表面活性剂在纳米材料制备领域的研究概况

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表面活性剂在材料合成中的应用研究

表面活性剂在材料合成中的应用研究近年来，随着科学技术的不断发展，表面活性剂在材料合成中的应用越来越受到关注。

表面活性剂是一类能降低液体表面或界面的表面张力的物质，广泛应用于各种工业领域。

它们不仅可以作为合成材料的催化剂、模板和胶体调节剂，还可以在纳米材料、生物材料等方面发挥重要作用。

一、催化剂的制备表面活性剂在催化剂的制备中有着重要的作用。

以金属纳米颗粒为例，通过添加适量的表面活性剂，可以促进金属纳米颗粒的形成和稳定。

表面活性剂的存在可以控制纳米颗粒的大小、形状和分散度，从而调节催化剂的催化性能。

此外，表面活性剂还可以作为催化剂载体，为催化剂提供支撑和稳定的平台，提高催化剂的使用寿命。

二、模板合成表面活性剂在材料的模板合成中也起到了重要的作用。

模板合成技术是一种通过模板的空间约束将溶液中的原料转化为所需产品的方法。

通过选择合适的表面活性剂和控制反应条件，可以在表面活性剂的介导下合成出形状各异的材料。

例如，通过选择不同的表面活性剂和催化剂，在水相条件下可以合成出具有不同形状和孔径的介孔材料、纳米线、纳米球等。

这些材料在能源储存、催化剂载体、生物医药等领域有着广泛的应用前景。

三、胶体调节剂表面活性剂作为一种胶体物质，可以在溶液中形成微米级的胶体颗粒。

通过调节表面活性剂的浓度和溶液的pH值，可以控制胶体颗粒的形成和稳定性。

胶体颗粒在纳米材料的合成和组装中发挥着重要作用。

例如，通过控制胶体颗粒的浓度和表面活性剂的添加量，可以合成自组装的胶体颗粒结构。

这些自组装的结构可以作为模板，进一步合成出具有特定结构和性能的材料。

总结起来，表面活性剂在材料合成中的应用非常广泛。

它们不仅可以作为催化剂的制备剂和胶体调节剂，还可以在模板合成中发挥重要作用。

通过合理选择和调控表面活性剂的种类和浓度，可以实现对材料形貌、结构和性能的精确控制。

在未来的研究中，我们可以继续深入探究表面活性剂在材料合成中的应用，进一步拓展其应用领域，并不断提高合成材料的性能和稳定性。

表面活性剂在纳米材料合成中的应用

4、溶致液晶
溶致液晶的结构
三、前沿应用
4、溶致液晶
两种表面活性剂组装介孔结构的示意图及二氧化硅的TEM图
三、前沿应用
5、囊泡
囊泡具有稳定性和包容性，可以作为“纳米反
应器”制备纳米粒子，也可以制备空心球壳。
四、结论展望
结论
（1）对纳米粒子具有稳定和分散的作用：
（2）对纳米材料形貌具有调控作用；
表面活性剂在纳米材料合成中的应用
西北工业大学
蹇木强
报告内容
☞背景及意义
☞作用机理
☞前沿应用 ☞结论展望
一、背景及意义 1、纳米材料
纳米粒子的团聚
一、背景及意义 2、表面活性剂
临界胶束浓度（CMC）:表面活性剂分子缔合形成
胶束的最低浓度。
一、背景及意义
2、表面活性剂
有序分子组合体示意图
展望
表面活性剂在纳米材料形貌调控中具有优势，
随着研究的深入，表面活性剂有序分子组合体的
模板功能在纳米材料中将会发挥更大的作用，也
将会与纳米材料的优异性能产生协同作用。
Thank you
三、前沿应用
3、微乳液
表面活性剂：
2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠（AOT）、SDS、
SDBS、CTAB等
助表面活性剂：
正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇等
脂肪醇
三、前沿应用
3、微乳液
（1）配制两种微乳液；（2）物质交换或传递；（3）化学反应并成核；（4）生长成目的产物。
三、前沿应用
使其反应。
（2）A、B两种反胶束溶液混合，通过反胶束的碰
撞，发生反应，并成核、生长。
（3）反应物由油相进入内部，水解产生纳米微粒。

表面活性剂在纳米材料研究中的应用

第14卷第2期皮　革　科　学　与　工　程 Vol 114,No 122004年4月L EATHER SCIENCE AND EN GIN EERIN GApr 12004文章编号:1004-7964(2004)02-0022-03收稿日期:2004-03-08基金项目:国家自然科学基金项目(50273030)和陕西省自然科学基金项目(2001H15)联合资助第一作者简介:储芸,女,1980年12月生,硕士研究生表面活性剂在纳米材料研究中的应用储芸,马建中(陕西科技大学资源与环境学院陕西咸阳712081)摘　要:综述了表面活性剂在纳米材料的制备、纳米粉体的分散以及在纳米材料的透射电镜检测法等方面的应用,说明了表面活性剂与纳米材料千丝万缕的联系,展示了表面活性剂在纳米材料领域广阔的应用前景。

