超声预处理对纳米SiO2的分散稳定性影响
超声波对沉淀二氧化硅的分散解聚研究
0. 0
表 2 SiO2 聚集体粒度分布检测结果汇总
超声参数
平均粒径 / nm
[ 100 nm 所 占比例/ %
[ 500 nm 所 占比例/ %
[ 1 Lm 所 占比例/ %
20 kHz 01 9 W/ cm2
69517
115
351 2
651 7
20 kHz 11 8 W/ cm2
32116
1412
6. 3
29. 7
21. 4
9. 0
69. 6
70. 3
4. 6
25. 1
30. 4
10. 3
59. 2
44. 9
3. 2
22. 0
40. 8
11. 0
48. 2
78. 0
2. 1
19. 9
51. 8
10. 9
37. 3பைடு நூலகம்
80. 1
1. 3
18. 5
62. 7
10. 0
27. 3
81. 5
0. 9
17. 7
表 1 为经频率为 40 kHz、功率密度 118 W/ cm2 的超声波进行分散解聚的浆料中沉淀 SiO2 聚集体 的粒度分布, 处理时间 3 min。
另外 3 个经超声波分散处理的浆料样品的 SiO2 聚集体的粒度分布检测结果汇总为表 2。 2 结论
从实验结果可以清楚地看出, 超声波对沉淀 SiO2 的分散解聚的效果与超声波的频率及功率密度
3. 9
0. 5
99. 1
0. 6
0. 3
99. 5
0. 2
0. 3
99. 7
0. 2
0. 1
99. 7
沉淀·超声法制备纳米二氧化硅
沉淀·超声法制备纳米二氧化硅摘要:在化学沉淀超声分散条件下,研究了体系pH值、表面活性剂种类、分散剂用量、干燥方式、超声分散等因素对产物纳米二氧化硅粒径的影响。
通过实验确定了沉淀,超声法制备纳米二氧化硅的最佳工艺条件。
采用XRD、TG-DTA 及激光粒度仪等测试手段对产物进行了表征。
结果表明:在最佳工艺条件下制得了粒径为40nm的二氧化硅粉体。
研究表明,沉淀,超声法是一种制备纳米二氧化硅的简单的新方法。
所得粉体粒径小,粒径分布窄,实验条件要求低,操作简便、易行,便于工业化生产。
关键词:二氧化硅;制备;沉淀,超声法纳米二氧化硅为无定型白色粉末,是一种无毒、无味、无污染的非金属材料。
微结构为球形,呈絮状口网状的准颗粒结构。
它具有独特性质,如纳米二氯化硅具有对抗紫外线的光学性;它还可提高材料的抗老化性和耐化学腐蚀性;将纳米二氧化硅分散材料中,可提高材料的强度、弹性;它还具有吸附色素离子、降低色素衰减的作用等。
纳米二氧化硅的各种生产方法各有其优缺点。
如:气相法,所得产品粒度细,单分散性好,其主要缺点就是设备投资大、生产成本高;溶胶,凝腔法。
所得产品纯度高,均匀度好,但成本太高,工业化价值不大;微乳液法可得到粒径小而均匀的产物,但处理麻烦,效率低,工业化难度大;也有用成本较低的直接沉淀法,但其粒径较大一般在100nm以上、且难以控制,杂质多。
团聚严重,质量差。
本文在普通化学沉淀法的过程中增加超声分散这一工艺环节制备纳米二氧化硅粉体,探讨了体系pH值,表面活性剂种类、分散剂用量、干燥方式、超声分散等因素对产物粒径的影响,并用TG-DTA、XRD及激光粒度等分析手段对产物进行了表征。
1实验1.1仪器与试剂Na2Sio3·(AR),H2so(AR),无水乙醇(AR),正丁醇(AR),十二烷基苯磺酸钠(AR),吐温-s0(AR),聚乙二醇(AR)。
ZS-90激光粒度分析仪,KQ.100DV型数控超声波清洗器,雷磁pHS-3C精密pH计,FD-1B-55冷冻干燥机,Perkin-Elmer Pyris Diamond TG/DTA热分析仪(美国制造)。
沉淀-超声法制备纳米二氧化硅
硅 的 最佳 工 艺条 件 。采 用 X D、G D A及激 光 粒度仪 等 测试 手段 对产 物进 行 了表 征 。结 果表 明 : R T .T 在 最佳 工艺条件 下 制得 了粒 径为 4 m的 二氧化 硅粉 体 。研 究表 明 , 淀. 声 法 是一 种 制备 纳 米 0n 沉 超 二氧化 硅 的 简单 的新 方 法 , 所得 粉体 粒径 小 , 粒径 分布 窄 , 实验条 件要 求低 , 操作 简便 、 易行 , 于工 便
Ab ta t s r c :Ulrs nc ds eso to s a p id t h mia rcptto o es.T e e e t fp v u ta o i ip rin meh d wa p l o c e c lpe i i in prc s e a h f cso H a e,tp so l y e f s ra tn ,d s e i g a e t d s g u fca t ip r n g n oa e, d yn d n lrs n c dip rin o a t l ie we e su id. Th pi l s ri g mo e a d u ta o i s eso n p ri e sz r t d e c e o tma te n l ia o dto swe eo tie T e p rid sz n rsa y e o h rd cswee c a a trz d b e h oge c n i n r ban d h a e iea d c y t tp fte p u t r h r ce e y XRD, T l i t l o i G- DT a d als rp ril n lssd vc h e rs l h we h tn o S O2wih ad a tro 0 n wa rp rd u d r A n a e a ce a a y i e ie.T e ut s o d t a a - i t imee f m sp e ae n e t s n 4 te o tma o dt n W e fu d t a e i i to - l a o i t o sa smpe a d n w meh d t r p r a o tr h p i lc n ii s o o n h tprcpt in ut s nc meh a r d i i l n e to o p e ae n n mee SO2.T e prd c sh v malrp ril ie a d n ro rp ril it b t n.Th t o s smpe, c n e in n i h o u t a e s l e e ce sz n arwe a ce d sr ui t t i o e meh d i i l o v ne ta d
纳米SiO2在不同分散条件下对水泥基材料微观结构、性能的影响
2 掺 纳 米 So: 泥砂 浆 强度 试 验 i 水
2 1 原 材 料 及 配 合 比 .
