超声波技术分散纳米粉体材料
纳米粉体防止沉降方法
纳米粉体防止沉降方法引言：纳米粉体在许多工业领域中具有广泛的应用前景，但由于其颗粒极小，易于聚集和沉降，导致颗粒分散性和稳定性下降，从而影响了其应用效果。
因此，研究和采用适当的方法来防止纳米粉体的沉降至关重要。
本文将介绍一些常用的纳米粉体防止沉降的方法。
一、表面修饰方法纳米粉体的表面修饰是一种常见的防止沉降的方法。
通过在粉体表面进行修饰，可以增加粉体的分散性和稳定性，减少粉体颗粒之间的相互作用力，从而防止粉体的聚集和沉降。
常用的表面修饰方法包括包覆、偶联剂修饰和表面改性等。
包覆是将纳米粉体表面包覆上一层覆盖物，形成一种保护层，从而减少粉体颗粒之间的相互作用力。
这种方法可以通过物理吸附、化学吸附或化学反应等方式实现。
常用的包覆材料包括有机物、无机物和聚合物等。
偶联剂修饰是通过在纳米粉体表面引入一种具有亲水性或疏水性的化学官能团，从而改变粉体表面的性质，增加其分散性和稳定性。
常用的偶联剂包括硅烷类、羧酸类和胺类等。
这种方法可以通过溶液处理、气相修饰或固相修饰等方式实现。
表面改性是将纳米粉体表面进行化学反应或物理改变，改变其表面性质，从而增加粉体的分散性和稳定性。
常用的表面改性方法包括等离子体处理、高能球磨和化学气相沉积等。
这些方法可以有效地改善纳米粉体的分散性和稳定性，防止其沉降。
二、分散剂的应用分散剂是一种常用的纳米粉体防止沉降的方法。
分散剂可以在纳米粉体表面形成一层吸附层，增加粉体颗粒之间的排斥力，防止粉体颗粒的聚集和沉降。
常用的分散剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。
阳离子表面活性剂具有良好的分散性和稳定性，可以有效地防止纳米粉体的沉降。
阴离子表面活性剂则可以改变纳米粉体的表面电荷，增加粉体颗粒之间的排斥力，减少粉体的聚集和沉降。
非离子表面活性剂具有良好的溶解性和分散性，可以在纳米粉体表面形成一层吸附层，防止粉体的聚集和沉降。
三、外加能场的作用外加能场是一种有效的纳米粉体防止沉降的方法。
不同分散剂对纳米镍粉在乙醇溶液中分散性能的影响
*国家自然科学基金项目(10502025);中国人民解放军武器装备重点基金项目(6140502) 路承杰:男,硕士研究生,主要从事纳米金属材料研究 E mail:chjielu@ 张振忠:通讯作者,1964年生,男,副教授,博士后,主要从事纳米金属及金属基功能复合材料的研究 T el:025 ********不同分散剂对纳米镍粉在乙醇溶液中分散性能的影响*路承杰,张振忠,周剑秋,张少明(南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009)摘要 在对直流电弧蒸发法制备的纳米镍粉Z ate 电位的测量基础上,选用非离子型和阴离子型两类分散剂,研究了聚乙二醇(P EG200、PEG4000、PEG6000)、油酸及柠檬酸在不同超声时间下对纳米镍粉在无水乙醇溶液中分散性能的影响。
研究结果表明,所制备的纳米镍粉表面带正电荷,固定超声功率,加入2w t%分散剂,PEG6000和油酸对纳米镍粉具有较好的分散效果,最佳超声时间分别为6min 和8min 。
关键词 直流电弧蒸发 纳米镍粉 分散剂 稳定性Influence of Different Dispersants on the Dispersion Stabilities ofNickel Nanopowders in EthanolLU Chengjie,ZH ANG Zhenzhong,ZH OU Jianqiu,ZH ANG Shaoming(Co lleg e of M at er ial Science and Engineering ,Nanjing U niver sity o f T echno log y,N anjing 210009)Abstract On the basis of t he fabr icatio n of the nano meter nickel pow der s and its Z eta potential measurement,the effects of supersonic time,no nionic dispersant and anionic disper sant on the dispersing pro per ty of the nickel nano p o wders,w hich ar e pr epar ed by the w ay of DC arc