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选用合适的表面改性剂在纳米氧化锌制备中起了决定性的作用

发布日期: 2020-11-20 来源: 翊成网络g 点击:

选用合适的表面改性剂在纳米氧化锌制备中起了决定性的作用,使用前必须结合被处理对象的应用目的与要求、粒度大小、粒度分布、颗粒形貌、表面极性、处理工艺等。

在合成的过程中表面活性剂可以充当反应的“软模板”来帮助晶体进行定向生长,通过化学吸附和特定的晶面的选择性作用,使颗粒的形状更加的多样化,呈现出各种不同的形貌。在水热条件下,用聚乙二醇220000(PEG220000)作为表面活性剂,在200℃下制得了花状氧化锌;若将表面活性剂改为CTAB(十六烷基三甲基溴化铵),在一定温度下可以制得的柱状和棒状ZnO。制备不同形貌ZnO纳米材料,还常常使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基羧酸钠等作为表面活性剂。


表面改性剂


通过对聚乙二醇-400、不饱和脂肪酸Tween-60和低聚丙烯酸钠PAAS三种表面活性剂对纳米氧化锌颗粒大小及表面形态影响的研究表明,聚乙二醇分子的位阻效应使颗粒表面张力下降,减少了粒子间的键合作用,对减小纳米颗粒的粒径效果较好,并在一定程度上起到了防止团聚的作用,有效地降低颗粒尺寸。而采用不饱和脂肪酸Tween-60和低聚丙烯酸钠PAAS能占据粉体表面的微孔,导致粉体的比表面积下降,得到分散性良好的纳米氧化锌。

通过比较离子型(十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化胺)、非离子型(吐温-80、聚乙二醇-6000)表面改性剂对氧化锌颗粒大小及表观形态的影响,表明十二烷基硫酸钠对前躯体的分散好,得到的纳米氧化锌粒度也小(80nm左右);聚乙二醇-6000能有效包裹在纳米氧化锌的颗粒表面,阻止颗粒靠拢而形成的第二次团聚,得到的纳米氧化锌颗粒为95nm左右;十六烷基三甲基溴化胺由于是阳离子改性剂,与纳米氧化锌前驱物带有同种电荷,由于相互排斥性,活性剂不能有效的包裹在前驱物粒子表面,使得粒子容易发生团聚,制得的纳米氧化锌粒径达到203nm左右。

徐甲强等考察了不同种类表面活性剂对化学沉淀法制备ZnO粒子尺寸的影响。结果表明,阴离子表面活性剂乳化法合成的氧化锌具有颗粒小,结构均匀、分散性好,在较低温度下具有较高的气体灵敏度。廖莉玲等以硝酸锌和草酸为原料,添加不同种类表面活性剂,采用直接沉淀法合成出草酸锌前驱体,再经热分解得到纳米氧化锌粉末。添加2%各种表面活性剂均能有效地降低纳米氧化锌粒径。其中,聚乙二醇-400效果为显著。