水泥 : 2 5级 普 通 硅 酸盐 水 泥 , 西 鱼 峰水 泥 4. 广 股份 有 限 公 司 生 产 ; : 砂 ( 砂 ) 细 度 模 数 为 砂 河 中 , 23 ; . 9磨细砂 : 将上述河砂在水泥试 验小磨 中磨 1 n 0mi,
中 图 分 类 号 : U5 8 0 T 2. 1 文 献标 志码 : A d i1 . 9 9 jis . 0 79 2 . 0 2 0 . 1 o :0 3 6 /.sn 1 0 —6 9 2 1 . 4 0 0
Re e r h o h 】 c o t u t r n r o m a e o h m e tBa e s a c n t e Ⅵi r s r c u e a d Pe f r nc f t e Ce n - sd M a e i l y t e S ir ng M e h d o n m e e i t r a s b h tr i t o f Na o t r S Oz
C H s m o e h m o e ou n he de iy i u h d ns r f h a pl s w ih t e t a t r s irng S_ i r o g ne s a d t nst s m c e e . or t e s m e t h wo l te tr i
wa t did. n or e o i e tg t h c o t u t e a ror n e o e n — a e ma e i l s s u e I d r t nv s i a e t e mi r s r c ur nd pe f ma c fc me t b s d t ra s,S EM wa s d t bs r e t c os r t r fp s e a he UV— s s e top t me r s us d t t dy t s u e o o e v he mir t uc u e o a t nd t vi p c r ho o t y wa e o s u he d s e son d g e fn no t r S O2 i p r i e r e o a me e i .The r s ls s w ha ft ipe so gr e o n e u t ho t ti he d s r i n de e fna ome e i) r t r S ( 2a e hi r,t l x a t e t nd c m p e sv t e gt r u h hi he bv o l ghe he fe ur ls r ng h a o r s i e s r n h a e m c g r o i usy,a d t t u t e of n he s r c ur
超声波分散纳米二氧化硅的作用
超声波分散纳米二氧化硅的作用
超声波分散是一种常用的纳米材料制备技术,它通过超声波的作用将纳米颗粒分散在溶剂中。
对于纳米二氧化硅来说,超声波分散具有以下作用:
1. 均匀分散,超声波能够产生高强度的机械剪切力和局部的热效应,有助于将团聚的纳米二氧化硅颗粒分散成均匀的分散液,避免颗粒团聚和沉积。
2. 提高稳定性,超声波作用下,纳米二氧化硅颗粒与溶剂分子发生强烈的相互作用,形成一层溶剂分子的包覆层,提高了分散液的稳定性,避免颗粒重新聚集。
3. 提高反应效率,超声波作用下,纳米二氧化硅颗粒表面的活性位点暴露出来,有利于后续的功能化修饰或与其他材料的复合,提高了反应效率。
4. 超声化学效应,超声波还可以引起溶剂中的化学活性增强,促进溶剂中的化学反应,有助于纳米二氧化硅的后续表面修饰或功能化反应。
总的来说,超声波分散对纳米二氧化硅的作用包括均匀分散、提高稳定性、提高反应效率和促进超声化学效应,这些作用使得纳米二氧化硅在材料制备、生物医药、能源储存等领域得到了广泛的应用。
纳米SiO2分散稳定性能影响因素及作用机理研究
万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据纳米SiO2分散稳定性能影响因素及作用机理研究作者:宋晓岚, 吴雪兰, 曲鹏, 王海波, 邱冠周, Song Xiaolan, Wu Xuelan, Qu Peng,Wang Haibo, Qiu Guanzhou作者单位:中南大学资源生物学院无机材料系,长沙,410083刊名:硅酸盐通报英文刊名:BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY年,卷(期):2005,24(1)被引用次数:31次1.任俊;卢寿慈;沈健微细颗粒在水、乙醇及煤油中的分散行为特征[期刊论文]-科学通报 2000(06)2.Lee Y K;Yoon Y R;Rhee H K Preparation of colloidal silica using peptization method[外文期刊]2000(1-3)3.Tsai M S The study of formation colloidal silica via sodium silicate 2004(01)4.郑忠;李宁分子力与胶体的稳定和聚沉 19955.王瑞刚;吴厚政;陈玉如陶瓷料浆稳定分散进展[期刊论文]-陶瓷学报 1999(01)6.马运柱;范景莲;黄伯云超细纳米颗粒在水介质的分散行为[期刊论文]-矿冶工程 2003(05)7.马文有;田秋;曹茂盛纳米颗粒分散技术研究进展--分散方法与机理(1)[期刊论文]-中国粉体技术 2002(03)8.Pau·C·H;周祖康;马季铭胶体与表面化学原理 19869.杨金龙;黄勇;李建保陶瓷粉末颗粒尺寸测试、表征及分散 1995(01)10.Meguro K;Esumi K Interactions between pigment and surfactant 1990(786)11.顾志明;姬广斌;李凤生超细无机粉体的水中分散研究综述[期刊论文]-南京理工大学学报 1999(05)12.Heijman S G;Stein H N Preparation of oxide dispersions which are stabilized both sterically and electrostatically[外文期刊] 1993(02)1.