关键词:表面活性剂;纳米材料;应用中图分类号:TQ423,TB383 文献标识码:AApp lication of Su rfactant in N ano 2scale M aterial R esearchCHU Y un ,M A Jian 2z hong(College of resource and envi roment ,S haanxi U niversity of Science &Technology ,Xianyang ,712081Chi na )Abstract :The application of surfactant on the preparation of nano material ,dispersion of ul 2trafine nano powder ,and the determination of nano 2scale material by TEM (Transmission Electron Microscope )etc.were summarized in this paper.It showed the tight correlation between the surfactants and the nano 2scale materials.The excellent performance of surfac 2tant endowed it with wide application in the field of nano 2scale materials.K ey w ords :surfactant ;nano 2scale material ;application引言表面活性剂是精细化工的重要产品,素有“工业味精”之称。

表面活性剂在纳米氧化铝制备中的应用研究

卢少元:男,1982年,硕士研究生 T el:021 ******** E ma il:liang carely@表面活性剂在纳米氧化铝制备中的应用研究卢少元,贺蕴秋(同济大学材料科学与工程学院无机非金属材料研究所,上海200092) 摘要回顾了近年来国内外对于表面活性剂在氧化铝制备过程中的应用研究现状,结合氧化铝制备中中间产物的研究成果,综述了阴离子、阳离子表面活性剂对纳米氧化铝颗粒大小、形貌以及孔结构等的控制作用。

分析了吸附机理以及各种因素如表面活性剂物性、溶液pH值、离子强度等对吸附作用的影响。

在此基础上探讨了表面活性剂在该领域的应用前景。

关键词纳米氧化铝表面活性剂吸附机理形貌孔结构Application of Surfactant to Synthesis of Nano aluminaLU Shaoyuan,HE Yunqiu(Inst itute of Inor ganic M ater ials,Schoo l o f M aterials Science and Engineer ing,T ongji U niv ersity,Shang hai200092) Abstract T his paper r ev iew s the pr og ress of the application o f all kinds o f sur factants on alumina in the near bining the results in study ing the precursor s of alumina ox ide,it analy zes the influence on the size,mor pha and po re str ucture o f alumina with t he sor ts of surfactant.It summarizes adso rption mechanism.Sev eral influence fac to rs such as phy sicochem ical pro per ties of adso rbates,pH o f the so lutio n as w ell as io nic str eng th are discussed in de ta il.Based o n t hese studies,w e prospect the t rend of the application of surfactant s to synthesis o f nano a lumina.Key words nano alumina,sur factant,adsor pt ion mechanism,mor pha,por e st ructur e氧化铝粉体材料由于其耐高温、耐化学腐蚀、耐磨、导热系数高等特性一直备受关注。

表面活性剂下制备ZnO纳米棒的介绍

表面活性剂下制备ZnO纳米棒的介绍表面活性剂下制备ZnO纳米棒的介绍摘要：ZnO纳米材料因其优良的物理化学性质在在各个方面都广泛的应用。

本文介绍了在低温水溶液中，使用表面活性剂能成功合成单分散的ZnO纳米棒。

这种方法不需要高温煅烧，添加表面活性剂例如水合联氨和油酸钠就能合成六方晶相纤锌矿结构的ZnO粉末。

本文主要对ZnO纳米棒的结构和构型、晶体生长机理进行综述。

关键词：ZnO纳米棒表面活性剂晶体生长机理引言目前，ZnO在紫外探测器、紫外半导体激光器、透明导电薄膜、ZnO异质结、场发射、液晶显示和稀磁半导体等方面具有广泛的应用前景，使得ZnO成为继氮化镓、碳化硅之后光电子技术中的又一热点研究领域[1]。

区别于传统大尺寸材料，低维度的ZnO纳米材料如纳米线、纳米棒和纳米带，具有很多良好的物理化学性能。

它因为具有优良的介电、铁电[2,3]、压电、热电性能，所以在光催化、化学传感器、记忆电阻器和光电方面有广泛应用，。

此外，宽的禁带宽度（3.37eV）、高激子束缚能（60meV）和高表面体积比[4,5]使一维（1D）ZnO纳米晶体被公认为一种在紫外区[6]的光子材料。

因此，合成不同形态和尺寸的一维ZnO纳米结构在基础理论研究和新型设备发展当面具有重大发展意义[7,8]。

到目前为止，合成ZnO 纳米材料的方法主要有水热法[9]、模板法、溶胶凝胶法[10]、气固液相生长法、金属有机气相外延生长法、磁控溅射法[11]、电化学沉积法等[12]。

液相法处理温度低、成本低、效率高和具有扩大生产潜力。

为了得到分散的纳米粒子，表面活性剂往往起着重要的作用。

因为晶体生长过程中，溶质的扩散过程是晶体形成速率的控制步骤，而表现活性剂可以减缓溶质在晶核表面的扩散速度。

此外，表面活性剂可以均匀地吸附在晶体表面作为形状主导者[13]。

1 纳米棒的结构和构型通过酸性、中性、碱性条件下对比实验，得出碱性条件为形核的重要因素；通过分析不同水热时间ZnO纳米棒的形核和长大过程，实验得出60℃碱性条件下，ZnO纳米棒的表观生长速率约为0.7 μm / h，表观形核时间约为3 min；光催化活性随着水热时间的增加而增强[14]。

表面活性剂辅助球磨工艺在纳米稀土永磁材料制备中的应用

表面活性剂辅助球磨工艺在纳米稀土永磁材料制备中的应用摘要：利用表面活性剂辅助球磨工艺制备纳米稀土永磁材料，不但可以获得更佳的粒度分布，还可以使材料的矫顽力和各向异性性能得到显著提升，因此有巨大的应用潜力。

