲油性的变化趋势与上述类似。盐浓度、使用时间等变化时,其表面亲油性也有所增强。     

表面活性剂对合成纳米SiO2粉末的影响

以水玻璃、硫酸为原料，采用化学沉淀法制备出纳米SiO2粉末，并探讨了表面活性剂的种类、用量及加料方式对产品性能的影响。实验结果表明：使用阳离子型表面活性剂或高分子量非离子型表面活性剂来分散颗粒，可制得理化性能较好的纳米SiO2粉末。     

表面活性剂对镀镍液中SiO2纳米颗粒分散的影响

电镀溶液中纳米颗粒的分散是复合镀技术中需要解决的首要问题,以十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇-10000为分散剂,对镀镍溶液中的SiO2纳米颗粒进行改性.通过沉降实验对表面改性后的SiO2纳米颗粒悬浮液的稳定性进行了比较分析.结果表明,当十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇-10000在悬浮液中的质量浓度分别为2g/L和1.5g/L时,SiO2纳米颗粒能够均匀悬浮,稳定分散.     

改性二氧化硅纳米粒子提升泡沫稳定性研究

利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对SiO₂纳米粒子进行改性,得到改性SiO₂纳米粒子,通过FTIR和接触角分析对其进行了表征,并通过静态实验考察了十二烷基硫酸钠(SDS)溶液、SiO₂-SDS纳米流体、改性SiO₂-SDS纳米流体在有、无氯化镁存在下对CO₂泡沫的起泡性、发泡性和稳定性的影响。结果表明,经改性SiO₂纳米粒子表面改性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面在油-水体系中更亲油,在空气-水体系中更亲气;与SDS溶液(质量浓度0.236%,半衰期80 min)相比,SiO₂(质量浓度0.06%)-SDS纳米流体、改性SiO₂(质量浓度0.05%)-SDS纳米流体的泡沫半衰期均有所延长,分别延长至120 min、140 min;当SDS质量浓度从0.236%增至0.472%时,改性SiO₂-SDS纳米流体的泡沫半衰期从140 min延长至270 min;在氯化镁存在下,改性Si...     

阳离子表面活性剂对纳米SiO2流体稳定性的影响

通过研究纳米SiO2/水纳米流体的稳定性建立了差示透光率法,并利用差示透光率法和重力沉降法研究了阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TrAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)对纳米SiO2流体稳定性的影响.结果表明:阳离子表面活性剂吸附在纳米SiO2颗粒表面后促使纳米流体形成凝胶,且不同阳离子表面活性剂对2.5wt％ SiO2纳米流体稳定性的影响均存在三个临界浓度C1、C2和C3,这三个临界浓度的大小与阳离子表面活性剂疏水链长密切相关,碳链越长,相应临界浓度越低,并提出了阳离子表面活性剂在纳米SiO2表面吸附后纳米颗粒之间的疏水缔合作用理论.     

纳米SiO2复合涂料的稳定性研究

介绍了纳米SiO2的特性，分析了影响纳米SiO2复合涂料稳定性的因素，对纳米SiO2进行改性，将涂料粒径、黏度和触变性控制在一定的范围内可以提高涂料贮存稳定性。     

纳米SiO2颗粒对PU树脂热稳定性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米SiO2颗粒，并以此制备了SiO2／PU复合材料，用扫描电子显微镜、红外光谱仪、量热示差扫描仪和热重法分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态及热稳定性。结果表明，纳米SiO2能够均匀地以纳米尺寸分散于Pu树脂中，并与PU中的基团发生了化学反应，形成了键合。SiO2对PU树脂的耐低温性能影响不大，却提高了树脂的热稳定性能，使树脂的使用温度范围变宽。     

纳米SiO2分散稳定性能影响因素及作用机理研究

通过测定纳米SiO2水悬浮液的Zeta电位和吸光度,探讨了不同pH值、不同表面活性剂种类及浓度对纳米SiO2水相体系分散稳定性的影响,并分析其作用机理.结果表明:Zeta电位与吸光度有良好的对应关系,Zeta电位绝对值越高,吸光度越大,则体系分散稳定越好;pH值、表面活性剂种类及加入量是影响纳米SiO2水相体系分散稳定性的主要因素.pH为9～11之间时,体系Zeta电位绝对值较高,相应分散稳定性较好;非离子、阳离子和阴离子型表面活性剂随浓度变化均可改变体系Zeta电位,从而影响其分散稳定;加入适宜用量3种类型表面活性剂能得到分散稳定的悬浮液体系;若加入阴/非离子表面活性剂复配物,则能进一步提高和改善体系的分散稳定性能.     