plasma ev apo rat ion,in abso lute et hanol so lv ent ar e systematically st udied,emplo ying po lyethy lene g lyco l (PEG 200,PEG4000,P EG6000),o leic acid and citr ic acid as disper sants.It is found that the nickel nanopow der s sur face has positive charg e,PEG6000and oleic acid have g reat effect on im pr oving nickel nanopow der s dispersing pr operty under the conditio n of the stable supersonic pow er and t he 2w t%disper sant.T he best super so nic t ime is 6min and 8min respect ively.Key words DC ar c plasma,nickel nano pow ders,dispersant,stability0 前言纳米粉体因具有特殊的纳米物理、化学效应而表现出与常规材料显著不同的优异性能,因而受到人们极大的关注。
第三章 纳米粉体的分散
河南理工大学材料学院
第三章 第1节
超声分散机理
❖ 气泡可重新溶解于气体中，也可上浮并消失，也 可能脱离超声场的共振相位而溃陷。
❖ 这种空化气泡在液体介质中产生、溃陷或消失的 现象，就是空化作用
❖ 空化作用会产生局部的高温高压，并产生巨大的 冲击力和微射流，纳米粉体在其作用下，表面能 被削弱，从而实现对纳米粉体的分散作用
采用电位滴定法确定离解度随pH的变化
河南理工大学材料学院
第三章 第3节
❖ 实验步骤
1、在聚合物酸溶液中加几滴HNO3，pH值调至2.5 2、加入KNO3电解质以维持其离子强度，用标准NaOH溶液
滴定至pH＝12.5，记录pH值随NaOH加入量的变化 3、滴定空白曲线：相同离子强度不含聚合物酸的溶液用相
δ0
ZrO2
pH值 ❖ 当pH<4时，聚丙烯酸（PAA）
纳米ZnS粉体简介
2019/4/20
微乳液法：微乳液法又称为反胶束溶液法,微乳液反应体系是由以下四 个部分组成:水、有机溶剂、表面活性剂和助表面活性剂,其中助表面 活性剂不一定是必须的,而水是作为反应物的溶剂,被表面活性剂(助表 面活性剂)包裹,构成水核(或称作“水池”),从而形成微小(纳米级)的反 应容器,加入的水量的多少决定了水核的大小,进一步限制反应形成的 纳米颗粒的粒径,与乳液法不同,微乳液反应体系是热力学稳定的,得到 的纳米颗粒的粒径较小。微乳液法的制备纳米材料的过程是首先制备 微乳液,再加入反应物溶液进行反应形成纳米颗粒。该方法的优点是在 室温条件下制备,操作比较简单,得到的纳米颗粒粒径小且均勻,重要的 是通过实验条件可以有效控制纳米颗粒的粒。
2019/4/20
2.纳米ZnS粉体常用测试手段
X射线衍射(XRD) X射线能量色散能谱(EDS):获取样品中元素组成和比例的信
息
透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微 镜(HRTEM) 紫外可见吸收光谱(UV-vis absorption spectroscopy):从吸收谱上可以得到样品禁带宽度、缺陷能级的信
溶胶-凝胶法：以无机盐或有机盐(如金属醇盐)为前躯体,将其溶于水或 有机溶剂形成均质溶液,溶质发生水解、醇解或螯合反应,生成纳米尺寸 的颗粒且不团聚的溶胶,通过物理或化学方法使溶胶转化为凝胶,再将凝 胶进行热处理形成一定尺寸的纳米结构。该方法的优点是:制备方法简单, 热处理温度较低,制备的纳米材料纯度高且尺寸均勻。
1. ZnS纳米粉体
1.1体相ZnS型发光材料
ZnS是一种宽禁带半导体，Eg=3.68eV。ZnS型荧 光化合物是发现较早的发光材料,也是被研究的最多 的发光材料之一。它具备了多种荧光特性,如光导性、 长余辉,并能发出蓝色、绿色和红色荧光。它既是光 致发光材料,又是电致发光材料、阴极射线发光材料。 在完美的ZnS晶体中即使离子间有一点极化作用, 但不足以使电子云产生足够的形变将电子激励到禁 带中,所以没有荧光现象。
超声波辅助溶胶—凝胶法制SnO2纳米晶的研究