本文从表面活性剂辅助球磨工艺在纳米稀土永磁材料制备中的发展历程出发，对该项技术的研究现状、典型应用和发展前景进行了详细说明。

关键词：表面活性剂；高能球磨；纳米稀土永磁材料；矫顽力；各向异性1 引言稀土永磁材料是一种在能源、机械、电子、化工等领域广泛应用的高性能功能材料，多数采用粉末冶金工艺生产，粉料的精磨是该工艺的核心环节，传统的方法是在惰性气体保护下以有机液体为介质进行球磨或者采用气流磨。

表面活性剂在球磨工艺尤其是在以机械合金化为目的的高能球磨工艺中的作用早已被人们重视，在永磁材料的制备方面，日本也早在制备高性能永磁铁氧体行业中采用过表面活性剂辅助球磨工艺，具体是在多级循环细磨过程中使用油酸做表面活性剂以减少颗粒之间的磁凝聚，但对于纳米稀土永磁材料的制备，表面活性剂辅助球磨工艺被重视和使用的时间还比较短。

2 研究历程和现状一般认为，是2006年，由V. M. Chakka等人首先开展并奠定了表面活性剂辅助球磨工艺在纳米稀土永磁材料制备中的研究基础。

该小组在表面活性剂和有机溶剂介质条件下使用球磨法成功制备了粒径更加细小且粒度分布更窄的FeCo、SmCo和NdFeB系纳米稀土永磁材料，其后基于矫顽力和各向异性机理而不断展开各种研究。

Nilay G. Akdogan等人用庚烷做球磨介质，用油酸做表面活性剂，高能球磨制备了矫顽力大幅提升的各向异性Sm-（Co，Fe）和PrCo5系纳米颗粒后，又采用两级球磨制备了Nd2Fe14B，即先在不添加表面活性剂的情况下球磨，再在添加表面活性剂的情况下球磨，通过控制球磨时间来调节形状粒度，分别得到矫顽力为4k0e的方形纳米颗粒和矫顽力为2.5k0e的球形颗粒。

Cui B.Z等人使用辅助球磨工艺在无需后续退火处理的情况下一步制备各向异性SmCo5纳米片，并研究了表面活性剂OA（油酸）的用量对纳米结构的影响，主要是团聚和分散性，其后又与LY Zheng等人继续研究了油胺、三辛胺、油酸等不同表面活性剂对SmCo5纳米片的结构和形貌的影响，认为油胺和油酸在纳米片形成过程中作用相似。