李新芳.朱冬生.王先菊.汪南.LI Xin-fang.ZHU Dong-sheng.WANG Xian-ju.WANG Nan纳米Cu分散稳定性能影响因素及作用机理研究[期刊论文]-化学工程2007,35(12)1.田立朋.王力表面活性剂对二氧化硅溶胶黏度性质的影响[期刊论文]-无机盐工业 2009(7)2.关飞飞.马超.张金平.唐会明.徐功涛CMP抛光用二氧化硅纳米溶胶沉降现象探究[期刊论文]-硅酸盐通报2012(2)3.赵光好.周新木.徐招弟.李炳伟纳米二氧化锆悬浮液分散稳定性研究[期刊论文]-无机盐工业 2006(1)4.周新木.徐招弟.赵光好.谈宏宇.李炳伟纳米氧化钇粉体前驱体固相法合成及其悬浮液分散稳定性[期刊论文]-有色金属 2007(1)5.周新木.李炳伟.李永绣.徐小丽高铈抛光粉表面电性及悬浮液分散稳定性研究[期刊论文]-稀土 2007(1)6.陈桂香.陈和春.尹桂波稀土有机转光剂的分散性研究[期刊论文]-印染助剂 2013(7)7.张秀芝.王静.张雨山.郭鸿博.郝建安纳米SiO_2强化混凝处理微污染海水试验研究[期刊论文]-海洋环境科学2010(1)8.阮彩群.李冬梅.任毅.李绍秀.李斌.李志生纳米SiO_2用于含表面活性剂原水的处理[期刊论文]-中国给水排水2009(23)9.刘梅凤.魏晓林.魏方林.朱国念20%茚虫威悬浮剂的热贮物理稳定性预测研究[期刊论文]-农药学学报 2013(5)10.赵中坚.胡伟.邬浩.王萍萍.葛金凌.谈桥添加剂对石英陶瓷浆料性能的影响[期刊论文]-硅酸盐通报 2011(5)11.马先伟超细CaCO3和纳米SiO2对水泥饰面砂浆性能的影响[期刊论文]-混凝土 2010(4)12.王恒飞.黄芸.何伟.张其土非离子表面活性剂对石墨-H2O分散液稳定性的影响[期刊论文]-功能材料 2009(1)13.崔学军.李国军.任瑞铭无机防火涂料的制备[期刊论文]-涂料工业 2007(12)14.徐淼.崔文政.白敏丽.卞永宁.张亮.吕继组SiO2-水纳米流体在波壁管内流动特性的实验研究[期刊论文]-实验流体力学 2011(1)15.李冬梅.施周.王巧.梅胜.刘春柳纳米SiO2与聚合铝PAC对含有机微污染物低浊水的絮凝形态学特性[期刊论文]-水处理技术 2008(5)16.朱冬生.李新芳.王先菊.李华.高进伟氧化铝-水纳米流体的制备及其分散性研究[期刊论文]-化工新型材料2007(9)17.莫松平.陈颖.李兴.罗向龙表面活性剂对二氧化钛纳米流体分散性的影响[期刊论文]-材料导报 2013(12)18.施周.王巧.李冬梅.陈世洋.杨柳.张丽娟纳米SiO2与聚氯化铝对含表面活性剂原水的絮凝效果研究[期刊论文]-给水排水 2008(6)19.谢宁.胡亚才.俞自涛.帅欧.黄芳.洪荣华基于均匀设计法的Al2O3纳米流体稳定性影响因素的实验研究[期刊论文]-能源工程 2010(2)20.付东康.吴绍祖.何霄嘉.倪晋仁FCC催化剂生产中分子筛浆液的分散性能[期刊论文]-石油化工 2007(2)21.李冬梅.施周.王巧.杨鹏表面活性剂与纳米SiO2作用下聚合铝的絮凝特性[期刊论文]-湖南大学学报(自然科学版) 2007(12)22.尹国平.陈志周.刘冰纳米SiO2改性大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜的研究[期刊论文]-食品工业科技 2013(18)23.包楚才.李超.皮振邦表面活性剂对CdSSe-H_2O纳米流体稳定性影响[期刊论文]-化学工程与装备 2012(7)24.李冬梅.刘春柳.任毅.施周纳米SiO2对含十二烷基硫酸钠高岭土低浊水的处理效果与吸附特性[期刊论文]-广东工业大学学报 2009(2)25.胡杰.陈维国水体系中纳米二氧化钛的分散性能[期刊论文]-现代纺织技术 2008(1)26.谢绍俊.何湘柱.傅维勤.舒绪刚复配分散剂对ZrO2悬浮液稳定性的影响[期刊论文]-硅酸盐通报 2009(1)27.李新芳.朱冬生.王先菊.汪南纳米Cu分散稳定性能影响因素及作用机理研究[期刊论文]-化学工程 2007(12)28.田立朋.王力表面活性剂对二氧化硅溶胶稳定性的影响[期刊论文]-硅酸盐通报 2009(6)29.李冬梅.王巧.黄文权.林显增.黄远强.钟立.陈伟锋纳米SiO2在含阴离子表面活性剂低浊水处理中的应用[期刊论文]-环境工程学报 2008(2)30.洪欢喜.武卫东.盛伟.刘辉.张华纳米流体制备的研究进展[期刊论文]-化工进展 2008(12)31.李冬梅.任毅.刘春柳.李绍秀.黄辉纳米SiO2对含十二烷基苯磺酸钠微污染原水的助凝特性[期刊论文]-环境科学研究 2009(8)本文链接:/Periodical_gsytb200501001.aspx。
纳米SiO2的分散研究
中图 分 类 号 :S0 .4 T 1387
Re e r h o he dipe sn e ho fn n m e e i s a c n t s r ig m t d o a o t r S O2
Ab t a t T e n q e tu t r o a o t r S O2 i p o et sr c h u i u sr cu e f n n mee i , t r p ry,dip rig s s esn meh d n t i sr me t t o a d he n t u ns e ly d wee d s u s d.T a o trs s e so sp e ae h o g l a o i i rtn n d iin o mpo e r ic se he n n mee u p n in wa r p rd t ru h ut sn c vb aig a d a d t f r o
纳米 SO2 分 散 研 究 i 的
吴敏 , 秀萍 , 程 葛明桥
( 南 大 学 纺 织 服 装 学 院 , 苏 无锡 江 江 242 ) 112
摘
要
分析了纳米 s 的特殊结构和性能 , 绍 了纳米 s 的分 散方法 与分散 仪器 。通过 实验 选用 了合适的 i 介 i