超声波辅助溶胶—凝胶法制ＳｎＯ纳米晶的研究２作者：刘秀琳郭英等化学世界年7期字数：3266李酽陈立青摘要：以SnCl4·5H2O和氨水为主原料，采用超声波辅助溶胶—凝胶法成功合成出了SnO2纳米晶，并讨论了制备过程中超声波作用时间、超声波的有无、烧结温度和表面活性剂等因素对纳米晶性能的影响。
样品采用XRD，TEM进行了表征。
结果表明，超声波辅助溶胶一凝胶法合成的snO2微粒呈圆球形，粒径在20nm左右，其中阴离子表面活性剂—柠檬酸对SnO2纳米晶的团聚能够起到很好的分散作用。
关键词：SnO2纳米晶：超声波辐射；表面活性剂纳米SnO2粉体，在工业上有着广泛的用途，是重要的气敏材料、陶瓷材料、电子材料和化工材料。
在陶瓷工业中SnO2用作釉料及搪瓷的不透明剂，由于其难溶于玻璃及釉料中，还可用作颜料的载体；在电工电子工业上，SnO2掺杂后具有高导电率、高透射率以及较好的化学和热稳定性等，这些性质可应用在很多技术领域，包括太阳能电池、液晶显示器、光探测器、保护涂层等；在化工方面的应用主要作为催化剂和化工原料。
纳米微粒的制备方法很多，大致可归类为气相法、液相法和固相法三大类。
对于纳米SnO2来说，常用的制备方法有微乳液法、溶胶—凝胶法、水热法、高能机械球磨法等。
其中溶胶—凝胶法由于其采用普通化工设备，流程简单，操作容易控制，环境污染少，产品性能好，在超细粉体的开发方面有旺盛的生命力，是一种很有前途的方法。
另外，超声波技术在纳米材料的合成过程中有很重要的作用，因此，本实验选择超声波辅助溶胶—凝胶法来制备SnO2纳米晶。
1 实验部分1．1原料SnCL4·5H2O(分析纯，99％)·氨水(分析纯，25％-28％)，无水乙醇(分析纯，99.7％)，AgNO3(分析纯)，聚乙二醇(PEG-400)，柠檬酸(分析纯)，盐酸(分析纯)和去离子水。
1．2纳米晶的制备将15gSnCI4·5H2O溶于100mL去离子水中作为主盐溶液，加入一定量的HCl防止水解。
超声波制备粉体
超声波化学法制备无机粉体的研究进展李金换,王国文( 陕西科技大学材料科学与工程学院, 咸阳710021摘要随着科技的发展, 合成无机粉体的新方法层出不穷。
近年来,超声化学方法合成无机材料得到了飞速的发展, 引起了科学界越来越多的关注。
本文从超声化学的基本原理和特点出发, 简要介绍了近年来超声化学法在无机粉体合成中的研究进展。
在化学方法的基础之上结合超声波的特色, 在有机溶剂和微乳液中制备无机粉体, 能更好地控制粒子的尺寸和形貌。
关键词超声化学; 空化;无机粉体8化泡崩溃时, 极短时间内在空化泡周围的极小空间中, 将产生瞬间的高温( 5 000K 和高压( 1 800atm及超过1010K/s 的冷却速度, 并伴随强烈的冲击波和时速达400km 的射流及放电发光作用。
由上所述,超声空化伴随的物理效应归纳为4 种: ( 1 机械效应( 体系中的冲击波、冲击流和微射流 ; ( 2 热效应( 体系中的高温、高压和整体的升温 ; ( 3 光效应( 声致发光 ; ( 4 活化效应( 产生自由基。
液体声空化的过程是集中声场能量并迅速释放的过程。
这就为在一般条件下不可能或难以实现的化学反应提供了一种非常特殊的物理环境, 足以使有机物、无机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧和热分解条件, 促进非均相界面之间搅动和相界面的更新, 加速了界面间的传质和传热过程完成, 使很多采用传统方法难以进行的反应得以顺利进行。
一般认为, 声化学反应过程可能发生在三个不同的区域中: ( 1 流体空化泡中; ( 2 在空化泡与液体的气( 汽液界面上; ( 3 发生在空化冲击波传播的流体里。
超声的频率也比较低, 一般小于1MHz,而声强则要求较高, 一般大于(5W/cm2。
影响声化学反应的声学参数很多, 主要包括超声频率、超声强度与声功率、超声辐照时间、超声波形、声场的性质及形状等。
其他影响参数包括温度、大气压强、反应液体等[4,5]。
纳米粉体的分散
纳米粉体为何需要分散？ 纳米粉体为何需要分散？
纳米颗粒由于粒径小, 纳米颗粒由于粒径小 表面原子比例 比表面大, 表面能大, 大, 比表面大 表面能大 处于能量不稳定 因此很容易团聚导致颗粒增大. 状态 , 因此很容易团聚导致颗粒增大
团聚机理
硬团聚：在强的作用力（化学键力） 硬团聚：在强的作用力（化学键力） 下使颗粒团聚在一起， 下使颗粒团聚在一起，不能用机械 的方法分开 软团聚： 软团聚：一种由颗粒间静电引力和范 德华力作用引起的聚集， 德华力作用引学改性一般在高速加热混合 机或捏合机、流态化床、研磨机等设备 机或捏合机、流态化床、 中进行