表面活性剂在纳米技术中的应用研究

表面活性剂在纳米技术中的应用研究随着科技的不断进步和发展，纳米技术已经逐渐成为人们眼中的热门话题。

纳米技术是什么呢？纳米技术是一门专门处理和研究纳米材料的技术，它研究的是在纳米尺度下的物质的性质，并对其使用进行操作和制造。

而在纳米技术中，表面活性剂也是一个重要的研究领域。

那么，表面活性剂在纳米技术中有哪些应用呢？本篇文章将从纳米材料的性质、表面活性剂的作用、纳米技术中表面活性剂的应用三个方面进行探讨。

一、纳米材料的性质在纳米尺度下，由于表面积和界面现象因素的影响，物质的性质和性能都会发生很大的变化。

例如，纳米粒子的比表面积比普通材料更大，电子和离子的运动方式也有所不同，这些都为处理及进行改性提供了很好的基础。

二、表面活性剂的作用表面活性剂是指一类可以吸附在界面上，降低界面张力并改变界面性质的化学物质。

表面活性剂中的两端，一端的亲水性使其能够和水相相容，在水中形成“头”，另一端则是疏水性的，使其能够和油或其他疏水性液体相容，在疏水相中形成“尾”。

表面活性剂具有很好的分散、乳化和表面调节效果，能有效地调节纳米材料的粒径分布和表面性质。

三、纳米技术中表面活性剂的应用1. 纳米颗粒制备通过表面活性剂对纳米粒子进行改性，可以使纳米颗粒更好地分散在溶液中，并且粒径分布更为均匀。

同时，还可以通过调节表面活性剂的种类和用量来精细调控纳米颗粒的形貌和表面性质。

2. 纳米复合材料制备利用表面活性剂对不同的纳米材料进行复合，可以制备出具有良好性能和稳定性的纳米复合材料。

表面活性剂还可以通过改变纳米材料间的相互作用力，提高纳米复合材料的力学性能和导电性能等。

3. 纳米药物制备表面活性剂还可以用于纳米药物制备。

通过控制表面活性剂的存在和用量，可以制备出稳定的纳米药物载体，并且可以将表面活性剂与药物进行结合，提高药物的生物利用度。

总结表面活性剂作为一种重要的界面调节剂，在纳米技术中发挥了重要的作用。

通过表面活性剂的应用，可以使纳米材料更好地进行处理和改性，从而更好地发挥其应用价值。

基于表面活性剂调控的金纳米颗粒制备

基于表面活性剂调控的金纳米颗粒制备表面活性剂是一类具有柔软分子结构的化合物，可以在液体表面降低表面张力，调节表面性质。

依靠表面活性剂的功能，科学家们研制出了许多在工业、生产中应用广泛的技术。

其中，通过表面活性剂调控制备金纳米颗粒具有广泛的应用前景。

第一部分：金纳米颗粒的制备金纳米颗粒具有独特的光学、电学、热学等性质，被广泛应用于生物医学、光电子学等领域。

为了制备粒径均一、结构规整的金纳米颗粒，一些高效的制备方法被提出，比如化学还原法、微波照射法等。

然而，这些方法需要使用有毒有害的化合物和条件，不能满足绿色制备的要求。

第二部分：表面活性剂作为调控金纳米颗粒制备的工具利用表面活性剂制备金纳米颗粒成为一种新型的绿色制备方法，具有简单、绿色、高效等优点。

其中，表面活性剂可以作为催化剂、反应介质、还原剂等，参与到制备金纳米颗粒的过程。

表面活性剂可以降低还原剂和金离子之间的自由能，促进金离子的还原形成金纳米颗粒。

同时，表面活性剂还能调控金纳米颗粒的形状和大小等特性。

比如，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，可以制备出球形、六边形、星形、杆状等形状不同的金纳米颗粒。

第三部分：表面活性剂调控金纳米颗粒制备的机制表面活性剂可以影响金纳米颗粒的制备机制和过程。

以CTAB为例，它可以在溶液中形成胶束，将金纳米颗粒包裹在胶束中，形成一个类似于微反应器的环境。

在此环境中，金离子能够均匀分布在胶束中，而不被聚集在一起。

在还原反应中，CTAB还可以充当还原剂，与还原剂一起将金离子还原生成金纳米颗粒。

此外，表面活性剂还可以调解反应活性中心的形成和演化，从而影响金纳米颗粒的晶型和形状。

比如，当以十二烷基硫酸钠（SDS）作为表面活性剂制备金纳米颗粒时，SDS的羟基可以吸附在金纳米颗粒表面，形成一层完整的覆盖层，从而强化晶体的表面能量，使金纳米颗粒形状变为六方晶。

结论表面活性剂在制备金纳米颗粒中具有独特的作用和优点，有望成为新型的、绿色的制备方法。

表面活性剂在制备纳米颗粒所起的作用

需要通过实验摸索和优化，找到合适的表面活性剂浓度，以实现高效、可控的纳米颗粒制
备。
前景：新型表面活性剂的开发
随着纳米科技的发展，对表面活性剂的性能要求也越来越高，因此需要不断开发新型的表面活性剂。
通过合成策略、分子设计等技术手段，不断优化和改进表面活性剂的性能，是未来发展的重要方向。
新型表面活性剂应具备更高的稳定性、更强的生物相容性和更低的细胞毒性等优点，以满足在生物医学、环保等领域的应用需求。
引入功能性基团
表面活性剂分子可以在纳米颗粒表面引入各种功能性基团，如羧基、氨基等，为后续的修饰和改性提供方便。
03
表面活性剂在制备纳米颗粒中的具体作用机制
降低表面张力
表面活性剂分子具有两亲性，一端亲水，另一端疏水，可以有效地降低水溶液的表面张力。
在制备纳米颗粒的过程中，表面活性剂的降低表面张力作用有助于减小颗粒之间的摩擦阻力，使颗粒更容易分散。
表面活性剂在制备纳米颗粒所起的作用
• 表面活性剂简介 • 表面活性剂在制备纳米颗粒中的应
用 • 表面活性剂在制备纳米颗粒中的具
体作用机制
• 表面活性剂在制备纳米颗粒中的实际效果
• 表面活性剂在制备纳米颗粒中的挑战与前景
• 结论
01
表面活性剂简介
表面活性剂的定义
01
表面活性剂是一种具有亲水性和亲油性基团的物质，能够降低表面张力、增加分散性、稳定乳液和悬浮液等。
表面活性剂的性质
表面活性剂具有较低的临界胶束浓度（CMC），即在低浓度下即可显著降低溶液表面张力。
表面活性剂分子在溶液表面形成单分子膜，具有降低界面张力的能力，有助于形成稳定的乳液和

表面活性剂在纳米材料合成与制备中的应用

（收稿日期：２００７·０４·０２）
２ＬＢ膜在纳米材料合成与制备中的应用
ＬＢ膜技术由美国化学家朗缪尔（Ｉ．Ｌａｎｇｍｕｉｒ）各布洛吉特（Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）发明，其原理是将含相双亲性棒状表面活性分子的有机溶液滴在水面上，将有机溶剂挥发后，表面上形成由表面活性分子组成的膜，然后利用放在水面上的可移动的挡板控制表面压，使水表面活性分子由平躺渐渐直立起来，形成有序排列的单分子模。为了降低整个体系的自由能，表面活性分子的疏水端尽可能离开水面，然后再把这层单分子膜转移到固体表面上，就形成ＬＢ膜［４］。ＬＢ膜具有良好的分子层状结构和取向，可作为合成反应的模板。例如，利用ＬＢ膜诱导进行半导体纳米结构的取向生长，在气一液界面上可制备有序低维硫化镉纳米晶，无机半导体／功能聚合物复合的纳米线，半导体Ｔｌ２Ｏ胶３体粒子沿聚－Ｎ－乙烯基咔唑（ＰＶＫ）阳离子链的定向吸附可得到Ｔｌ２Ｏ／３ＰＶＫ纳米阵列多层膜采用ＬＢ膜作为催化体系将可以得到一些常规无法得到的新型纳米结构材料等。
３结语
近来年，高分子表面活性剂在纳米材料合成与制备中的应用也十分活跃。并且，合成新结构的具有聚合能力的高分子表面活性剂单体已成为合成纳米结构材料的一个新热点。二十一世纪将是纳米技术的时代，纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学纳领域有着广泛的应用前景。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
在无机纳米粉体与无机粉体或无机材料的复合过程中，常用非离子表面活性剂进行处理。周琦等研究了阴离子型表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠）和阳离子型表面活性剂（三乙醇胺）对镍－磷－纳米氧化铝复合镀性能的影响。结果表明：采用阳离子表面活性剂时所得镀层的纳米粒子复合量较大，镀速快，耐磨性能好且纳米氧化铝分散较均匀。相比化学镀Ｎｉ－Ｐ和微米Ａｌ２Ｏ３复合化学镀Ｎｉ－Ｐ工艺所得镀层，纳米复合镀层具有较高的硬度和较好的耐磨性［３］。