分散剂 , 利用超声波振动对纳 米 SO 进行分散 , i 制备纳米 SO 悬 浮液 。采用烘箱法 和粒度分析法 , i 对含有不 同质量
s lce ip ra t .Ov n a d n n mee imee t o swe ea o td t n lz h s esn e u to e ee td d s es n s e n a o trda trmeh d r d pe o a ay e tedip ri grs l ft h n n mee s s e so whc c nan d i ee t ma s r cin o s eso a e t o n etg t p o e a o tr u p n in ih o ti e d f rn f s fa to s f dip rin g n t iv si ae rp r
气相二氧化硅在水中的分散
气相二氧化硅在水中的分散一、引言气相二氧化硅(Silicon dioxide,SiO2)作为一种纳米材料,因其卓越的性能在众多领域得到广泛应用。
在水性体系中,气相二氧化硅的分散成为关键问题。
本文将探讨气相二氧化硅在水中的分散过程,以及如何提高其分散效果,以期为实际应用提供理论依据。
二、气相二氧化硅的特性1.颗粒尺寸气相二氧化硅颗粒尺寸一般在1-100nm范围内,具有较高的比表面积,可达到几百至几千平方米/克。
2.表面性质气相二氧化硅表面含有大量的羟基(-OH),使其具有较高的亲水性。
此外,其表面具有一定的活性,可与水分子发生相互作用。
3.亲水性气相二氧化硅具有较高的亲水性,能够在水中形成稳定的悬浮液。
然而,亲水性过强会导致颗粒间的相互作用增强,从而影响其在水中的分散。
三、气相二氧化硅在水中的分散过程1.分散机理气相二氧化硅在水中的分散主要依赖于以下机理:(1)吸附作用:气相二氧化硅颗粒表面吸附水分子,形成水化层,降低颗粒间的相互作用。
(2)静电排斥:颗粒表面带电,产生静电排斥力,使颗粒保持分散状态。
(3)布朗运动:颗粒在水中受到分子碰撞的作用,产生布朗运动,使颗粒保持分散状态。
2.影响因素(1)表面改性剂:选择合适的表面改性剂可改善气相二氧化硅颗粒的亲水性,降低颗粒间的相互作用。
(2)分散剂用量:适当增加分散剂用量,可提高颗粒间的分散稳定性。
(3)pH值:调整水溶液的pH值,可改变颗粒表面电荷,从而影响颗粒间的相互作用。
(4)超声波分散:采用超声波对气相二氧化硅进行分散,可有效降低颗粒团聚现象。
3.分散效果评估评估气相二氧化硅在水中的分散效果,主要从以下几个方面进行:(1)颗粒尺寸分布:采用激光粒度仪测定颗粒尺寸分布,评价分散效果。
(2)Zeta电位:测量颗粒表面的Zeta电位,评价颗粒间相互作用。
(3)悬浮稳定性:评估长时间内颗粒悬浮液的稳定性。
四、提高气相二氧化硅水中分散效果的方法1.选择合适的表面改性剂:根据实际应用需求,选择具有良好亲水性和分散性的表面改性剂。
纳米颗粒在水溶液中的分散问题解析
纳米颗粒在水溶液中的分散问题解析纳米颗粒在水溶液中的分散问题一直以来都是纳米科学和技术研究的关键难题之一。
纳米颗粒的特殊性质使得它们在水中往往呈现出较大的聚集现象,这可能会导致诸如稳定性差、沉积、聚集等问题的发生。
因此,解决纳米颗粒在水溶液中的分散问题对于纳米科学的进一步发展和应用具有重要意义。
一、分散机制的解析纳米颗粒在水溶液中的分散机制主要涉及三个方面:静电作用、表面改性和溶剂特性。
首先,静电作用是纳米颗粒分散的关键因素之一。
纳米颗粒表面带有电荷,在水中带有相同或相反电荷的离子或分子会与其相互吸引,从而改变颗粒之间的相互作用力,促使纳米颗粒分散。
例如,阳离子型的纳米颗粒在水溶液中,可通过与阴离子作用来增强分散性。
其次,表面改性对于纳米颗粒的分散起到了重要作用。
以改性纳米颗粒为例,通常通过在纳米颗粒表面修饰亲水基团或表面活性剂等手段来改善其分散性。
亲水基团能够在水溶液中形成氢键或静电作用,从而增强纳米颗粒的分散能力。
表面活性剂则能通过降低颗粒间的表面张力,增加分散的稳定性。
最后,溶剂特性也对于纳米颗粒的分散起到了重要作用。
溶剂的极性、黏度以及pH值等参数都会对纳米颗粒的分散性产生影响。
例如,水作为一种极性溶剂,通常能够更好地分散许多纳米颗粒;低黏度的溶剂利于纳米颗粒的分散过程;而适当的pH值能够调节颗粒表面的电荷状态,影响纳米颗粒的分散程度。
二、解决分散问题的方法为解决纳米颗粒在水溶液中的分散问题,研究人员开发了一系列方法和技术,可以根据实际需求选择合适的方法。
1. 激光光散射法激光光散射法是一种广泛应用于纳米颗粒分散研究的技术。
该方法通过测量光散射的角度分布和强度,可获得纳米颗粒的大小分布、形态等信息。
借助该技术,研究人员可以评估纳米颗粒的分散性能,并根据实验结果调整分散条件或优化分散剂的选择。
2. 超声处理超声波是一种高频率的机械波,能够在溶液中产生剧烈的压力变化和微小流动。
通过超声处理,纳米颗粒之间的聚集现象可以被破坏,从而增强分散效果。
纳米SiO2分散性试验研究
第43卷第1期2017年2月农业装备技术Agricultural Equipment & TechnologyVol.43 :.1Feb. 2Q17图2SHMP 对纳米Si 〇2分散性的影响^ 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6A-107/mg图3A -107添加量对纳米SiO #分散性的影响0引"添加硬质颗粒的复合镀可以提高工件的耐磨性等性能,采用纳米粒子复合镀可进一步提高其性能。
但到目前为止纳米颗粒在镀液中的分散性和稳定性 问题仍未得到有效的解决,不能发挥其应有的纳米粒子效][1#$]。
纳米颗粒在液体介质中的分散方法有物理分散 方法和化学分散法,物理分散方法主要有超声分散 和机械搅拌分散'种,化学分散主要是采用表面活 性剂[6#8]。
本文选用不同的表面活性剂对纳米Si〇2进 行试验,为纳米Si02在纳米化学复合镀中的应用提 供参考。
1试验材料和方法表面活性剂选用 PEG -600、六偏磷酸钠SHMP 、A -107、A -172等,以不同的种类和用先进行单因素试验,察其分散性比较的Si 〇2溶液体中种分散剂的添加量,并考察其种类和用量 的 合 用。