影响化学改性的主要因素有: 影响化学改性的主要因素有:
①颗粒的表面性质, 如表面官能团的类 型、表面酸碱性、水分含量、比表面积等; ②表面改性剂的种类、用量及方法; ③ 工艺设备及操作条件, 如设备性 能、物料的运动状态或机械对物料的作用方 式、反应温度和反应时间等
防止团聚的措施——分散 分散 防止团聚的措施
• 对于软团聚 可以通过搅拌的方式减少颗粒 对于软团聚, 长大, 长大 强烈的搅拌可以把较大晶核打碎形成 多个细小晶核,使成核速率大于晶核长大速 多个细小晶核 使成核速率大于晶核长大速 率, 从而形成较细小的颗粒 • 加表面活性剂、有机溶剂洗涤、共沸蒸馏、 加表面活性剂、有机溶剂洗涤、共沸蒸馏、 冷冻干燥等几种方法,主要是除去凝胶中自 冷冻干燥等几种方法 主要是除去凝胶中自 由水以及表面羟基的措施, 由水以及表面羟基的措施 对于硬团聚的防 止比较有效
其他防止团聚体产生的措施
•有机溶剂洗涤 有机屋的表面张力小，降低非架桥枪羟基数量 •冷冻干燥法 冷冻干燥在低温、负压条件下, 自由水冻成冰时,其体积 膨胀, 使彼此靠近的凝胶粒子分开, 然后水由固相直接升成 气体, 因而避免了“液桥”引起的严重团聚现象. •共沸蒸馏
超声化学法合成氧化铁纳米粉末及其表征分析
超声化学法合成氧化铁纳米粉末及其表征分析关键字：超声化学法，纳米粉末，氧化铁，赤铁矿摘要通过一种超声化学工序制备出氧化铁（α-Fe2O3）纳米粒子。
在这个过程中的参数如温度、超声时间、超声功率对于最终产品的大小和形态起着重要作用。
通过透射电镜、X射线粉末衍射、热重和差热分析对氧化铁纳米粉末进行检测。
从透射电子显微镜的观察来看，估计氧化铁纳米粒子的大小明显小于19nm。
烧结后粉末的X射线衍射数据直接表明在超声化学法的过程中形成了氧化铁。
引言氧化铁纳米粒子的各种形态被用作磁性液体用于光催化、影像诊断、药物输送和在非水和碱性电池中作为电极(Kulkarni & Lokhande, 2003; Sha, Wang, Xiao, & Liang, 2004)，作为阴极电解盐水(Zhao et al., 2007)等。
同样，氧化铁还用于制造颜料、吸附剂和气体传感器(Li,Gao, Meng, & Ji, 2008)。
近年来，我们已经探索出各种方法用于合成氧化铁纳米粒子，例如MW照射法(Deshmukh, Badadhe, & Mulla, 2009)，化学气相沉积法(Chao, Wei, & Macmanus-Driscoll, 2006)，溶胶凝胶法(Akbar, Hasanain, Azmat, & Nadeem, 2004)，脉冲激光蒸发法(Kurland et- al., 2009)，反应溅射法(Essafti,Abouelaoualim, Fierro, & Ech-chamikh, 2009)，强迫水解和沉淀法(Khaleel, 2004)，水热合成法(Chen et al., 1995)和喷雾热解法(D esai, Pathan, Min, Jung, & Joo,2006)。
人们已经确定超声辐射在水介质中引起空化，在这种水介质中微气泡形成，长大和破裂(Ashokkumar, Lee, Kentish, & Grieser, 2007)。
纳米粉体团聚解决方法
纳米粉体团聚解决方法
纳米粉体团聚是指纳米颗粒在制备、储存或使用过程中相互聚集形成较大颗粒的现象。
以下是一些常见的解决纳米粉体团聚的方法：
1. 表面修饰：通过在纳米颗粒表面引入功能性基团或涂层，可以改变颗粒间的相互作用，减少团聚的倾向。
2. 分散剂：使用适当的分散剂可以提高纳米粉体在介质中的分散稳定性，减少团聚。
3. 超声处理：利用超声波的能量可以打破纳米颗粒间的团聚，使其分散更均匀。
4. 机械搅拌：通过搅拌或研磨等机械手段可以帮助纳米粉体分散，减少团聚。
5. 干燥控制：在纳米粉体的干燥过程中，控制干燥条件（如温度、湿度、干燥时间等）可以减少团聚的发生。
6. 静电稳定：利用静电相互作用，通过调节纳米粉体的表面电荷来增加其稳定性，减少团聚。
7. 制备方法优化：选择合适的制备方法，如控制反应条件、选择合适的前驱体等，可以减少纳米粉体团聚的倾向。
纳米材料的结构表征方法
纳米材料的结构表征方法任庆云;王松涛;张大飞【摘要】纳米材料是近几年最受关注的新材料之一，作为材料科学中的重要一员，以其具有的特殊的性质，已成为纳米科学技术的重要发展方向之一。
本文主要介绍纳米材料的结构表征方法，从而确定纳米材料的粒度大小、化学组成、相对含量、表面形貌等，促进纳米科技的发展。