表面活性剂辅助的纳米材料的控制合成和机理研究

山东大学博士学位论文Ｆｉｇｕｒｅ４ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆ（Ｌｅｆｔ）ｔｈｅｏｒｄｅｒｅｄｃｈａｉｎｓｏｆｐｒｉｓｍａｔｉｃＢａＣｒ０４ｎａｎｏｐａｎｉｃｌｅｓ；（Ｒｉｇｈｔ）ＲｅｃｔａｎｇｕｌａｒｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｏｆＢａＣｒ０４ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓＴｈｅｓｅｗｅｒｅｆｏｒｍｅｄｂｙｔＷＯｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｃｈａｉｎｓｐｒｅｐａｒｅｄｉｎＡＯＴｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｓａｔ［Ｂａ２＋】：【Ｃ向４２‘】ｍｏｌａｒｒａｔｉｏ＝ＩａｎｄＷ＝１０ＡｒｒｏｗｓｈｏｗｓｄｉｓｌｏｄｇｅｄｐａｎｉｃｌｅｓｒｅｖｅａｌｉｎｇｔｈｅｐｒｉｓｍａｔｉｃｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅｓＳｃａｌｅｂａｒ＝５０ａｍＩｎｓｅｔ．ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｐａｔｔｅｍｇｉｖｅｓｔｈｅｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｆｒｏｍｚｏｎｅａｘｅｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｐａｒａｌｌｅｌｔｏｔｈｅ［１００］ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｐｉｌｅｎｉ等人选择合适的离子表面活性剂作为补偿离子，可以获得更好晶形的纳米材料，另外通过三种微乳液的混合还可以获得合金或复合纳米材料；在微乳液合成的过程中［Ｈ２０］：［ｏｉｌ］：［ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ］比是影响纳米晶形态的重要因素‘１２４。

２６１。

图４所示为Ｍ．“等人在ＡＯＴ微乳液中合成的ＢａＣｒＯ。

超晶格的ＴＥＭ照片。

该方法通过改变水与表面活性剂之比值Ｗ（［Ｈ２０］／［ＮａＡＯＴ］）年『ｌ［Ｂａ２＋】／［Ｃｉ０４２＂】摩尔比来控制产物的形态【””。

（２）在表面活性剂微环境与修饰作用下纳米材料的合成。

ＸｉａＹｏｕｎａｎ等人¨２８】利用聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）作为修饰剂，用乙二醇作为还原剂，制备出了Ａｇ的纳米立方块（图５）。

ＰＶＰ的浓度以及ＰＶＰ与ＡｇＮ０３的摩尔比是影响产物形态和大小的决定因素。

表面活性剂在纳米材料领域中的应用

收稿日期:2004-04-26;修回日期:2004-07-27基金项目:国家自然科学基金资助项目(50273030)作者简介:马建中(1960-),男(汉),山西人,教授,博士,联系电话:(0910)3578981。

表面活性剂在纳米材料领域中的应用马建中,储　芸　高党鸽(陕西科技大学资源与环境学院,陕西　咸阳　712081)摘要:主要介绍了表面活性剂在防止纳米粒子团聚方面的应用以及表面活性剂在一些纳米材料如碳纳米管、纳米晶和纳米磁性液体等方面的最新应用;同时介绍了纳米技术在改造表面活性剂工业上的应用,说明了表面活性剂与纳米材料千丝万缕的联系,指出了表面活性剂在与纳米技术的结合中,本身也在不断地发展,并展望了表面活性剂在纳米材料领域广阔的应用前景。

关键词:表面活性剂;纳米材料;应用中图分类号:T Q42319;T B383 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2004)06-0374-03 表面活性剂具有润湿、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、渗透、洗涤、抗静电、润滑和杀菌等一系列优异性能,几乎渗透到社会生活中的一切技术经济部门。

近年来,随着社会的进步,科技的发展,一大批高新技术产业的涌现,表面活性剂的应用领域也在不断地被扩展。

纳米材料研究是目前国内外材料科学研究的一个热点,纳米技术被公认是21世纪最具有前途的科研领域。

1984年德国萨尔兰大学的G leiter 以及美国阿贡实验室的Siegel 相继成功地制得了纯物质的纳米细粉,从而使纳米材料进入一个新阶段。

1990年7月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议[1]上,正式宣布纳米科学为材料科学的一个分支。

