纳米Cu分散稳定性能影响因素及作用机理研究

鉴于粉体分散对纳米流体强化传热具有重要意义,通过测定纳米Cu-水悬浮液的Zeta电位和吸光度,探讨了不同pH值、不同分散剂种类及质量分数对纳米Cu-水悬浮液分散稳定性的影响,并分析其作用机理。结果表明:Zeta电位绝对值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,则体系分散稳定性越好;pH值、分散剂种类及加入量是影响纳米Cu-水悬浮液分散稳定性的主要因素。pH值为9.5左右时,体系Zeta电位绝对值和吸光度较高,相应分散稳定性较好。CTAB和SDBS能显著提高水溶液中Cu表面Zeta电位绝对值,增大了颗粒间静电排斥力,改善了悬浮液稳定性,而TX-10通过空间位阻在颗粒表面形成良好的水化膜,提高了Cu在水溶液中的分散稳定性。在质量分数为0.1%的纳米Cu-水悬浮液中,TX-10,CTAB,SDBS 3种分散剂加入质量分数分别为0.43%,0.05%,0.07%时,均能得到分散稳定的悬浮液体系。     

氧化铝粉体在水悬浮液中的分散特性研究

采用Zeta电位表征Al_2O_3粉在悬浮液中的分散特性,研究了超声波分散时间、不同粒度Al_2O_3粉以及分散剂六偏磷酸钠的浓度和Al_2O_3粉体悬浮液pH值对Al_2O_3粉体Zeta电位的影响.研究结果表明:Zeta电位绝对值随超声波作用时间发生明显变化,在一定条件下存在一个最佳分散时间为4～6 min;悬浮液中Al_2O_3粉体颗粒的粒度对悬浮液的Zeta电位有重要影响;在Al_2O_3粉体悬浮液中添加分散剂六偏磷酸钠,Zeta电位随其浓度发生变化,存在一个最佳浓度0.5%;在不同pH值下,Al_2O_3粉体悬浮液的Zeta电位不同,在碱性条件下,粉体的分散性较好,且碱性越强,分散性越好.     

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.     

电泳沉积用羟基磷灰石稳定悬浮液的制备

研究了羟基磷灰石粉体粒径、粉体预烧温度、陈化时间、分散溶剂、悬浮液固含量对羟基磷灰石悬浮液稳定性的影响,通过测定Zeta电位,吸光度等参数表征悬浮液稳定性,对悬浮液电泳沉积的涂层进行SEM表面形貌及粘结-拉伸结合强度的表征.结果表明:悬浮液颗粒越小,Zeta电位越高;对羟基磷灰石粉体预烧800℃,Zeta电位明显提高,且有利于涂层与基体的结合;悬浮液陈化48 h后,颗粒荷电性最佳,可得致密均匀的涂层;以乙二醇为分散溶剂可制备稳定的悬浮液,但乙醇溶剂更有利于涂层的电泳沉积;悬浮液固含量控制为20g/L时,涂层质量较好.     

纳米氧化锌在水介质中的分散性能研究

纳米粉体的分散性能对提高分散体系的导热性能具有重要意义,试验选用纳米粒子在水介质中的Zeta电位和水合粒径来表征体系的分散稳定性,探讨不同分散剂种类及其浓度以及不同pH条件对ZnO水悬浮液稳定性的影响,并分析其作用机理.结果表明:Zeta电位与水合粒径有良好的对应关系,Zeta电位绝对值越高,水合粒径越小,表明体系分散稳定越好.pH值、分散剂种类及加入量是影响纳米ZnO水相体系分散稳定性的主要因素,不同的分散剂最佳分散条件不同.在 0.1% ZnO-H2O纳米流体中,在 pH=11.4,加入 0.05%十二烷基苯磺酸钠(SDBS)分散剂,悬浮液的稳定性最佳.     

纳米TiO_2在水中的分散与改性研究

为了使纳米TiO2能在水中良好稳定地分散,研究了分散剂的种类及用量、pH、改性剂的用量对纳米TiO2水分散体系稳定性的影响,采用重力沉降法、吸光度法、粒度法、Zeta电位法对分散与改性效果进行了分析与表征。研究结果表明:无机分散剂六偏磷酸钠(SHMP)对纳米TiO2的分散效果最好,当pH=9,SHMP用量为0.05 g时水分散体系稳定性最佳。硅烷偶联剂Z6030能有效地对纳米TiO2进行改性,其最佳用量为0.4 g,动态激光光散射(DLS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试结果表明,硅烷偶联剂Z6030与纳米TiO2粒子表面的羟基相耦合或链接,以化学键的形式结合到纳米TiO2粒子表面。     