%In recent years , nano-materials were one of the novel materials which scientists were paying more and more attention.As an important member in material science , due to its special properties , was the trend of nano -technology development.The characterization methods of nano -material were mainly introduced.From the characterization , the particle size , chemical composition , relative content , surface morphology and so on.Furthermore , the development of nano -technology was promoted.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P34-35)【关键词】纳米材料;结构表征;纳米科技【作者】任庆云;王松涛;张大飞【作者单位】集宁师范学院化学系，内蒙古集宁 012000;集宁师范学院化学系，内蒙古集宁 012000;集宁师范学院化学系，内蒙古集宁 012000【正文语种】中文【中图分类】O6-11 纳米材料纳米科技是20 世纪80 年代末诞生并正在崛起的新科技，是一门在0.1 ～100nm 尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。
纳米颗粒的团聚和解聚
纳米颗粒的团聚和解聚纳米材料具有独特的力学、光、热、电、磁、吸附、气敏等性质，在传统材料中加入纳米粉体将大大改善其性能或带来意想不到的性质。
但是在实际应用过程中，由于纳米粒子粒径小，表面活性高，使其易发生团聚而形成尺寸较大的团聚体，严重地阻碍了纳米粉体的应用和相应的纳米材料的制。
纳米粉体团聚现象目前市场上很多纳米碳酸钙产品表征出来发现既含纳米级颗粒又含微米级颗粒，不能实现真正的纳米标准（1-100nm），主要原因就是粉体团聚现象严重，纳米级颗粒又团聚成了大颗粒。
1、纳米粉体为什么会团聚？所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象，一般分为软团聚和硬团聚两种。
纳米粉体的团聚与分散性取决于其形态和表面结构等。
而纳米粉体的形态和表面结构又与其内部结构、杂质、表面吸附和化学反应、制备工艺、环境状态等诸因素有关，因而导致了纳米粉体团聚与分散机制的复杂性和多样性。
2、如何解决纳米粉体的团聚问题？解决纳米粉体的团聚问题，需要采用一定的手段将纳米粉体均匀分散开。
纳米粉体的分散方法主要有超声波分散、机械力分散和化学法分散。
目前应用最为广泛的是化学分散，即表面改性。
表面改性是指通过采用表面添加剂的方法，使粒子表面发生化学反应和物理作用，从而改变粒子表面状态，如表面原子层结构和官能团、表面疏水性、电性、化学吸附和反应特性等。
通过表面改性，可提高粉体的分散性、耐久性、耐候性，提高表面活性，从而使粒子表面产生新的物理、化学、光学特性，适用不同的应用要求，拓宽其应用领域，并显著提高材料的附加值。
纳米粉体表面改性的方法很多，主要有包覆处理改性、沉淀反应改性、表面化学改性、机械化学改性、高能处理改性、胶囊化改性、微乳化改性等。
（1）包覆处理改性包理处理改性也称涂覆和涂层，是利用无机物或有机物，主要表面活性剂，水溶性或油溶性高分子化合物及脂肪酸皂等粉体表面进行包覆以达到改性的方法，如包括利用吸附、附着及简单化学反应或沉淀现象进行包膜。
纳米粒子的团聚形成机理及分散方法
纳米粒子的团聚形成机理及分散方法纳米粉体也叫纳米颗粒，一般指尺寸在1-100nm之间的超细粒子。
纳米粉体具有的体积效应、表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应等各种效应，使得它表现出强吸光能力、高活性、高催化性、高选择性、高扩散性、高磁化率和矫顽力等特殊理化性能[1]；使它具备独特的力学、光、热、电、磁、吸附、气敏等性质[2]。
在传统材料中加入纳米粉体将大大改善其性能或带来意想不到的性质。
目前已用于纳米固体的压制、纳米涂层、环境保护以及纳米粒子光催化上。
