无团聚纳米级二氧化钛制备技术项目

技术背景:纳米材料制备技术的核心是如何解决纳米粒子的团聚问题,纳米颗粒在液相中受到范德华力液桥力等引力的作用,极易形成难以分散的团聚体,在干燥过程中,由于液体表面张力作用,纳米颗粒形成硬团聚而板结。团聚和板结的纳米材料无法经过粉碎研磨恢复到纳米尺寸,失去纳米材料的性能。据不完全统计,近几年纳米二氧化钛制备专利申请量就高达到40条之多,技术竞争进入白热化,但这些专利都存在一个共同的缺陷,这个缺陷就是纳米产业的世界著名难题——纳米团聚问题。技术特点:DLVO理论是研究粒子胶态行为的经典理论,该理论认为:Zeta电位是反映粒子稳定,聚集,聚沉,絮凝的一个重要参数,当粒子表面电荷密度较高时,粒子有较高的Zeta电位,粒子间的静电斥力较大,乳液保持较高的稳定性。本专利在DLVO理论基础上,利用纳米二氧化钛在酸性环境中产生的静电斥力,克服了范德华力液桥力液体表面张力等引力作用,最大限度地保护了纳米材料的内部空间结构,直接生成纳米粉体,无须任何形式的粉碎研磨。试制品经南京大学现代分析中心检测,颗粒直径只有十个纳米,并具优良的分散性。本专利优化洗涤方法,可降低总体成本。纳米二氧化钛无团聚生产技术是纳米产业的核心技术之一,极具...     

无团聚纳米级二氧化钛制备技术

(专利号:200410014475.2)技术背景:本项目持有方为黄木清先生本人。纳米碳酸钙(粒径1-100纳米)广泛应用于塑料、橡胶、造纸、油漆、日用化工等行业作为增强填充材料,目前国内主要依靠进口。技术先进的国家都投入了大量的人力物力去研究纳米技术,在我国,纳米技术被纳米材料制备技术的核心是如何解决纳米粒子的团聚问题,纳米颗粒在液相中受到范德华力液桥力等引力的作用,极易形成难以分散的团聚体,在干燥过程中,由于液体表面张力作用,纳米颗粒形成硬团聚而板结。团聚和板结的纳米材料无法经过粉碎研磨恢复到纳米尺寸,失去纳米材料的性能。据不完全统计,近几年纳米二氧化钛制备专利申请量就高达到40条之多,技术竞争进入白热化,但这些专利都存在一个共同的缺陷,这个缺陷就是纳米产业的世界著名难题——纳米团聚问题。技术特点:DLVO理论是研究粒子胶态行为的经典理论,该理论认为:Zeta电位是反映粒子稳定,聚集,聚沉,絮凝的一个重要参数,当粒子表面电荷密度较高时,粒子有较高的Zeta电位,粒子间的静电斥力较大,乳液保持较高的稳定性。本专利在DLVO理论基础上,利用纳米二氧化钛在酸性环境中产生的静电斥力,克服了范德华力液桥力液体表面张力...     

无团聚纳米级二氧化钛制备技术项目 （专利申请号：200410014475．2）

纳米材料制备技术的核心是如何解决纳米粒子的团聚问题，纳米颗粒在液相中受到范德华力液桥力等引力的作用，极易形成难以分散的团聚体，在干燥过程中，由于液体表面张力作用，纳米颗粒形成硬团聚而板结。团聚和板结的纳米材料无法经过粉碎研磨恢复到纳米尺寸，失去纳米材料的性能。据不完全统计，近几年纳米二氧化钛制备专利申请量就高达到40条之多，技术竞争进入白热化，但这些专利都存在一个共同的缺陷，这个缺陷就是纳米产业的世界著名难题——纳米团聚问题。     

无团聚纳米级二氧化钛制备技术项目（专利申请号：200410014475．21

纳米材料制备技术的核心是如何解决纳米粒子的团聚问题，纳米颗粒在液相中受到范德华力液桥力等引力的作用，极易形成难以分散的团聚体，在干燥过程中，由于液体表面张力作用，纳米颗粒形成硬团聚而板结。团聚和板结的纳米材料无法经过粉碎研磨恢复到纳米尺寸，失去纳米材料的性能。据不完全统计，近几年纳米二氧化钛制备专利申请量就高达到40条之多，技术竞争进入白热化，但这些专利都存在一个共同的缺陷，这个缺陷就是纳米产业的世界著名难题——纳米团聚问题。     

