纳米sio2分散稳定性能影响因素及作用机理研究

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1、硅酸盐通报#$$%年第!期专题论文纳米!"#$分散稳定性能影响因素及作用机理研究宋晓岚吴雪兰曲鹏王海波邱冠周（中南大学资源生物学院无机材料系，长沙,&##W!）摘要通过测定纳米!"#$水悬浮液的%&’(电位和吸光度，探讨了不同)*值、不同表面活性剂种类及浓度对纳米!"#$水相体系分散稳定性的影响，并分析其作用机理。结果表明：%&’(电位与吸光度有良好的对应关系，%&’(电位绝对值越高，吸光度越大，则体系分散稳定越好；)*值、表面活性剂种类及加入量是影响纳米!"#$水相体系分散稳定性的主要因素。)*为+,--之间时，体系%&’(电位绝对值较高，相应分散稳定性较好；非离子、阳离

2、子和阴离子型表面活性剂随浓度变化均可改变体系%&’(电位，从而影响其分散稳定；加入适宜用量.种类型表面活性剂能得到分散稳定的悬浮液体系；若加入阴/非离子表面活性剂复配物，则能进一步提高和改善体系的分散稳定性能。关键词纳米!"#$水悬浮液表面活性剂分散稳定%&’(电位固体颗粒在液相中的分散是基础研究领域和工业的团聚粒径!’#值约为3##78；用分析纯的盐酸或氢技术部门普遍遇到的问题.&/。在化学工业领域，如涂氧化钠作56调节剂；表面活性剂分别选用聚乙二醇料、染料、油墨、化妆品等，固体颗粒的分散及分散稳定辛基苯基醚"9:1;<7=>&##，化学纯，非离子型(、溴化性直接影响着产

3、品的质量和性能。在材料科学领域，颗十六烷基吡啶"?@A，分析纯，阳离子型(和十二烷基苯粒的均匀分散是采用胶态成型方法获得具有较好的显磺酸钠"0BA0，化学纯，阴离子型(。微结构和性能材料制品的基础。仪器：?C=3’>#+超声波分散器，磁力搅拌器，纳米0123是一种重要的功能材料，应用领域广560>!?精密56计，美国?

4、业中的触变剂等.34!/。&)3)&0123在水溶液中的JF;K电位测定纳米0123在使用过程中的分散稳定性是一个十称量一定量的0123粉，加入到去离子水中（或是分重要的问题，尤其是对粒径小、比表面积大、表面能已添加了表面活性剂的去离子水中），配成0123浓度为高的纳米0123粉末。利用粉体对表面活性剂或聚合物&N,###"质量分数(的溶液，以6?E，OK26溶液调节溶的吸附使粉体表面改性，是提高其分散稳定性的有效液56值，超声波分散&’817，磁力搅拌’817，测定溶液手段。但综合考察纳米0123粉体表面的吸附性质、表JF;K电位。面电性质等与悬浮体稳定性关系的研究较少。

5、本工作&)3)30123在水溶液中的分散性测定考察了不同56值、不同表面活性剂种类和浓度对纳米采用紫外可见光分光光度计测定一定波长入射光0123粉体在水中的分散稳定性的影响，并分析其作用下悬浮液的吸光度4以吸光度大小来表征悬浮液分散机理，以期对纳米0123粉体在水介质中的表面化学特性。吸光度大小可由PFQEF7R;S方程表示：性和存在状态有一个全面的了解。"#$·%其中："为吸光度"ITU<:TF7VQ(；$为吸光常数；%为单&实验位体积的粒子数。则吸光度的大小和单位体积中粒子数成正比，吸光度越大，表明悬浮液中粒子浓度越高，!"!原料与仪器则粒子在悬浮液体系中的分散、悬浮及

6、稳定性能越原料：纳米0123粉末为美国进口，粉体的一次粒好。称量一定量的0123粉，加入到去离子水中（或是已径约为3#78，由激光粒度分析仪测得粉体的在液相中添加了表面活性剂的去离子水中），配成0123浓度为湖南自然科学基金资助项目"#!$$%!#&’()作者简介：宋晓岚"&*+,-(，女，博士研究生，教授)主要从事高纯超强粉体合成及无机功能材料研究与开发)!硅酸盐通报%--.年第!期专题论文"#$%的溶液，以&’(，)*+&溶液调节浆料的,&值，超,&为?@$$之间时，此时<9=*电位绝对值较高，浆料声波分散-"./0，取一定高度溶液测定其吸光度。中粒子之间的静电排斥作用

7、较强，从而团聚的粒子借助于机械力的作用，被打开后较易分散稳定，分散性较1结果与讨论好；,&值继续增加，由于,&调整剂（)*+&）浓度增大，压缩双电层厚度，<9=*电位绝对值有降低的趋势，静电%&!纳米"#$%颗粒在水介质中的聚沉现象斥力减小导致分散性变差。以上分析表明，纳米2/+1的纳米2/+1颗粒在中性水介质中的分散稳定性随沉分散稳定性主要受静电排斥作用影响，这与经典的降时间变化曲线如图$所示。由图可见，颗粒在水介质ABC+理论非常吻合。中很容易产生聚沉，沉降速率与沉降时间呈线性关系。这是因为产生聚沉作用的内在决