纳米锑掺杂氧化锡粒子在水中的分散性研究

纳米 锑 掺 杂 氧化 锡 粒 子在 水 中的分 散性 研 究
龚 圣 ，宋光 泉 ，周 新 华 ，闫 杰
（ 仲恺 农 业 工 程 学 院化 学 化 工 学 院 ， 东 广 州 ５ ０ ２ ） 广 １ ２ ５
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摘 要 ： 自制的 纳米锑掺 杂氧化 锡 （ 以 ＡＴＯ） 为原料 ， 用阴 离子 、 离子 以及 非 离子型 表 面活 采 阳 性剂 为分散 剂制备 了分散 稳定 的纳 米 ＡＴＯ 浆料 ， 考察 了分散 剂 用量 、 悬液 ｐ 值对 纳 米锑 掺 Ｈ
１ 实 验 部 分
１ １ 原 料 及 试 剂 ．
纳米 ＡＴＯ粉体 自制 ， 初级粒 子平 均粒 径 为 ２ ｉ 左 右 … 氨水 、 １ 试剂 均 为 分析 纯 ； ５ｒ ｍ ； ＨＣ 等 十六烷 基 三 甲基 溴化铵 （ Ｔ ） 聚 乙烯吡 咯烷酮 （ ＶＰ 、 二烷 基 硫 酸钠 （ Ｄ ） 聚丙 烯 酸钠 （ Ｐ 等均 为试 剂 Ｃ ＡＢ 、 Ｐ ）十 Ｓ Ｓ 、 Ｓ Ａ）
０ 前 言
锑 掺杂氧 化锡 （ ＡＴＯ） 泛应用 于催 化剂 ［ 、 明导 电薄膜Ｅａ、 广 １透 ］ ｚ３ 显示 器 电致 变 色材料 、 射性 废 弃 ， 放
物 管理［ 以及热屏 蔽材 料等 ， ７ ］ 是一种 极具 发展潜 力 的新 型导 电材 料． ＡＴＯ与 有 机抗 静 电 剂相 比具 有 耐候 性好 、 不受 环境 制约等 特点 ， 而与其 他金 属 、 墨等导 电材料 相 比则 不影 响 材料 本 身 的颜 色． Ｏ 超 细 粉 石 ＡＴ 体还 用于显 示器 用防 辐射抗静 电涂 层 ， 涂层具 有 较好 的浅 色透 明性 ｆ９ 在 国外 ， 别 是 日本 ， ＡＴＯ 其 ８３ ，． 特 对
杂氧化锡 （ ＡＴＯ） 液 分 散 稳 定 性 的 影 响 ， 纳 米 ＡＴ 悬 液 球 磨 ４ ｉ 悬 将 Ｏ ０ｒ ｎ后 对 悬 液 纳 米 ＡＴＯ ａ 的 粒 径 、 质 ｐ 值 、 ｅａ电位 、 降 性 能 、 散 机 理 进 行 了研 究 并 通 过 透 射 电 镜 （ Ｍ ） 行 介 Ｈ Ｚｔ 沉 分 ＴＥ 进
级 ； 验用水 为蒸馏 水 ， 实 自制 ．
１ ２ 实验 步 骤 ．
采用 精磨机 研磨 与超声 波破 碎相 结 合 的方 法对 纳 米 ＡＴＯ 进 行 液 相分 散 ． 一 定 量 的 纳米 Ａ 取 ＴＯ 粉 体， 加水 、 分散剂 调浆 ， 采用 Ｐ 一Ｄ 型 ｐ 计 测定 ｐ 值 ， ＨＳ３ Ｈ Ｈ 同时用磁力 搅拌 器搅 拌 ， 用 ＨＣ 或 氨水调 节 并 １
＊ 收稿 日期 ： ｏ ００ — ８ ２ １—３２
作者简介 ： 龚
圣 （９ ８ ） 男 ， 西 省 临 川县 人 ， 师 ， 士 ， 究 方 向 ： 筑 节 能 涂 料 的研 究 与开 发 １７ － ， 江 讲 博 研 建
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３ ・ ６
陕西 科 技 大 学 学 报
第 ２ ８卷