SDS对石墨-H_2O分散液稳定性的影响

石墨的分散是制备水性石墨导电涂料的关键技术,本文选用十二烷基硫酸钠(SDS)作为分散剂,制备了稳定性能较好的石墨-H2O分散液。通过测定石墨-H2O分散液的吸光度和Zeta电位,探讨了不同SDS添加量、pH值对石墨-H2O分散液稳定性的影响,并分析了作用机理。结果表明:SDS的添加量存在一个最佳值,以石墨质量为基准,SDS用量为3.5%时,分散液稳定性最好;分散液受pH值影响较大,pH值的增大促进了石墨表面酸性基团的离解并使SDS分子充分伸展,增大了石墨粒子间的静电斥力,分散液的稳定性增强;该体系中,主要通过静电斥力使石墨粒子稳定,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,分散液稳定性越好;石墨-H2O分散液的粒径分布及粘度曲线表明,加入SDS使石墨粒子在水中达到良好的分散。     

双亲型二氧化钛纳米粒子的制备及高稳定非水分散性研究

以钛酸丁酯(TBOT)为钛源、氨水(25%～28%)为反应介质、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,采用水热法合成并改性双亲型二氧化钛纳米粒子。通过控制反应温度和反应时间,对水热合成的过程进行了探究。为防止二氧化钛粒子的团聚、提高其在有机分散介质中的荷电量及分散稳定性,在反应体系中添加不同浓度的CTAB对生成的二氧化钛纳米粒子进行表面改性。通过X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对改性后的二氧化钛纳米粒子进行了表征。对Zeta(ζ)电位、粒径及其分布、电泳淌度和分散稳定性进行了探究。结果表明,当CTAB加入浓度为0.7 mg/mL时,二氧化钛纳米粒子在Isopar L中的Zeta电位值最高为+58.89 mV,且粒子分散稳定。本研究提供了一种能够均匀分散在非水中的双亲型TiO₂纳米粒子合成方法。     

十二烷基硫酸钠对纳米碳纤维的分散作用

以十二烷基硫酸钠(SDS)为分散剂,采用超声分散法制备了分散性良好的纳米碳纤维(CNFs)悬浮液,结合紫外/可见分光光度计法、Zeta电位法、表面张力测试、透射电镜(TEM)观察、扫描电镜(FESEM)观察和静置离心法,对不同SDS浓度的CNFs悬浮液的均匀性和稳定性进行了表征,同时对SDS的分散机理进行了探讨。实验结果表明,当SDS质量浓度达到1.6g/L时,CNFs悬浮液的分散稳定性最好,Zeta电位绝对值达到最大,SDS溶液表面张力最低。TEM和FESEM观察发现,分散后的CNFs团聚现象消失,表面有吸附膜形成,证明在分散过程中,SDS会吸附于CNFs表面,使表面张力下降,并通过自身电离产生的静电斥力与疏水链段的空间排斥力共同作用来实现CNFs的分散。     

H_2O_2处理碳包覆铁纳米颗粒的表面特性及分散行为

采用体积分数30%的H2O2处理碳包覆铁纳米粒子外层的非晶态类石墨碳层,并将其超声分散于水介质中,通过改变pH值分析测定碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位和粒径。结果表明:碳包覆铁纳米粒子非晶碳层的特殊结构可通过双氧水化学处理使其表面产生羧基和羟基;在强碱性介质下,羟基和羧基可强化颗粒间的静电斥力,提高碳包覆铁纳米粒子在水介质中的分散性能。当pH值约为11.5时,碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位为48 mV,水合粒子粒径可达到110 nm。     

超细二氧化钛在水溶液中分散性研究

采用沉降法研究了不同分散剂对超细二氧化钛粉末在水溶液中分散性的影响。结果表明:SDS、TPB、聚丙烯酸钠、乙二醇是超细二氧化钛粉末的有效分散剂。通过测定颗粒表面Zeta电位、悬浮体系粘度,分析了分散剂的作用机理。实验结果表明:SDS、TPB、聚丙烯酸钠能显著提高水溶液中二氧化钛表面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,降低了体系的粘度。而乙二醇能在颗粒表面形成良好的溶剂化层,提高了二氧化钛在水溶液中的分散稳定性。     