如今,纳米材料已经开始走出炒作,实实在在进入人们的生活。

表面活性剂在纳米材料的研究和应用领域已经起着不可或缺的作用。

在纳米材料制备领域,利用表面活性剂分子在分散体系中形成的有序聚集体如胶束、反胶束和微乳相等性质成功制备了各种纳米材料;阳离子表面活性剂作为无机硅酸盐的插层改性剂在聚合物基-无机纳米复合材料的制备中能发挥重要作用;用表面活性剂进行改性是防止纳米粒子聚结的重要手段;表面活性剂还被应用于纳米材料的检测等方面。

表面活性剂辅助法制备纳米ZnO及光催化性能研究

ＬＩＹｏｎｇ — ｘｉａ．ＣＨＥＮＷｅｎ — ｑｉａｎ，ＺＨＵＪｉａｎｇ
（ＸｉｎｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００２１，Ｃｈｉｎａ）
李永霞，陈文茜，朱江
（新疆轻工职业技术学院，乌鲁木齐８３００２１）
摘要：以Ｚｎ（ＮＯ）・６ＨＯ、氨水和不同的表面活性剂为原料，采用沉淀法制备了具有不同微观形貌和尺寸的纳米ＺｎＯ，研究表面活性剂对纳米ＺｎＯ光催化降解甲基橙性能的影响。通过Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）和紫外可见分光光度计（ｕＶ — Ｖｉｓ）等对所制备纳米ＺｎＯ的物相、形貌及光吸收性能进行表征，并对其进行光催化性能测试。结果表明，以ＣＴＡＢ为表面活性剂所制备的纳米ＺｎＯ，粒径均匀、分散性良好、无明显团聚现象，并且对甲基
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮａｎｏＺｎＯｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓａｎｄｓｉｚｅｓｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈ
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＮａｎｏＺｎＯｂｙＳｕｒｆａｃｔａｎｔ－ａｓｓｉｓｔｅｄＭｅｔｈｏｄａｎｄ

关於表面活性剂在纳米技术领域的研究

關於表面活性劑在納米技術領域的研究摘要表面活性劑是由兩種截然不同的粒子形成的分子，一種粒子具有極強的親油性，另一種則具有極強的親水性。

溶解于水中以後，表面活性劑能降低水的表面張力，並提高有機化合物的可溶性。

納米材料是指在三維空間中至少有一維處於納米尺度範圍(1-100nm)或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當於10~100個原子緊密排列在一起的尺度。

納米材料在複合過程中經常遇到材料複合性能較差的問題，尤其是兩種不同極性之間的物質。

而表面活性劑在納米材料領域的應用很好的解決的這個問題，所以說表面活性劑在納米技術領域有著不可替代的作用。

關鍵字：表面活性劑納米材料介面結構表面活性劑是一種具有親水親油結構並具有降低表面張力、減小表面能，能對溶液進行乳化、濕潤、成膜等功能的有機化合物。

表面活性劑的英文為Surfactant或Surface Active Agent，英文縮寫為SAA。

分子之間的作用力使一些物質在常溫常壓下以液態形式存在，例如水、油，水是最典型的實例。

在液體內部，分子受到的作用力基本上是對稱的，然而在液體表面的分子，既受到下面液相分子的作用，又上面受到氣相分子的作用，氣體分子由於其密度很小，其對液體介面分子的作用力很小，可以忽略不計，因此液體表面收到的作用不對稱，從而使液體表面分子向液體內部作用，表現出表面積自動收縮的現象。

如右圖所示。

對於水溶液，含有不同溶質和濃度的液體，表面分子的作用力大小不同，即表面張力不同。

一般影響液體表面張力變化的因素有三類：第一類是隨著濃度增加，液體表面張力隨之升高，這類物質為無機鹽，例如NaCl Na2SO4 KOH KNO3等；第二類是隨著溶液濃度的增加，表面張力逐漸降低，這類物質是極性有機物，例如ROH RCOOH RCOOR RCHO等；第三類是加入少量溶質，溶液表面張力急劇下降，但達到一定濃度後，隨著溶液濃度增加，表面張力的值幾乎不再變化，這類物質為八個碳以上的有機鹽類和類似結構的有機物，例如有機酸鹽、有機胺鹽、磺酸鹽、苯磺酸鹽、聚乙烯醚酯類等。

表面活性剂和纳米技术

表面活性剂及其在纳米材料中的应用摘要：纳米技术已发展成为一门多学科交叉与渗透的新兴学科。

表面活性剂在纳米技术中的应用，特别是在纳米材料制备中的应用，日益显示出广泛而深入的应用潜力。

表面活性剂分子由于其所独具的双亲分子特性，能显著降低系统的界面张力，并能在溶液中形成胶团、微乳状液、囊泡和液晶等自组装体。

表面活性剂分子所具有的这一性质，为纳米材料的制备提供了理想模板并能在制备过程中防止微粒的团聚。

本文主要简单地总结了表面活性剂的基本性质，并且通过对表面活性剂参与的不同纳米材料制备方法的论述，探讨了纳米材料在制备过程中的形成原理及表面活性剂在此中所起的不同作用。

关键词：表面活性剂，胶束，微乳液，纳米材料1.表面活性剂的基本性质表面活性剂的英文通常用surfactant，surface-activeagent和amphiphiles，其中amphiphiles具有更广泛的意义，汉语译为“两亲分子”。