利用多重光散射法对纳米TiO2水分散体系稳定性研究

通过多重光散射法研究了纳米TiO2水分散体系稳定性的影响因素。文章探讨了分散剂类型、pH和NaCl质量浓度对水分散体系稳定性的影响规律以及分散剂对纳米TiO2颗粒在水分散液中粒径变化、沉降的微观作用特性。结果表明：纳米TiO2颗粒的粒径在100～200 nm时易相互吸附团聚沉降,分散剂会在纳米TiO2颗粒表面吸附形成双电层,产生更大Zeta电位负值,增强颗粒间的排斥作用,减缓粒径增长和发生沉降的作用,从而提升分散液稳定性;纳米TiO2颗粒的较佳分散条件为：w(六偏磷酸钠)=0.05%,pH=9～10且不加电解质NaCl;多重光散射法与传统的吸光度测试实验所得结果基本相符。     

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。     

氮化硅粉体水基悬浮液电动特性的研究

通过测量氮化硅粉体在水溶液中的Zeta电位和颗粒大小j研究了不同条件下氮化硅水基悬浮液的电动特性。结果表明,溶液的pH值以及引入的聚合电解质不同均会使氮化硅颗粒表面的荷电状态发生变化,进而导致粉体在水溶液中的分散状况发生改变．在碱性条件下添加适量的阴离子聚电解质有利于氮化硅水基悬浮液的稳定分散。     

分散剂对有机蒙脱土悬浮液分散稳定性的影响

研究通过重力沉降法、Zeta电位分析法以及粘度分析,研究了二癸基二甲基氯化铵(DDAC)以及不同复配分散剂对有机蒙脱土在水溶液中的分散行为,以及pH值对有机蒙脱土分散稳定性的影响。结果表明:有机蒙脱土悬浮液的分散稳定性随着DDAC浓度的增加呈现先增后减的趋势;不同高分子分散剂与DDAC复配后,降低了悬浮液的Zeta电位,但却提高了体系的空间位阻效应,当悬浮液体系的pH值为8～11范围内时,体系的稳定性提高。     

苄基接枝海藻酸衍生物对TiO2纳米粒分散稳定性的影响

以溴化苄为疏水改性剂,采用双分子亲核取代反应(SN2)制得苄基接枝海藻酸衍生物(BAD)。通过动态光散射技术,考察了在不同p H和离子强度下BAD对Ti O_2纳米粒水悬浮液分散稳定性的影响。并采用红外光谱和扫描电镜对BAD/Ti O_2纳米粒复合物的官能团和表面形貌进行了测试。结果表明,通过SN2反应成功地合成了具有胶体性能的BAD。BAD胶束的平均水动力学粒径(dH)大小为423.4 nm,Zeta电位值为-27.4 m V,表现出较好的胶体性能。在不同p H下,BAD的吸附可提高Ti O_2纳米粒的带电性,使其Zeta电位均低于-30 m V,而且其dH相比单一的Ti O_2纳米粒显著减小。在不同离子强度下,BAD可明显削弱反离子对Ti O_2纳米粒静电屏蔽作用的影响,使Ti O_2纳米粒的团聚行为大大降低,dH显著减小。BAD分子链不仅能够提高Ti O_2颗粒间的静电斥力,而且还能提供有效的空间位阻,提高Ti O_2纳米粒在不同p H和离子强度下的分散稳定性。红外和扫描电镜分析结果表明,BAD和Ti O_2纳米粒主要通过氢键作用来实现BAD在Ti O_2纳米颗粒上的吸附,从而提高Ti O_2纳米颗粒间的空间位阻作用使其稳定分散。     

纳米TiO2颗粒在制冷工质中的分散

纳米TiO2颗粒在制备和应用过程中极易团聚,解决其分散问题是纳米TiO2颗粒在制冷系统中应用的基础和前提. 本工作利用目测沉降观察、分光光度计吸收测量法和激光粒度分析法,实验研究了纳米TiO2颗粒在制冷工质中的分散特性. 结果表明,纳米TiO2颗粒在制冷剂中分散较稳定,制冷剂介电常数和极性是主要的影响因素;Span-80可以作为纳米TiO2颗粒在制冷剂中的分散剂;温度对纳米TiO2颗粒在制冷剂中的分散稳定性影响明显. 研究结果可为纳米TiO2颗粒在制冷系统中的应用研究提供基础数据.     