纳米材料科学及工业应用已成为国内外跨新世纪研究开发热点，并开拓发展成为高技术产业，在电子、化工、机械、生物医学等工业领域内，具有日益广泛发展的应用前景。
随着纳米科技的发展，制备纳米粉体的方法越来越多。
在制备纳米粉体过程中，存在的最大问题就是纳米颗粒的团聚，这也是当今纳米技术领域内的一个普遍关心、亟待解决的一个难题。
控制纳米颗粒团聚已成为制备纳米颗粒的一项关键技术，所以很有必要对纳米颗粒团聚现象进行深入研究。
2 团聚分类所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象。
由于团聚颗粒粒度小，表面原子比例大，比表面积大，表面能大，处于能量不稳定状态，因而细微的颗粒都趋向于聚集在一起，很容易团聚，形成团聚状的二次颗粒，乃至三次颗粒，使粒子粒径变大，在每个颗粒内部有细小孔隙。
纳米颗粒的团聚一般分为两种：软团聚和硬团聚。
对于软团聚机理，人们的看法比较一致，即，软团聚是由纳米粉体表面分子或原子之间的范德华力和静电引力所致，由于作用力较弱，可以通过一些化学作用或施加机械能的方式来消除。
对于硬团聚，不同化学组成不同制备方法有不同的团聚机理，无法用统一的理论来解释。
因此需要采取一些特殊的方法来对其进行控制。
3 纳米颗粒团聚的形成机理颗粒细化到纳米级后，其表面积累了大量的正、负电荷，纳米颗粒的形状极不规则，这样造成了电荷的聚集。
应用超声化学法制备纳米材料
© 2012 NENU IFMC
纳米材料的制备方法： 粉碎法 纳 米 粒 子 制 备 方 法 物理法 构筑法 气相反应法 化学法 液相反应法 其他方法 气相分解法 气相合成法 气-固反应法 沉淀法 水热法 溶胶-凝胶法 氧化还原法 喷雾法
超声化学法
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声波 声波：声源体发生振动引起四周空气振荡，使声以波的形式传播。
空化泡绝热崩溃时产生的高温高压（5500℃和50662～101325 kPa）足以使H2O分子（水分子中O-H键能为500 kJ/mol）分解为· H 和· OH自由基：H2O → · + · H OH
3. 超临界水氧化
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超声化学设备
超声波清洗机
JY92-2D 超声波细胞粉粹机
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制备生物材料
Formation and Characterization of Polyglutamate Core Shell Microspheres
J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, 6540-6541
© 2012 NENU IFMC
总结 超声化学法通过超声波产生空穴现象所引发的特殊的物 理、化学环境为制备具有特殊性能的新型材料提供了一 条重要的途径。目前已经应用超声化学法合成出各种纳 米材料：金属合金，氧化物，硫化物，碳材料，生物材 料等等。 该方法反应时间周期短，对温度、反应体系要求低，并 且能制备各种结构的纳米材料，在工业生产中将会有广 阔的前景。
© 2012 NENU IFMC
制备碳材料
A Sonochemical Route to Single-Walled Carbon Nanotubes under Ambient Conditions
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。
纳米颗粒粒径大小、粒径分布及比表面积的测试方法与各种方法的特点
纳米微粒一般是指一次颗粒,它的尺度一般在1～100nm之间,是介于原子、分子和固体体相之间的物质状态。
由于纳米微粒具有尺寸小、比表面积大和量子尺寸效应,使它具有不同于常规固体的新的特性。
在纳米态下,颗粒尺寸更是对其性质有着强烈的影响,纳米材料的颗粒度的大小是衡量纳米材料最重要的参数之一。
因此,在纳米材料的研究中准确测量纳米颗粒的大小是很重要的。
目前可用于测定纳米颗粒粒径的方法有:透射电镜观察法(TEM观察法)、X射线衍射线宽法(谢乐公式)、X射线小角散射法、BET比表面积法、离心沉降法、动态光散射法等6种。
1.1透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscopeTEM)。
其原理是:以高能电子(一般为50-200keV)穿透样品,根据样品不同位置的电子透过强度不同或电子透过晶体样品的衍射方向不同,经后面电磁透镜的放大后,在荧光屏上显示出图像。