Cu-水纳米流体的分散行为及导热性能研究

通过测定Cu-水纳米悬浮液的Zeta电位和吸光度,采用Hotdisk热物性分析仪测量了其导热系数,探讨了不同pH值和分散剂浓度对Cu-水纳米悬浮液分散稳定性和导热性能的影响.结果表明,pH值和分散剂加入量是影响Cu-水纳米悬浮液分散稳定和导热系数的重要因素.最优化的pH值和分散剂加入量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,悬浮液分散稳定性较好,导热系数较高.从分散稳定和导热系数提高两个方面来考虑,pH=9.5左右被选为最优化值,在0.1%Cu-H2O纳米流体中,0.07%SDBS被选为最优化浓度.另外,Cu-水纳米流体的导热系数随纳米粒子质量分数的增大而增大,呈非线性关系,且比现有理论(Hamilton-Crosser模型)预测值大.     

铁基磁性纳米材料吸附废水中重金属离子研究进展

磁性纳米材料具有较高的生物相容性、良好的吸附性能、易于固液分离等特点,在水处理方面越来越受到关注。本文主要综述铁基磁性纳米颗粒的分类、常见形态、功能化方法、铁基磁性纳米颗粒和功能化铁基磁性纳米复合材料吸附废水中重金属离子的研究进展,讨论不同铁基磁性纳米粒子的功能化机理及其在重金属离子吸附过程中的吸附机理,分析铁基磁性纳米材料在重金属离子吸附应用中易团聚、氧化、稳定性差等问题,并展望功能化对铁基磁性纳米颗粒吸附废水中重金属离子的发展前景,为重金属废水的吸附提供更加充足的理论依据。     

铁基磁性纳米材料吸附废水中重金属离子研究进展EI北大核心CSCD

磁性纳米材料具有较高的生物相容性、良好的吸附性能、易于固液分离等特点,在水处理方面越来越受到关注。本文主要综述铁基磁性纳米颗粒的分类、常见形态、功能化方法、铁基磁性纳米颗粒和功能化铁基磁性纳米复合材料吸附废水中重金属离子的研究进展,讨论不同铁基磁性纳米粒子的功能化机理及其在重金属离子吸附过程中的吸附机理,分析铁基磁性纳米材料在重金属离子吸附应用中易团聚、氧化、稳定性差等问题,并展望功能化对铁基磁性纳米颗粒吸附废水中重金属离子的发展前景,为重金属废水的吸附提供更加充足的理论依据。     

CMC对石墨-H_2O分散液稳定性的影响

选用羧甲基纤维素钠(CMC)作为分散剂,制备了稳定性较好的石墨-H2O分散液。通过测定石墨-H2O分散液的吸光度和Zeta电位,探讨了不同CMC添加量、pH值、球磨时间对石墨-H2O分散液稳定性的影响,并分析了作用机理。结果表明:以石墨质量为基准,CMC用量大于4.5%时,分散液稳定性较好;该体系中,主要通过静电斥力使石墨粒子保持稳定,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,分散液稳定性越好;pH值对分散液的稳定性影响很大,pH=9～10时,分散液稳定性最好;随着球磨时间的增大,石墨粒径越来越小,球磨180min时,得到平均粒径为2.284μm的石墨-H2O分散液;石墨-H2O分散液的粒径分布及粘度曲线表明,加入CMC使石墨粒子在水中达到良好的分散。     