试验,纳米Si 〇2溶液中,超声振动5 min 时吸光度较高。
因试验采用添加分散剂超声5min其吸光度。
向50 mL 的0.5 g/L 的纳米Si 〇2溶液中分别加入不同量的分散剂,分液其。
度采用UV 759可分定。
2结果和讨论2.1表面活性剂添加量对纳米SiO #分散性的影响图 1、2、3、4 分别为 PEG -600、SHMP 、A -107 和 A -172加 对纳米Si 〇2粉体分散性的 。
由图1可见,当PEG -600添加量为0.2 mg 时,分散效|42--------------------------------------------------------------------------总第197期纲"Si 02周睿,朱智峰,陈悦蓉,姜世抗(扬州大学机械工程学院,江苏扬州225127)摘要:使用不同的表面活性剂对纳米SiO $ :粒进行了分散,采用悬浮液的吸光度来表征其分散效果。
超声波辅助合成技术的应用研究进展
超声波辅助合成技术的应用研究进展近年来,超声波辅助合成技术逐渐在化学、材料科学等领域得到广泛应用。
该技术利用超声波的机械振动和能量传递特性,提高了化学反应速率、选择性和产率,同时减少了反应能量的消耗和废物产生。
本文将从超声波在有机合成、纳米材料制备和环境保护等方面的应用展开讨论,并对超声波辅助合成技术的潜力和未来的发展方向进行探讨。
首先,超声波在有机合成领域的应用正逐渐得到认可和推广。
传统有机合成的一大挑战是反应速率慢和产率低。
在超声波辅助下,反应物分子之间的碰撞频率增加,使得反应速率加快。
此外,超声波还可以打破分子内的键和分子间的作用力,提高反应的选择性和产率,从而在有机合成中起到催化作用。
研究表明,超声波辅助合成可以在常温下完成许多传统上需要高温和高压条件下才能实现的反应,极大地提高了合成效率。
因此,超声波辅助合成技术已被广泛应用于制药、农药和化妆品等领域,为有机合成提供了一种绿色、高效和可持续的方法。
其次,超声波辅助合成在纳米材料制备方面也取得了显著的进展。
纳米材料由于其特殊的物理、化学和电子性质在材料科学和生物医学等领域具有巨大潜力。
然而,纳米材料的制备通常需要高温和有毒溶剂等严苛条件。
超声波辅助合成技术通过提供高能量的机械振动,能够有效地打破粒子的聚集,促进粒子间的均匀分散,并且减少了溶剂的使用。
同时,超声波还可以控制纳米粒子的形态和大小,从而调控纳米材料的性能和应用。
超声波辅助制备的纳米材料在催化、传感器和药物传递等领域有着广阔的应用前景。
最后,超声波辅助合成技术在环境保护领域也具有重要意义。
传统的化学合成往往伴随着高能耗和废物产生,对环境造成严重污染。
超声波辅助合成技术可以实现低温、低能耗的反应条件,减少了化学品的使用和废物的产生。
此外,超声波还可以高效地去除废水中的有机物、重金属离子和微生物等污染物,从而提高水污染治理的效率。
因此,超声波辅助合成技术在环境保护中具有广泛的应用前景。
基于超声波DTF技术的磁性纳米粒子的分散与控制
基于超声波DTF技术的磁性纳米粒子的分散与控制一、介绍磁性纳米粒子因其广泛的应用前景,在科学和技术领域引起了广泛关注。
磁性纳米粒子的制备方法包括化学合成、物理气相沉积、机械合成等。
然而,由于磁性纳米颗粒具有较高的表面能,易于聚集形成团块,因此研究磁性纳米粒子的分散和控制问题非常重要。
二、磁性纳米粒子分散的问题磁性纳米粒子的分散性对于其应用具有重要影响,因为聚集在一起的磁性纳米颗粒会使得纳米粒子的磁性能够大大降低,从而影响其应用效果。
为了解决磁性纳米粒子的分散问题,目前的研究主要集中在表面修饰和超声波DTF技术上。
三、表面修饰表面修饰是一种有效的方法,可以提高磁性纳米粒子的稳定性和分散性。
例如,在磁性纳米颗粒表面修饰活性基团,通过它们与相邻颗粒的相互作用来稳定纳米颗粒间的距离。
此外,最近也有人研究了利用表面界面的非共价相互作用来调控纳米颗粒表面的化学性质,以提高其分散性。
四、超声波DTF技术叙述超声波DTF技术是一种新兴的技术,与传统超声波处理技术有所不同。
传统的超声波处理技术主要是应用声波对物质进行机械扰动或加热处理,从而达到改变物质性质的效果。
与传统超声波处理技术不同的是,超声波DTF技术是利用交叉作用电场在可控晶体整体内进行周期性极化,从而产生压电场,进而引起超声波波传递和机械效应的降低。
超声波DTF技术通过控制电场和应力的大小和方向,可精确控制磁性纳米颗粒分散状态,从而提高磁性纳米颗粒的均匀分散度。
此外,该技术的优势还包括包括操作简便、高效、重现性好等特点。
五、磁性纳米颗粒分散过程及机理磁性纳米颗粒分散过程的机理是通过超声波的机械作用,利用超声波波动对纳米颗粒进行微小振动,破坏颗粒间的相互作用力,从而提高其分散度。
超声波DTF技术可以调节超声波的强度和频率,从而可以达到更高的破散效果。
六、结论总之,磁性纳米颗粒的制备是一个持续不断的研究课题。
磁性纳米颗粒的分散控制是研究的重点。
表面修饰和超声波DTF技术都是有效的方法,但它们的应用范围是不同的。
超声辅助制备纳米材料及其性能研究
超声辅助制备纳米材料及其性能研究纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和精进,越来越多的方法被用于纳米材料的制备。
其中,超声辅助制备技术是一种快速、高效、环保等多方面优点的制备方法。
本文将探讨超声辅助制备纳米材料的方法、影响因素以及最新的应用研究。
一、方法超声辅助制备纳米材料的方法主要包括溶液法、气相法和固相法等。
其中,溶液法是目前研究最为广泛的一种方法,其制备步骤一般分为两步:首先将粉末加入合适的溶剂中形成悬浮液,然后通过超声震动使粉末被剥离,并逐渐形成纳米颗粒。
气相法则是将原料物质在惰性气体或真空条件下加热,使其蒸发或分解,然后在高温高压条件下形成纳米颗粒。
固相法是利用机械制备、热处理等方法制备纳米颗粒。
二、影响因素超声辅助制备纳米材料的影响因素主要包括溶液类型、超声功率和时间、温度和热处理等。
其中,溶液类型的选择对制备纳米材料的粒径和形貌有很大的影响。