TEM分辨率达0.3nm,晶格分辨率达到0.1nm～0.2nm,其样品可放在直径2mm～3mm的铜网上进行测试。
用电镜测量粒径首先应尽量多拍摄有代表性的纳米微粒形貌像,然后由这些电镜照片来测量粒径。
该方法是颗粒度观察测定的绝对方法,因而具有高可靠性和直观性。
用这种方法可以观察到纳米粒子的平均直径或粒径分布。
电镜观察法的缺点一是由于观察用的粉末极少,使得测量结果缺乏统计性;二是因为在制备超微粒子的电镜观察样品时,首先需用超声波分散法使超微粉末分散在载液中,有时候很难使它们全部分散成一次颗粒,特别是纳米粒子很难分散,往往使测得的颗粒粒径是团聚体的粒径。
1.2 X射线衍射线宽法(谢乐公式)由衍射原理可知,物质的X射线衍射峰(花样)与物质内部的晶体结构有关。
每种结晶物质都有其特定的结构参数(包括晶体结构类型,晶胞大小,晶胞中原子、离子或分子的位置和数目等)。
因此,没有两种不同的结晶物质会给出完全相同的衍射峰。
通过分析待测试样的X 射线衍射峰,不仅可以知道物质的化学成分,还能知道它们的存在状态,即能知道某元素是以单质存在或者以化合物、混合物及同素异构体存在。
超声波分散法制备SnS纳米微粒及其光学性能
李 伟， 小军， 志 陶 吴志申 张 ， 治军
（ 河南大学 特种功 能材料重点实验 室， 河南 开封 ４５ ０ ） ７０ １
摘
要： 在有 机介 质液体石蜡 中 ， 以金属锡和硫粉为原料 ， 过超 声波分散 的方法 快速地 制备 了 ＳＳ纳 米微粒 ， 通 ｎ
并提 出了可能 的形成机理．采用透射 电子显 微镜 、 ｘ射线 粉末衍 射仪 和 ｘ射线 光 电子能 谱仪对 产 品进行 了形
１ 实验 部 分
１ １ 试 剂与 仪器 ．
锡粒 、 液体石蜡为化学纯 ， 升华硫 、 氯仿为分析纯
金属硫族半导体纳米材料具有特殊 的非线性性质 、 荧光特性 、 量子尺寸效应和其它的重要物理化学性 质， 因而 具有 广 泛 的应 用前 景 ¨ ．例 如 ， 化 铅 是一 种 典 型 的窄 能带 硫族 化 合 物 ， 以在 红外 区域 内用来 Ｊ 硫 可
制造光 敏 电阻 、 电探测器 等．宽 能带硫 族金属 纳米 半 导体材 料 ， 光 比如硫 化镉 ， 有非 常 高 的光 敏性 ， 以作 具 可 为 光导 电池 的材 料 ， 且可 以通过 控制 粒 子 的尺 寸来 改 变 其 相应 的物 理性 质 ．但是 ， ｄ Ｐ 而 ｃ ，ｂ是 有 毒元 素 ， 近 年来 ， 随着对 无毒 、 环保 的硫 属化合 物材 料 的研 究 与开 发 ， 化 锡 、 铟 等作 为一类 环保 型 的光 电材料 受到 硫 硫化 了极大 的重视 ．其 中 ＳＳ的光学 直接带 隙和 间接带 隙分 别 为 １２～１５ｅ 和 １０～１１ｅ 与 太 阳辐射 中的 ｎ ． ． Ｖ ． ． Ｖ， 可见光有很好的光谱匹配 ， 且其光电转换效率可达 ２ ％ ， ５ 非常适合用作太阳能 电池中的光吸收层 ．目前 』 制备 Ｓ Ｓ纳米材 料 的方法 有水 热法 Ｊ沉 淀 法 和微 波 辅 助 合成 法 等 ， 些方 法 通 常 需 要使 用有 毒 的有 ｎ 、 这 机锡 试剂 、 复杂 的操 作工 艺或 昂贵 的设备 ．作 者所 在 研究 小 组 采 用 超声 分 散 的方 法 制 备 了一 系 列 金属 合 金 纳米 材料 ¨．作 者在 超声 分散法 制备 金属锡 的基 础 上 ， 制备 过程 中加 入硫粉 ， 锡 的分散 过程 与硫 化反 在 使 应 同时进行 ， 步合成硫 化 亚锡 纳米微 粒 ， 在室 温 下研究 了其 光致 发光 性能 ． 一 并
超声波纳米炭黑分散
超声波纳米炭黑分散液的制备Ultrasonic Nano-Carbon Black Dispersion Preparation1.配料准备：纳米炭黑和莱克多巴胺醇(LDA)。
1. Ingredient Preparation: Nano-Carbon Black and Leucodopamine (LDA).2.在实验室的三叶片搅拌机里，用500毫升的超级矿物油(SM oil)，搅拌10分钟后加入20毫升纳米炭黑和20毫升LDA，搅拌至无痕可以停止搅拌。
2. In the three-bladed mixer in the laboratory, 500 ml of super mineral oil (SM oil) is stirred for 10 minutes and then 20 ml of nano-carbon black and 20 ml of LDA are added. Stir until no trace can be stopped.3.连续加入50毫升莱克多巴胺醇(LDA)，然后继续搅拌20分钟，使分散液达到非常稳定的状态。