浆料 的 ｐ 值 ， Ｈ 配制 成 ５ Ｌ 的悬 浮液 ， ０ｇ・ 然后经 过约 ４ ｎ研 磨后 即得 所需 纳米 ＡＴ 分 散液 ， 用． ０ｍｉ Ｏ 备
Ｎ ３ ｏ．
陕西 科 技 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＨＡＡＮＸＩＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ ０Ｆ ＣＩ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
Ｊ ｎ ２ ｌ ｕ．００ ・３５ ・
Ｖｏｊ ８ ．２
文章 编 号 ： ０ ０ ５ １ （０ ０ ０ —０ ５ ０ １ ０ —８ １ ２ １ ） ３０ ３ — ５
１ ３ 分 析 测 试 ．
（） 用 Ｍａｖｒ ｅ ｓ ６ ０型 Ｚ ｔ ｉ ｒ 径 电位 仪 （ ｌｅｎ Ｉｓｒ ｍｅ ｔ ， １采 ｌｅｎＺ ｎ ｌ ０ ｅａｓ ｅ 粒 ｚ Ｍａｖｒ ｎ ｔ ｕ ｎｓ ＵＫ） 定纳 米 ＡＴＯ粒 测
子 的 表 面 电 位 以及 粒 径 分 布 ．
（） ２ 采用 透射 电镜 （ Ｅ ，Ｅ １ ０ Ｘ，Ｅ ） 察浆料 中纳米 ＡＴＯ粒 子的微观 分散状 态． Ｔ Ｍ Ｊ Ｍ一０ Ｃ Ｊ ＯＬ 观
了观察． 究表 明 ： Ｐ 研 在 Ｈ一６ ５ ． ． ～８ ５时 ， 加 ０ ６ ｗｔ 聚 丙烯 酸钠 （ Ｐ ， 添 ．（ ） Ｓ Ａ） 纳米 ＡＴＯ 颗 粒 在 水 中呈 现 良好 的分散 状 态 ， 悬液分散稳 定性能好 ， 静置 １０ｈ以上悬液没有发 生明显的沉 降． ２
关 键 词 ： 掺 杂 氧 化 锡 悬 液 ；分 散 剂 ；稳 定 性 ；聚 丙 烯 酸 钠 锑 中图法分类 号 ： ＴＱ１ ４ ３ ３ ． ２ 文献标 识码 Ａ
（） ３ 用传 统 的沉 降检 测方 法测 量量 桶 中 ＡＴＯ悬 液 的沉 降稳定 性 能 ， 用悬 液 的 ＡＴＯ 固含量 为 ２ 所
（ ） 将 ２ ２中新制 得 的纳米 ＡＴ 悬液 １ ０ｍＬ装 入 １ ０ｍＬ的量桶 中 ， ｗｔ． ． Ｏ ０ ０ 静置 ２ ， ４ｈ 然后 直接读取 分散沉 降粒 子在刻 度量桶 中 的体 积 ， 假定 沉降 时间 ￡ 一０时 ， 粒子沉 降体 积 Ｖ一１ ０ｍ ． ０ Ｌ ２ 结果与讨 论
的制 备和应 用研究很 广 泛 ， 在 国内这方 面的报 道较少 ． 但
由于纳 米颗粒 比表 面能大 ， 极易 发生 团聚 ， 因此使 用高稳 定 、 高分散 的纳 米悬 浮液是 减少 团聚 、 持纳 保
米特性 的有 效措施 ． 目前 ， 对于 纳米悬 浮液 的研究 主要 集 中在 采用 聚 丙烯 酸酞 胺 、 丙烯 酸 钠 为分 散 剂制 聚 备纳米 二氧 化锆 、 米 Ｚ Ｏ、 纳 ｎ 纳米 氧化铝 等悬 浮液口 并对 体系 的稳 定 性 、 散性 、 ， 分 流变性 能进行 研 究． 本 文 以去 离子水 为分 散介 质 ， 采用 ５种 不 同类 型的分 散剂 ， 研究 了分散 剂用 量 、 Ｈ 值 、 磨 时间 等对 ｐ 研 体 系稳定 性 、 分散性 的影 响 ， 制备 出粘 度较低 、 稳定 性及 分散性 良好 的纳米 ＡＴ 悬浮液 ． Ｏ