超声功率和时间是指超声振幅和持续时间,这是决定制备纳米材料的关键因素。
温度和热处理则是通过控制温度和热处理条件来影响纳米材料的结构和性能。
三、应用研究1. 纳米材料在生物学和医学领域的应用超声辅助制备纳米材料在生物学和医学领域具有很广泛的应用前景。
例如,通过将超声制备的纳米材料与药物包装在一起,可以实现一定程度上的靶向输送。
此外,超声辅助制备的纳米材料可用于光学、磁学、荧光等多种成像方法,对诊断和治疗有着很重要的意义。
2. 纳米材料在环境治理领域的应用环境污染已成为人类面临的日益严重的问题之一。
因此,人们对于高效、环保的污染治理方法有着迫切的需求。
超声辅助制备的纳米材料可以用于气体、水质、土壤等多个方面的污染治理。
例如,将超声制备的纳米材料与有害物质反应,产生化学吸附、光催化降解、催化氧化等效应,可有效地去除污染物。
四、总结超声辅助制备纳米材料具有制备过程简单、操作方便、环保清洁等优点,在生物学、医学、环境治理等领域都有着广泛的应用前景。
超声波分散纳米材料的原理
超声波分散纳米材料的原理
超声波分散纳米材料的原理是利用超声波的高频振动作用于材料中的团聚物质,从而将其分散成均匀的微粒悬浮液。
具体来说,超声波作用下的原理有以下几个方面:
1. 空化效应:超声波在液体中传播时,会产生强烈的局部高压区和低压区。
在低压区,液体中的溶质分子会受到引力和压力的作用,造成微小的气泡产生。
当气泡迅速崩裂时,会形成所谓的空化效应,产生高温和高压的局部环境,有助于打破材料中的团聚物质。
2. 声流剪切效应:超声波的高频振动会产生声流,这种声流的产生和传播过程中会形成强烈的剪切力。
这种剪切力可以有效地打破纳米材料中的团聚结构,使其分散成小颗粒。
3. 声波流体化效应:超声波作用下,液体中形成的低压区和高压区会交替产生压缩性,这种压缩性会导致溶液中的分子间的距离变化。
这种变化可以有效地拉开或推压纳米材料中的团聚物质,从而实现分散效果。
总之,超声波分散纳米材料的原理是通过超声波的高频振动产生的空化效应、声流剪切效应和声波流体化效应来打破材料中的团聚结构,使其分散成均匀的微粒悬浮液。
超声波对纳米二氧化钛粉体疏散性的影响[精彩]
第17卷第2期 皮 革 科 学 与 工 程 Vol 117,No 122007年4月LEAT HER SCIENCE AND ENGINE ERINGApr 12007文章编号:1004-7964(2007)02-0031-03收稿日期:2006-11-03基金项目:国家科技攻关计划项目(2004BA 320B)资助。
第一作者简介:王全杰(1950-),男,教授。
*通讯联系人,E-mail:14.07@163.co m超声波对纳米二氧化钛粉体分散性的影响王全杰1,朱 飞2*,王改芝2,高 晶1,鹿晓斌1(1.国家制革技术研究推广中心,山东烟台264003;2.陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021)摘 要:通过对粉体悬浮液的离心稳定性、温度和质量变化、吸光度的变化进行实验,本文研究了超声波对纳米二氧化钛分散性能的影响,并在一定的实验范围内,得出纳米二氧化钛粉体悬浮液的最佳超声分散条件。
关键词:超声波;纳米T iO 2;分散中图分类号:TQ 134 文献标识码:AEffect of Ultrasound on Dispersing Capability of Nano -TiO 2WA N G Quan -j ie 1,ZH U Fei 2*,WA N G G ai -z hi 2,GA O J ing 1,L U X iao -bin1(1.State Research and Promotion Center of L eather -making T echnology ,Yantai 264003,China;2.College of R esource and Environment ,Shaanx iUniver sity of Science and T echnology ,X i c an 710021,China)Abstract:Through the exper im ents o f pow der suspending liquid centrifug al stability 、tem peratur e 、quality and abso rbency,this paper researched the effect of ultr asound on dispersing capability of Nano -T iO 2,and got the optimum ultraso und dispersing condition of N ano -tio2suspending liquidin definite extensio n.Key words:ultr asound;N ano -TiO 2;dispersion前言近年来,纳米技术发展迅速,席卷了整个科学技术领域,在纺织、化工、生物、医药、国防等行业均成为研究热点。
纳米二硫化钨颗粒的分散稳定性
纳米二硫化钨颗粒的分散稳定性石琛;毛大恒;毛向辉【摘要】为了提高纳米二硫化钨颗粒在润滑油中的分散稳定性,采用超声波分散、机械搅拌分散和颗粒表面修饰三者相结合的方式来处理纳米二硫化钨颗粒,通过沉降法、粒度分布法和显微镜法评价其分散效果;通过滴定法和红外光谱分析研究纳米二硫化钨颗粒在润滑油中的分散机理;最后考察纳米二硫化钨颗粒对磨损表面的修复效应.研究结果表明:在超声波和机械搅拌作用下,表面修饰后的纳米二硫化钨颗粒在润滑油中未形成大团聚体,能均匀且稳定地分散于润滑油中;表面修饰剂与纳米二硫化钨颗粒表面羟基作用,使颗粒表面吸附大量长链亲油基团,这些长链亲油基团充分伸展于润滑油中,并形成位阻层,阻碍颗粒的碰撞团聚和重力沉降,从而使得纳米二硫化钨颗粒能稳定分散于润滑油中;而稳定分散与润滑油中的纳米二硫化钨颗粒在摩擦过程中能在磨损表面形成有效的保护膜,对磨损表面起到很好的修复作用.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(041)002【总页数】7页(P476-482)【关键词】纳米二硫化钨;分散稳定性;分散机理【作者】石琛;毛大恒;毛向辉【作者单位】中南大学,机电工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,机电工程学院,湖南,长沙,410083;长沙晟大润滑材料科技有限公司,湖南,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TF123.7;TH117.2二硫化钨颗粒是一种新型润滑减摩材料,具有优良的润滑特性,是科学界公认的摩擦润滑效果最好的原材料之一。