3. Add 50 ml of lecudopamine (LDA) continuously, and then stir for 20 minutes to make the dispersion very stable.4.将刚才制备的超声波纳米炭黑分散液进行定容，将少量纳米炭黑加入到原容器中，加入纳米炭黑时要慢慢地加，用搅拌机搅拌至无痕可以停止搅拌。
4. The prepared ultrasonic nano-carbon black dispersion is volumetrically fixed. Add a small amount of nano-carbon black tothe original container. Add the nano-carbon black slowly and stir with the mixer until no trace can be stopped.。
石墨烯纳米片超声分散的研究
石墨烯纳米片超声分散的研究张斌;陈体军;王凌云;杨宝清【摘要】为获得分散均匀无污染、不团聚的的石墨烯纳米片,通过超声处理技术分散已团聚的石墨烯纳米片并研究了主要影响因素——超声功率和超声时间在分散过程中对石墨烯纳米片分散效果和结构的影响.利用场发射电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱、原子力显微镜对超声分散后的石墨烯纳米片的形貌、尺寸和结构进行表征与分析.结果表明,延长超声时间或增加超声功率可以显著提高石墨烯纳米片的分散效果,但相应的也一定程度降低了石墨烯纳米片的尺寸,生成大量的边缘型缺陷,尤其当功率过大或时间过长时甚至会生成空位缺陷.当超声功率960 W,超声时间4 h时石墨烯纳米片的分散效果最好,且破碎程度相对较低.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2019(050)008【总页数】7页(P8133-8139)【关键词】石墨烯纳米片;团聚;超声分散;均匀;空化效应【作者】张斌;陈体军;王凌云;杨宝清【作者单位】兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,兰州 730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TB3210 引言石墨烯因其独特的结构而具有优异的综合性能[1]，但由于石墨烯极大的比表面积(2 630 m2/g)[2]和较强的范德华力作用非常容易发生团聚。
为解决石墨烯的团聚问题，功能化石墨烯是目前常用的分散方法，通过共价或非共价修饰石墨烯表面赋予石墨烯一些新的性质[3]。
例如，在石墨烯上嫁接亲水性官能团如羧基、羟基和环氧基[4]，将石墨烯转化为氧化石墨烯，虽然分散性得到极大提升但也改变了石墨烯的结构，导电性严重下降，不利于石墨烯在电池制备等领域的应用[5]。
超声波应用于纳米分散
超声波应用于纳米分散
佚名
【期刊名称】《塑料工业》
【年(卷),期】2003(31)2
【总页数】1页(P51-51)
【关键词】超声波;应用;纳米分散;粘土;纳米复合材料
【正文语种】中文
【中图分类】TB383;TB33
【相关文献】
1.超声波及分散剂对纳米SiO2/CaCO3/Al2O3颗粒分散特性的影响 [J], 许耀群;李曙光;王娟;武霄鹏
2.超声波以及分散剂对纳米金刚石在水性介质中分散行为的影响 [J], 王沛;朱峰;王志强
3.超声波辅助绿茶提取物的制备及多壁碳纳米/绿茶提取物复合体系分散性能研究[J], 他雪峰;许军
4.聚氨酯/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能Ⅱ.超声波分散对聚氨酯脲/有机蒙脱土纳米复合材料结构与性能的影响 [J], 孙宝全;史振涛;李金艳;王进京;张福涛;李再峰
5.超声波及分散剂对纳米SiO_2/CaCO_3/Al_2O_3颗粒分散特性的影响 [J], 许耀群;李曙光;王娟;武霄鹏
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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。