[1]表面活性剂(surfactant)是指这样一种物质，它能够吸附在溶液的表（界）面上，具有极高地降低表（界）面张力的能力和效率。

图1.表面活性剂的结构示意图当表面活性剂在溶液中分散达到一定的浓度时，表面活性剂分子会从单体（单个离子或分子）聚合成胶态聚合物，形成胶束，溶液性质随之发生改变。

此时的浓度，即形成胶束的浓度，称为临界胶束浓度，英文缩写为CMC。

因为溶液中的胶束的类型不同，所以形成的胶束的结构也不同，常见的胶团的形状为球形胶束、棒状或蠕虫状胶束、层状相、囊泡等，见图2。

表面活性剂在浓度适宜时，可以形成长程有序、短程无序的一种聚集体状态，即溶致液晶。

溶致液晶通常有三种常见结构：层状相、六方状相和立方状相，如图3所示。

表面活性剂浓度增大各种胶束（左）和囊泡结构（右）图2.表面活性剂形成结束和囊泡示意图图3.表面活性剂在溶液中形成液晶的示意图通常认为：胶束的形成是由于表面活性剂分子的非极性基团之间的疏水相互作用，使体系的“冰山结构”遭到破坏，水分子结构减少，体系的Gibbs自由能降低。

表面活性剂与纳米材料的制备

表面活性剂与纳米催化材料的制备摘要：随着纳米技术的发展，发现与合成新型的、高质量、性能优异的纳米结构材料成为多学科交叉研究的热点。

本论文首先介绍了纳米催化材料的在催化应用方面的优异特性及其制备方法，其次介绍了在纳米催化材料制备中用到的表面活性剂的性质，最后介绍了表面活性剂在纳米催化材料制备中所起的重要作用。

关键词：表面活性剂纳米材料一、研究背景纳米材料出现许多既不同于宏观体系，也不同于微观体系的奇异性能，比如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，使其得到越来越多的关注。

在催化方面，纳米材料也有很大的用武之地，由于纳米材料极小的尺寸，导致其具有很大的比表面积，更多的活性位将会暴漏出来，显现极高的催化活性。

另外，纳米粒子的表面原子所处晶体场环境及结合能与内部原子不同，存在较多的悬空键，具有不饱和性质，活性很高，使其极易与其他原子或者分子发生相互作用，尤其是在催化方面，能够很好的活化反应分子，降低活化能，极大的提高反应速率。

而合成形貌可控的纳米金属结构的方法中，有些会涉及到了表面活性剂的使用。

二、纳米催化材料特性及其制备方法区别于一般催化剂，纳米催化剂表现出如下这些特性:(1)表面特性:在纳米催化剂颗粒中，由于表面原子与总原子周边缺少相邻原子，因而出现许多悬空键，显示出不饱和性，极易与其它原子结合而稳定下来[1]。

当颗粒直径较接近原子直径时，催化剂表面原子占总原子的百分比急剧增加，催化剂的表面积、表面能及表面结合能都迅速增大，具有很强的化学活性。

(2)吸附特性:氧在纳米催化剂上的吸附则更为明显，几乎所有的纳米颗粒在有氧条件下都能够发生氧化反应，即使是热力学上稳定性很好的贵金属，经纳米技术处理也能发生氧化反应。

氢在催化剂上的吸附方式将对催化反应起着至关重要的作用。

氢在某些过渡金属纳米催化剂表面呈解离吸附，这对催化部分有机化合物的还原有很好的促进作用。

如，镍铝骨架负载高分散性镍所制成的雷尼镍纳米催化剂，呈现了对有机化合物还原反应非常高的活性与选择性。

表面活性剂体系中功能无机纳米材料的合成与纳米材料表面性质研究的开题报告

表面活性剂体系中功能无机纳米材料的合成与纳米
材料表面性质研究的开题报告
一、研究背景和意义
功能无机纳米材料具有优异的物理、化学性质和特殊的表面效应，
广泛应用于光电、信息、生物医学等领域，引起国内外学术界和工业界
的广泛关注和研究。

表面活性剂体系中的功能无机纳米材料，具有良好
的分散性、稳定性和可控性，能够在液相体系中充分发挥其优异的性能。

因此，基于表面活性剂体系中功能无机纳米材料的合成和表面性质研究
是当前研究的热点之一。

二、研究内容和方法
(1) 成功合成一种指标功能无机纳米材料，并研究其结构和形貌；
(2) 采用不同的表面活性剂对功能无机纳米材料进行分散；
(3) 评价不同表面活性剂对纳米材料分散性的影响；
(4) 采用表面等离子体共振光谱（SPR）和动态光散射仪（DLS）等
方法研究不同表面活性剂对纳米材料表面性质的影响。

