硬脂酸和十八胺在纳米金刚石表面的吸附行为研究.pdf

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1、第35卷第2期矿冶工程V0l_35№22015年04月MININ『GANDMETALLURGICALENGINEERINGApril2015硬脂酸和十八胺在纳米金刚石表面的吸附行为研究①许向阳，佘汉平，王晓丰，常浩，谈瑞，李若雅(中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙410083)摘要：对非极性体系(石油醚)中硬脂酸和十八胺在纳米金刚石表面的吸附行为进行了研究，结果表明，硬脂酸和十八胺的吸附过程均遵循Lagergren二级动力学模型；二者均呈单分子层在颗粒表面吸附，等温吸附线与Langmuir模型严格吻合；硬脂酸和十八胺同时在纳米金

2、刚石表面吸附时，具有显著的正协同效应，共吸附后，颗粒表面药剂吸附密度显著增大，且共吸附层仍呈单分子层形态。红外光谱表征证实，硬脂酸和十八胺在金刚石表面形成了化学吸附，二者共同作用时吸收峰明显增大，且彼此间存在明显的相互作用。关键词：纳米金刚石；化学吸附；协同效应；非极性体系中图分类号：0647文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2015．02．035文章编号：0253-6099(2015)02-0139-06AdsorptionBehaviorofStearicAcidandOctadecylami

3、neontheSurfaceofDetonationNanodiamondXUXiang—Yang，YUHan—ping，WANGXiao—feng，CHANGHao，TANRui，LIRuo—ya(SchoolofMineralsProcessingandBioengineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：Adsorptionbehaviorofstearicacid(SA)andoctadecylamine(ODA)onthesurfa

4、ceofdetonationnanodiamond(DND)inpetroleumether，anapolarsolvent，wasstudied．Theresuhsshowthat，theadsorptionprocessofSAandODAonDNDfollowstheLagegrenpseudo-secondorderkineticmodel，whilebothreagentsadsorbthereoninaformofmonolayerwiththeadsorptionisothermsfittingtoLangmuiriso

5、thermmode1．AsynergisticeffectwasobservedfortheCO—adsorptionofSAandODAwiththeco—adsorbedlayeraswellinamonolayerstructure，resultingintheadsorptiondensityontheparticlesurfaceincreaseddramatically．Infraredanalysisshowsthat，bothSAandODAcanbechemisorbedonDNDsurfacewiththeadso

6、rptionpeaksintensifiedsignificantly．Meanwhile，thereappearedsometypicalpeakswhichtestifiedanobviousinteractionexistedbetweenSAand0DA．Keywords：nanodiamond；chemisorption；synergisticeffect；apolarsystem纳米金刚石硬度高、性能稳定，具有良好的生物相展J。纳米粉体比表面大，表面极性相对较大，导致粉容性和热传导性等优点，是纳米超硬粉体的研究热点之体与有

7、机基体相容性差，这也是高分子基复合材料中纳_1J一米粉体应用的技术瓶颈之一J。研究表明，爆轰纳米金。以石墨为碳源的静压单晶粉碎、动压爆炸和以TNT炸药为碳源的爆轰合成是目前工程化制备金刚石刚石单晶表面含较多极性官能团，在油基体系中分散具纳米晶的主流技术J。3种纳米金刚石各具特点，其中有一定难度。与在水基体系中常采用离子型表面活爆轰纳米金刚石(detonationnanodiamond，DND)以晶粒性剂调整表面动电位、实现颗粒间静电排斥作用不同，的粒径与形貌的一致性等见长。爆轰单晶大小一般为油基体系中，由于电荷作用不显著，引入聚合物分

8、散剂2～6nm，常呈微米级或亚微米级团簇态，实现晶粒单分实现颗粒问的空间位阻成为颗粒分散、实现颗粒在基质散是其应用的基础J。中均匀分布的主要机制。近年来，爆轰金刚石解团聚研究取得了较大进展，不同药剂的协同效应是矿物分选、