二硫化钨在大气中分解温度为510 ℃,在425 ℃以下可长期润滑,而真空中分解温度可达1 150 ℃,且其抗极压强度达21 MPa,抗辐射性亦强于石墨、二硫化钼,不仅适用于通常润滑条件,而且可以用于高温、高压、高真空、高负荷、有辐射及有腐蚀性介质等苛刻的工作环境中,因此,一直作为高性能固体润滑材料用于航空、航天、军事等高科技领域[1-2]。
纳米SiO2的分散研究
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从图2看出,由于分散剂六偏磷酸钠的加入量
[3]黄茂福.纺织助剂的基本特性、检测与应用(三):分 散剂[J].染整科技,1996,(5):46—52.
[4]罗永明,潘伟,陈健.分散剂对纳米碳化硅粉末在水中 分散的影响[J]材料导报,2000,(10):345—351.
万方数据
纳米SiO2的分散研究
作者: 作者单位: 刊名:
si02 in which aft ultrasonic cleaner is used as dispersing instrunmnt and appro埘ate dosage of sodium
hexametaphosphate as dispersant. Key words nanometer silicon dioxide;dispersing method;dispersant;particle size
分散液中的分散剂对分散液的稳定也起着积极
图3静置12 h后分散液中纳米Si0:的粒径 后悬浮液中粉体粒径进行表征。
2)分散剂用量对纳米粉体的分散效果有影响,
对于特定的纳米粉体和分散剂,有一个对应于最佳 分散效果的分散剂用量。
3)对纳米SiO:粉体而言,六偏磷酸钠是一种分
超声机械法制备纳米二氧化硅及影响因素分析
超声机械法制备纳米二氧化硅及影响因素分析任振;郑少华;姜奉华;王介强;王雪梅【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2006(57)1【摘要】@@ 引言rn20世纪,人们发现了纳米粒子具有传统常规颗粒材料所不具备的优良的理化性质和特殊的光、电、磁等特性,从而开始了对纳米粒子的研究,其中包括对纳米粉体粒子基本制备方法的探索[1].纳米粉体粒子的制备方法可以归结为两大类:一类是粉碎法,即将宏观物体逐步细化得到纳米颗粒;另一类是构筑法,即从原子、离子或分子出发,通过成核和长大两个阶段来构筑纳米粒子[2].构筑法制备纳米粉体粒子所用的能量主要为热能和化学能,需要较高的温度,消耗较高能量,后续的除杂工艺较为繁杂,生产过程中还有可能造成环境污染等.而粉碎法制备纳米粉体粒子,设备投资少、能耗低、效率高、生产能力大、生产过程和产品性能易于控制.【总页数】4页(P210-213)【作者】任振;郑少华;姜奉华;王介强;王雪梅【作者单位】济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;同济大学材料科学与工程学院,上海,200433【正文语种】中文【中图分类】TB44【相关文献】1.纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的组装及结构和性质Ⅰ:纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的制备及结构表征 [J], 吴玉程;李广海;张立德2.超声波机械法在纳米粒子制备中的实验研究 [J], 任振;郑少华;张海鹍;王雪梅;姜奉华3.单分散纳米二氧化硅的制备及影响因素分析 [J], 赵晓琴;林敬东;蓼代伟;张鸿斌4.超微二氧化硅的超声制备及影响因素分析 [J], 申晓毅;刘岩;翟玉春;顾惠敏5.单分散纳米二氧化硅的制备及影响因素分析 [J], 赵晓琴;林敬东;廖代伟;张鸿斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
超声波技术分散纳米粉体材料
纳米粒子粒径小,表面能高,具有自发团聚的趋势,而团聚的存在又将大大影响纳米粉体优势的发挥,因此如何改善纳米粉体在液相介质中的分散和稳定性是十分重要的研究课题。
颗粒分散是近年来发展起来的新兴边缘学科。
所谓颗粒分散是指粉体颗粒在液相介质中分离散开并在整个液相中均匀分布的工程,主要包括润湿、解团聚及分散颗粒的稳定化3个阶段。
润湿是指将粉体缓慢地加人混合体系中形成的涡流,使吸附在粉体表面的空气或其他杂质被液体取代的过程。
解团聚是指通过机械或超生等方法,使较大粒径的聚集体分散为较小的颗粒。
稳定化指保证粉体颗粒在液体中保持长期的均匀分散。
根据分散方法的不同,可分为物理分散和化学分散。
超声波分散是物理分散方法之一。
超声波分散法:超声波具有波长短、近似直线传播、能量容易集中等特点。
超声波可以提高化学反应速率,缩短反应时间、提高反应的选择性;而且还能够激发在没有超声波存在时不能发生的化学反应。
超声波分散是将需处理的颗粒悬浮体直接置于超生场中,用适当频率和功率的超声波加以处理,是一种强度很高的分散手段。
超声波分散的作用机理目前普遍认为与空化作用有关。
超声波的传播是以介质为载体的,超声波在介质中的传播过程中存在着一个正负压强的交变周期。
介质在交替的正负压强下受到挤压和牵拉。
当用足够大振幅的超声波来作用于液体介质保持不变的临界分子距离,液体介质就会发生断裂,形成微泡,微泡进一步长大成为空化气泡。