三、预期成果和意义
通过本研究，预计可以成功合成一种具有指标性能的无机纳米材料，并研究不同表面活性剂对其分散性的影响。

进一步，通过研究不同表面
活性剂对纳米材料表面性质的影响，可以深入了解表面活性剂在纳米材
料制备、分散过程中的作用机制。

该研究成果可以为功能无机纳米材料
的合成和应用提供新思路和理论基础，具有重要的科学和工程应用价值。

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们极大的重视。下面本文将就表面活性剂以及它在溶液中形成的微乳液合成纳米粒子的研究概况及
构成的两亲性分子，由于其两亲分子结构在溶液中产生疏水效应，使表面活性剂分子在一定条件下，
可以有序的排列形成各种结构的表面活性剂分子
ＡｂｔａｔＳｒｅａｔｒｅｓｔｅａｈｐｉｃｍｏｅｕｅｉｈｎｗｄｙｒｐｌｄｉｎｉｌｓｒｎｉｇｓｒｃ：ｕｆｔｎｓａｅｖｒａｉｍｐｉｈｌｌｃｌｓｗｈｃｏａａｓａｅａｐｉｎｍａｙｆｄ，ａｇｎａｌｉｅｅｆｏｎｎｐｒｉｌｅｌｔｇｔｒｐｒｔｅｏｇｎｃｃｅｓｙＦｒｔｅｓｎｈｓｓｏａｏｔｒａｓｍｉｒｅｌｉｎｒｍａｏａｔｅｔｍｐａｉｏｐｅａａｉｒａｉｈｍｉｔ．ｏｈｙｔｅｉｆｎｎｍａｅｉｌｃｎｖｒｃｏｍｕｓｏｓｒｐｅｅｔｌｅｔｂｉｅｅｈｉｕｈｔｃｎｂｓｄｔｏｔｌｈａｔｌｉｅｏｎｎｒａｉａｄｏｇｎｃｅｒｓｎｗｅｌｓａｌｈｄｔｃｎｑｅｔａａｅｕｅｏｃｎｒｅｐｒｃｅｓｚｆｍａｙｉｏｇｎｃｎｒａｉａ — ｓｏｔｉｍａｒｌ．ｈｓｒｖｅｔｅｉｓｎｔｉｅｉｗ，ｗｅｄｓｃｓｅｈｅｅｔｔｎｅｃｅｆｓｒａｔｎｓａｄｔｅｕｅｏｍｉｒｅｌｉｎｏｈａＩｉｓｕｓｄｔｅｒｃｎｅｄｎｉｓｏｕｆｃａｔｎｈｓｆｃｏｍｕｓｏｓｆｒｔｅ
化
学
工
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师２１００年第４期
ＣｅｉａｎｉｅｒｈｍｃｌＥｇｎｅ
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文章编号：０—１｛１｝—０８０１２１４２０００３—５００４２
表面活性剂在纳米材料制备
谜
领域的研究概况
叶萌，四清，又容程王
ｐｅａａｉｎｏａｐｒｉｌｓｒｐｒｔｏｆｎｎｏａｔｃｅ．Ｋｅｏｄｓｕｆｃａｔ；ｉｒｅｙｗｒ：ｓｒａｔｎｓｍｃｏｍｕｌｉｎ；ａｍａｅｉｌｓｏｎｎｏｔｒａ
二十一世纪的纳米材料科学是一门新兴的并正在迅速发展的科学，当今材料科学研究领域中是
米空间，由于其尺寸小且彼此分离， “ 在水池 ” 中生
成的纳米粒子也呈单分散，且生成粒子表面覆盖并
最富活力、对未来经济和社会发展最具有影响力的
研究对象。
表面活性剂是由性质不同的疏水和亲水部分
有表面活性剂，以抑制粒子发生团聚，到了人可受
Ｒｅｉｗｆｍｉｒｅｕｓｏｏｒｎａｎｖｅｏｃｏｍｌｉｎｓｆｏｐａｔｃｅｓｎｔｓｓｒｉｌｙｈｅｉ
ＹＥＭｅｇ，ｎＣＨＥＮＧｉｑｎ，ＡＮＧＹｕｔｎＳ— ｉｇＷｏ－ｏｇ
（ｅａｔｎｆｈｍｉａａｄＥｖｏｍｎａＥｇｅｒｇＷｕａｏｙｃｎｃＵｎｖｒｔ，ｈｎ４０２，ｈｎＤｐｒｍｅｔｅｃｌｎｎｉｎｅｔｌｎｎｅｉ，ｈｎＰｌｔｈｉｏＣｒｉｎｅｉｓｙＷｕａ３０３Ｃｉａ）ｅｉ
尺寸。本文将对表面活性剂，以及表面活性剂在溶液中形成的微乳液制备纳米材料的应用趋势做详细的介绍。关键词：面活性剂；乳液；米材料表微纳中图分类号：Ｑ２．Ｔ４３９文献标识码：Ａ
其机理做详细介绍。
１离子表面活性剂
１１ＡｏＴ．
有序组合体。两亲分子的有序组合体是构成生命基本结构单元的基础，是目前制备功能性材料或实也现某些化学物质的功能化而依赖的一种重要手段。近年来，学家们利用表面活性剂在溶液中形成的科各种分子有序组合体（如胶束、胶束、乳液、反微溶液晶以及囊泡等）为反应介质或模板，以有效作可地对纳米粒子的大小和形貌进行调控。其中作为微反应器的反胶束所形成的“ 池 ” 一个特殊的纳水是
（汉工业学院化学与环境工程系。北武汉４０２武湖３０３）
摘
要：面活性剂是用途非常广泛的一类两亲分子，如今已运用在纳米粒子模板，机化学制备等表现有
诸多领域。而纳米材料的微乳液合成方法是一项日趋完善的技术，它可以用于控制许多有机和无机材料的粒子
二一乙基己基琥珀酸酯磺酸钠，ＡＴ是一即Ｏ，