新型氨基化磁性纳米粒子的合成

通过嫁接方法在包有二氧化硅的纳米CoFe2O4磁粒表面进行氨基化修饰,制备出一种可用于生物医学领域的新型氨基化纳米磁粒,采用TGA-DTA,IR,VSM和Zeta-potential等测定方法,对氨基化和未氨基化的CoFe2O4纳米粒子进行了表征。元素分析结果显示,有0.98 mmol/g的有机分子固定在纳米粒子表面;红外和热分析数据显示,带氨基的有机分子嫁接到磁粒表面的二氧化硅壳层上;Zeta电位数据也显示,带氨基的有机分子嫁接到纳米磁粒表面;样品的磁性参数显示,氨基化纳米磁粒仍具有好的磁学性能。     

银掺杂对二氧化钛晶型转变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了银掺杂的TiO2粉末,用XRD分析了掺银TiO2胶体经不同温度热处理后的晶型转变。结果表明:与未掺银的TiO2粉末相比,掺银TiO2从锐钛矿相向金红石相转变的起始温度较高,而且锐钛矿-金红石相变的温区范围变窄,晶型转变过程较快。     

HIPS/纳米TiO2的分散及光老化性能研究

研究了纳米TiO2粒子在高抗冲聚苯乙烯(HIPS)／纳米TiO2复合材料中的分散及纳米TiO2对复合材料光老化性能的影响，探讨了复合材料的光老化机理。结果表明，通过两步法熔融共混，可得到纳米粒子均匀分散的复合材料；纳米TiO2质量分数为1.O％时，复合材料的综合力学性能最好，纳米TiO2对HIPS具有一定的增韧效果；经氙灯加速光老化后，HIPS／纳米TiO2复合材料的力学性能明显优于纯HIPS样品。纳米TiO2可显著提高复合材料的抗光老化能力。     

pH值对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2的影响

利用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2颗粒,采用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对产物进行了表征,考察了Ti4+-三乙醇胺(Ti-TEOA)络合体系组成随陈化时间的变化及pH对TiO2粒径、结晶习性、产率及Ti-TEOA稳定性的影响. 结果表明,产物为锐钛型TiO2,140℃陈化时,Ti(OH)4凝胶在10 h后全部转化为TiO2颗粒,平均粒径5~22 nm;随pH升高,粒径增大,但TiO2产率在pH>10.6时显著下降,至pH 12时无TiO2颗粒生成;不同pH时TiO2结晶习性变化明显. 25℃下pH>6时Ti-TEOA络合体系稳定.     

聚酰亚胺／TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及表征

采用带柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）和3,3’,4,4’-苯甲酮四酸二酐（BTDA）为单体用两步法合成聚酰亚胺（PI）,并在合成过程中,用溶胶凝胶法在中间产物聚酰胺酸中加入正硅酸四乙酯和钛酸丁酯,不添加水和偶联剂,制备出了PI／TiO2-SiO2复合材料。利用红外（IR）、X衍射（XRD）、热失重分析（TGA）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）等对材料的微观结构和热稳定性进行了研究。结果表明,复合膜中纳米TiO2和SiO2在聚酰亚胺基体中有较好的分散,PI／TiO2-SiO2复合材料的热稳定性优于纯PI和PI／TiO2杂化膜。     

纳米TiO2料浆分散性的研究

在分析纳米TiO2粉体团聚现象成因的基础上,研究了HN分散剂对料浆分散性的影响。通过料浆沉降体积、黏度、电位、比表面积等表征了料浆性能的变化;同时研究了稀土离子、PH值、超声处理工艺等对料浆分散性的影响。结果表明,加入HN分散剂后,料浆分散性有很大提高,且不同固相含量的料浆使用的HN分散剂有一最佳值,其中30%质量分数的料浆中分散剂最佳量为0.25%;加入分散剂后,料浆黏度减小,电位提高,比表面积增大;稀土离子(CeO2,Ce(NO3)3)的加入、超声的使用也能提高料浆的分散性,料浆分散性的最佳PH值范围为碱性。     

TiO2制备改性及光催化应用研究进展

TiO2纳米粒子是一种N型半导体材料,因其具有高活性、稳定性、生物相容性而成为最受重视的一种光催化纳米材料,得到了广泛应用。但由于其存在禁带宽度较大,电子受激发跃迁时产生的电子和空穴十分容易复合等问题,影响光了催化效率,制约着其进一步发展。目前,如何提高TiO2纳米粒子的光催化效率成为材料研究中的热点,是研究的核心课题之一。本文介绍了TiO2纳米粒子的光催化原理,系统综述了TiO2纳米粒子的制备方法;同时总结了提高TiO2纳米粒子光催化效率的方法,并介绍其在生产生活中的应用。     

腈纶生产中二氧化钛浆液稳定性的研究

介绍了高浓度硫氰酸钠水溶液中聚丙烯腈溶液添加量、搅拌时间、搅拌速度和pH值等变化时对二氧化钛浆液稳定性的影响。实验结果表明,随聚丙烯腈溶液添加量的变化,聚丙烯腈会显示分散和絮凝的效应。在较多的聚丙烯腈溶液在在时,用较慢的搅拌速度(200 r/min),较长的搅拌时间(6h),可获得二周内见乎不沉降的二氧化钛浆液。在pH值为4.75时,二氧化钛浆液的稳定性较其它pH值时为差。