7003铝合金CMP后表面SiO2纳米颗粒清洗研究

通过在弱酸环境的水溶液条件下加入非离子表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚,缓蚀剂焦磷酸二氢二钠和苯并三氮唑(BTA),并结合超声波的湿化学清洗方法,对化学机械抛光(CMP)后的7003铝合金表面的清洗进行了研究.利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对清洗前后铝合金表面形貌进行对比分析.研究结果表明,辛基苯基聚氧乙烯醚能够保持颗粒和表面之间处于容易清洗的物理吸附状态,结合超声波协同作用可以对铝合金表面残留的SiO2颗粒进行有效的清洗.在一定范围内随着活性剂质量分数的递增,表面清洗效果逐渐改善,当质量分数为2%时,表面残留的SiO2颗粒基本被清洗干净,得到最优表面且未发生腐蚀现象.清洗后表面形成活性剂保护层,防止了颗粒的再次吸附.     

纳米SiO2对Zn-Ni/纳米SiO2复合镀层性能的影响

先通过赫尔槽试验优化了乙酸盐体系电镀Zn-Ni合金的基础镀液配方,得到了全光亮的赫尔槽试片;再向基础镀液中添加纳米SiO_2,通过单因素试验研究了纳米SiO_2的质量浓度对Zn-Ni/纳米SiO_2复合镀层的孔隙率及耐蚀性的影响。结果表明:当纳米SiO_2的质量浓度为8g/L时,Zn-Ni/纳米SiO_2复合镀层的孔隙率最低,耐蚀性最好。     

纳米颗粒CO2泡沫体系稳定性机理研究

近年来纳米颗粒/表面活性剂复合体系提高CO2泡沫驱性效果明显,其稳定泡沫的机理越来越受到关注。通过研究不同纳米颗粒体系泡沫的ZETA电位、接触角,深入的研究泡沫稳定的机理,为泡沫稳定剂的选取提供了一个新的筛选斱式。研究结果表明:泡沫体系的ZETA电位与接触角共同决定了泡沫的稳定性,发泡体系溶液的ZETA电位越高、与岩心的接触角越接近90°,纳米颗粒对泡沫液膜吸附强度越高,泡沫越稳定。     

纳米颗粒SiO2和CaCO3对混凝土动力特性的影响

制备了掺量为0.2％的纳米SiO2(NS)和纳米CaCO3(NC)混凝土,之后采用φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置测试了养护龄期为28 d的两种混凝土在不同应变率等级下的动力特性并与普通混凝土(PC)进行对比研究.结果表明,准静态荷载下,NC比PC和NS表现出更高强度和更好的变形性能;动荷载作用下,当平均应变率为75 s-1时,NC、NS动态抗压强度为PC的112.6％和94.2％,125 s-1时分别为PC的108.8％和94.4％.从韧度的评价指标来看,纳米CaCO3颗粒可更有效发挥对混凝土的增韧优势,在应变率为75 s-1和125 s-1时,全韧度比PC增幅达到53.8％和34.0％.     

聚多巴胺修饰纳米SiO2颗粒

纳米SiO₂颗粒粒径小、比表面积大,广泛用做填料、涂料、催化剂等。由于纳米SiO₂颗粒表面能高、亲水性强、易团聚、在聚合物基体中的分散性差,需要对其表面修饰改性。多巴胺（DA）分子具有类似贻贝分泌的黏附蛋白的结构单元儿茶酚和活性基团氨基,在碱性条件下,通过氧化自聚可在多种材料表面沉积,形成富含活性基团的聚多巴胺（PDA）包覆层,可进行二次修饰,是近期发展的一种新型表面修饰方法。本文针对纳米SiO₂颗粒表面的PDA功能化修饰,分析了该修饰方法的工艺特点及优势,阐述了SiO₂@PDA纳米颗粒及SiO₂/PDA共聚复合颗粒的制备路线及应用,总结了SiO₂@PDA颗粒表面二次功能化修饰的研究进展。分析表明,SiO₂@PDA表面易于接枝功能化聚合物分子,并可负载功能纳米颗粒,有利于拓展SiO₂纳米颗粒的多功能应用。关于多巴胺与SiO₂纳米颗粒的表面反应机制、沉积动力学、聚合机理等仍需进一步研究。     

含纳米颗粒的泡沫体系及其在水力压裂中的研究进展

阐述了纳米颗粒与表面活性剂之间通过协同作用减缓液膜排液、气泡并聚与破裂、泡沫粗化的衰变过程;简述了不同表面活性剂与纳米颗粒在稳定泡沫机理上的异同;综述了纳米颗粒浓度和亲疏水性对不同表面活性剂泡沫流体性能的影响;分析发现纳米颗粒的加入使泡沫压裂液体系性能得到改善。提出对纳米颗粒稳泡机理、表面活性、改性修饰、稳定性的研究是今后的重要探索方向,最后对纳米颗粒未来在泡沫压裂液中的应用进行了展望。     