TEMPO氧化法制备纳米几丁质晶须粒子的优化及其产品特性表征

以虾壳几丁质为原料,利用TEMPO-NaBr-NaClO选择性氧化体系制备羧基化纳米几丁质晶须粒子。测定了反应体系中pH值与NaClO(13%有效氯)含量的变化对几丁质羧基化的影响,研究了生产高羧基含量和小颗粒粒度纳米几丁质晶须的最佳反应条件。利用傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜、动态光散射对制备的负电荷纳米几丁质晶须粒子进行结构表征,测定产品水悬浮液的有效粒径和有效电位;采用电导率法测定负电荷纳米几丁质的羧基含量。实验结果表明:在反应体系B1(pH=10.5,V(NaClO)=15mL)中,制备的负电荷纳米几丁质羧基含量最大,达(3.16±0.23)mmol/g,纳米晶须粒子流体动力学粒径(Z-average)为(113.97±2.29)nm,Zeta电位为(-38.73±4.49)mV;在反应体系B0(pH=10.5,V(NaClO)=18mL)中,制备的NC-晶须的羧基含量、粒子Z-average和Zeta电位分别为(3.00±0.41)mmol/g、(106.13±0.38)nm和(-41.41±6.83)mV。上述两种条件制备的纳米几丁质晶须粒子羧基含量和Zeta电位没有显著差异,但B0晶须粒子有效粒径最小。由于纳米材料的小尺寸效应是影响纳米材料生物活性的关键因素,因此制备高生物活性的纳米几丁质晶须的最佳条件是B0,即制备条件为pH=10.5,V(NaClO)=18mL(13%)。     

水基氧化石墨烯纳米流体的制备及稳定性研究

以去离子水为基液,在无任何分散剂的情况下将氧化石墨烯悬浮于水中,用超声波处理器进行超声振荡,制备出稳定无聚沉的水基氧化石墨烯纳米流体。测试了纳米流体的STEM图像,分析了其粒径分布。对纳米流体的表面Zeta电位进行了测量,并结合DLVO悬浮理论和双电层结构进行稳定性分析,阐明了氧化石墨烯纳米流体能够长期保持稳定性的机理。     

丙烯酸酯类共聚物在电泳显示中的应用

采用溶液聚合法制备丙烯酸酯类共聚物作为电泳悬浮体系中的电荷控制剂,可以有效提高颜料粒子在非极性溶剂中的分散性,并使颜料粒子表面带电。随共聚物浓度的增大,颜料粒子的Zeta电位不断增大,并在高浓度下趋于稳定,最高的Zeta电位达到了60.9mV。以共聚物为电荷控制剂、二氧化钛为颜料粒子、苏丹黑为染料的电泳显示液,在电场作用下能够实现黑白电泳显示。     

纳米颗粒在水基础液中团聚机理及控制

分析了纳米颗粒在水基础液中的团聚机理,指出颗粒团聚是由范德华作用能、双电层静电作用能、溶剂化膜作用能、聚合物吸附层空间排斥作用能等共同作用的结果。最后依据团聚机理及分散过程,提出了相应的分散措施。     

不同分子量萘磺酸甲醛缩合物在水泥颗粒表面的吸附

采用超滤法对萘磺酸甲醛缩合物(FDN)进行分级,研究不同分子量级分的FDN在水泥颗粒表面的吸附行为以及对水泥颗粒表面动电位的影响。结果表明,截留分子量为2.5 kDa以上的FDN分子在水泥颗粒表面的吸附表现为Langmuir型单分子层吸附,未分级的FDN在水泥颗粒表面吸附为S型多分子层吸附。随着FDN分子量的增加,吸附量增加,水泥颗粒表面Zeta电位绝对值增大,静电斥力增大,因而对水泥的分散性增强。     

高分子涂层与金属的附着力及其研究进展

介绍了金属和高分子附着力的定义、测定方法及其附着机理,主要包括机械互锁理论、静电理论、扩散理论、化学键理论、吸附理论及其它理论;总结了最近应用化学键理论和吸附理论中的范德华力提高附着力的方法、研究进展及最新动态,特别是利用仿生学及纳米颗粒提高附着力和可能的机理.     

前驱体对纳米AlOOH水热制备过程中团聚的影响

为了提高水热产物的分散性,消除水热合成过程中纳米AlOOH颗粒的软团聚和硬团聚,采用振动搅拌的方式制备了前躯体,在水热合成之前进行了离心处理,制备了分散性良好的纳米AlOOH晶粒。用高分辨透射电镜观察了样品形貌,用衍射仪分析了纳米AlOOH晶体点阵结构,用亚微米粒度及电位分析仪检测产物颗粒的表观团聚平均粒径及其分布,以此评价颗粒的团聚行为。通过分析研究探讨了前躯体制备方式对水热产物形貌的影响机理,揭示了化学位差和纳米粒子具有的较高的表面能是导致软团聚的根本原因,指出了杂质离子在结晶过程中的极性配位是导致硬团聚的实质所在。