这些气泡一方面可以重新溶解于液体介质中,也可能上浮并消失;也可能脱离超声场的共振相位而溃陷。
实践证明,对于悬浮体的分散存在着最适宜的超生频率,它的值决定于被悬浮粒子的粒度。
为此,最好在超生一段时间后,停止若干时间,再继续超生,可避免过热,超生中用空气或水进行冷却也是一个很好的方法。
超声波分散用于超细粉体悬浮液的分散虽可获得理想的分散效果,由于能耗大,大规模使用成本太高,因此目前在实验室使用较多,但随着超生技术的不断发展,超生分散在工业生产中应用是完全可能的。
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超声预处理对纳米 S i O2的 分 散 稳 定 性 影 响
刘春玲 , Βιβλιοθήκη 严芬英 , 赵春 英 ( 沈 阳理 工大学 环 境 与化学 工程 学 院 , 辽 宁 沈 阳 1 1 0 1 5 9 ) 摘要 :通过超 声预 处理 法对 纳米 S i O 在 水 中分散 稳 定性影 响 因素进 行 了研 究 , 获得 了较 佳 的超 声
I n f l u e n c e o f Ul t r a s o n i c Pr e t r e a t me n t o n S t a bi l i t y o f Na n o - S i O2 Di s p e r s i o n
L I U Ch u n l i n g, YAN F e n y i n g, ZHAO Ch u n y i n g
稳 定性 进行 了评 价 。扫描 电子 显微 镜 分析 结果 表 明 , K H 5 7 0与 六偏 磷 酸钠 复 配 与超 声 波预 处 理相 结合 的方 法对 纳米 S i O , 有 较好 的 改性效 果 。
关 键 词: 超声预处理; 纳米 S i O 2 ; 硅烷偶联剂 ; 改性 ; 分散稳定剂 中图分 类号 : T Q1 2 7 . 2 文献标 识 码 : A
we r e r e s e a r c he d, a nd t h e r e l a t i v e o p t i mu m t e c h n i q u e c o n di t i o n s o f u l t r a s o ni c p r e t r e a t me n t we r e a s f o l l o ws : t he u l t r a s o n i c po we r wa s 1 8 0 W, u l t r a s o n i c t i me wa s 3 0 mi n a n d u l t r a s o n i c t e mpe r a t u r e wa s 3 5 o C. T h e o p —
t i ma l r a t i o b e t w e e n s i l a n e c o u p l i n g a g e n t ( K H 5 7 0 )a n d h e x a m e t a p h o s p h a t e ( S H MP )i n n a n o - S i O 2 s u s p e n —
e l e c t r o n m i c r o s c o p y ( S E M) . R e s u l t s s h o w e d t h a t K H 5 7 0 a n d S HM P c o mp o u n d i n g , a n d u l t r a s o n i c p r e t r e a t —
s i o n wa s f o u n d, a n d t h e d i s p e r s i o n s t a b i l i t y o f n a n o — S i O2 i n d i fe r e n t c o n di t i o n s wa s e v a l ua t e d b y s c a n n i n g
条件 ( 超 声功 率 1 8 0 W, t为 3 0 mi n , 0为 3 5 ℃) ; 并 在 此 超 声 条 件 下 得 出 了分 散 剂 硅 烷 偶 联 剂
( K H 5 7 0 ) 与 六偏 磷 酸钠在 纳 米 S i O 悬浮 液 中 的最佳 配 比 , 对 不 同条 件 下 纳 米 S i O 在 水 中的 分散
Ab s t r a c t : T h e i n l f u e n c i n g f a c t o s r o f u l t r a s o n i c p r e t r e a t me n t i n d i s p e si r o n s t a b i l i t y o f n a n o — S i O2 i n w a t e r
me n t h a d g o o d e f f e c t s o n t he mo d i f i c a t i o n o f n a n o — S i O2 .
Ke y wo r d: ul t r a s o n i c p r e t r e a t me n t ; n a n o — S i O2; s i l a n e c o up l i n g a g e nt ; mo d i i f c a t i o n; di s p e si r o n s t bi a l i z e r
( S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l a n d C h e m i c a l E n g i n e e i f n g , S h e n y ng a L i g o n g U n i v e r s i t y , S h e n y a n g 1 1 0 1 5 9 , C h i n a )
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Vo 137 No. 8 Se r i a l No. 26 9
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