双亲纳米SiO2颗粒的制备及提高渗吸采收率性能

以正辛基三乙氧基硅烷和3-巯基丙基三乙氧基硅烷为改性剂，以双氧水为氧化剂，在水基环境下对亲水纳米SiO2颗粒表面进行改性，得到具有磺酸基和辛基的双亲纳米SiO2颗粒，并通过红外和热重对其化学结构和热稳定性进行分析。将双亲纳米SiO2颗粒分散在地层水中制备纳米流体，并评价纳米流体的稳定性、界面性质和渗吸效率。利用核磁共振技术探究纳米流体渗吸过程中岩心孔隙内原油运移规律。结果表明，纳米流体储存30 d未出现分层现象，表现出良好的稳定性；经纳米流体处理的岩心亲水性增强。此外，双亲纳米SiO2颗粒将油水界面张力降低至1.7 mN/m；纳米流体渗吸采收率高达22.6%，渗吸初始阶段小孔隙中的原油被动用，而在渗吸后期阶段大孔隙中的原油才被动用。     

聚乙烯亚胺对纳米SiO2空心颗粒分散行为的影响

采用在制备过程中添加聚电解质型分散剂聚乙烯亚胺(PEI)和在制备好的纳米SiO2空心颗粒水悬浮液中添加PEI并球磨这两种方法对纳米SiO2空心颗粒进行分散,并对这两种方法进行了比较,最后采用以PEI作为分散剂,利用球磨工艺,对已制备的纳米SiO2空心颗粒水悬浮液进行分散的方法,研究了PEI在纳米SiO2空心颗粒表面的吸附行为及水悬浮液的分散稳定性.结果表明,PEI在纳米SiO2空心颗粒表面的吸附提高了颗粒间的排斥势能,改善了纳米SiO2空心颗粒的团聚问题及其悬浮液的稳定性.并阐明了加入PEI后纳米SiO2空心颗粒表面ζ电位的变化趋势、不同pH值下PEI在纳米SiO2空心颗粒表面的吸附量与其加入量的关系等.     

SiO2纳米涂料的分散性研究进展

在制备纳米复合材料时，解决纳米颗粒的分散问题已经成为纳米科投的重要内容。对SiO2纳米粒子在涂料中存在的团聚问题，本文综述了利用机械力分散、对纳水粒子表面改性、改变制备工艺等方法提高SiO2纳米涂料的分散稳定性的途径。     

硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性及其分散稳定性

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO₂实现表面改性,并利用透射电镜（TEM）、粒径分析、Zeta电位、红外光谱（FTIR）等方法对改性后纳米SiO₂的表面结构和在有机介质中的分散稳定性进行分析表征。结果表明,通过硅烷偶联剂KH570表面改性后,颗粒表面覆盖了硅烷偶联剂的有机官能团,提高了SiO₂纳米颗粒在水溶液中的Zeta电位,降低了颗粒团聚程度。改性后的纳米SiO₂粉体在有机溶剂中的团聚块体尺寸明显减小,从200 nm降低到不足100 nm。     

纳米SiO2表面改性无团聚氯化钠微粒的制备及其表征

通过在结晶过程添加纳米SiO2颗粒和表面活性剂F127影响和控制NaCl晶体的生长过程,得到微米级的单分散NaCl微粒. 扫描电子显微镜观察显示纳米SiO2颗粒附着于NaCl粒子表面,粒度分析测试表明微粒的粒度分布范围为0.1~15 mm,体积平均粒径为7.25 mm. 添加纳米SiO2后,微粒的单分散性和流动性变好,流速达到4~6 mL/s,松装密度增大到0.6~0.8 g/cm3,吸湿性下降. SEM和FT-IR、吸湿性测试表明这种制备方式改进了NaCl粒子的表面性能,可以有效降低其吸湿性能和硬团聚现象,改进流动性和分散性.     

颗粒稳定乳液和泡沫体系的原理和应用(Ⅳ)——颗粒与表面活性剂的协同作用对泡沫稳定性的影响

综述了颗粒和表面活性剂复配体系对气/水界面稳定性的影响。重点阐述了纳米颗粒与不同类型表面活性剂之间的协同效应及其对分散液发泡性和泡沫稳定性的影响,并且简要介绍了气/水界面上蛋白质和表面活性剂的竞争吸附效应,最后对颗粒和表面活性剂复配体系的优点进行了概括总结。