Поверхнево-активна речовина адсорбується на поверхні порошку прекурсора

2020-11-26 17:33:48

Поверхневий натяг і поверхневу енергію можна зменшити шляхом додавання поверхнево-активної речовини до прекурсора наноматеріалів, щоб зменшити ступінь агрегації твердих або рідких частинок у дисперсійній системі, підтримувати дисперсійну систему відносно стабільною та ефективно регулювати розмір і морфологію наночастинок.

Додавання поверхнево-активної речовини може стати стеричною перешкодою на поверхні прекурсора ZnO, зменшити прямий контакт між частинками та уникнути агломерації через водневий зв’язок або силу Ван-дер-Ваальса. На стадії формування прекурсора поверхнево-активна речовина адсорбується на поверхні порошку прекурсора, що ускладнює агломерацію частинок. Під час вакуумної сушіння молекули ПАР утворюють моношари на поверхні частинок, що зменшує поверхню контакту між розчинником і повітрям, і поверхневий натяг різко падає. Частинки важко наблизити одна до одної, що знижує ступінь агломерації мікропорошку. Крім того, електростатичний ефект поверхнево-активних речовин також може до певної міри зменшити ступінь агломерації мікропорошку.

Сульфат цинку та бікарбонат амонію використовували як сировину, а поліетиленгліколь (ПЕГ) додавали перед реакцією для отримання основного попередника карбонату цинку без агломерації; або нанооксид цинку з меншим розміром частинок і кращою дисперсією можна одержати шляхом додавання поверхнево-активної речовини peg у процесі твердофазної реакції; якщо композитне неіоногенне поверхнево-активна речовина, яка може утворювати рідкий кристал, використовувалася як молекулярний шаблон, для формування рідкого кристала використовувалася ультразвукова хвиля. Під контролем золевого методу можна отримати паралельний пучок, подібний до вусів ZnO, з еквівалентним середнім діаметром 50 нм.

Використовуючи Zn (NO3) 2 · 6H2O та Na2CO3-NaHCO3 як сировину, аніонну поверхнево-активну речовину як емульгатор та органічний розчинник як диспергатор, прекурсор був виготовлений емульсійним методом. Нано ZnO, отриманий шляхом термічного розкладання, був стандартною гексагональною системою із середнім розміром частинок 13,5 нм. Якщо PVP використовувався як модифікатор поверхні, попередник був отриманий шляхом емульгування, можуть бути синтезовані наночастинки ZnO з вузьким розподілом розмірів частинок і середнім розміром частинок 4,0 нм.

Пег з різною молекулярною масою використовується як високомолекулярна поверхнево-активна речовина для формування супрамолекулярної матриці в певному діапазоні концентрації міцели та системі середовища, тобто «мікрореактор». Можна приготувати нано ZnO ​​матеріали сферичної та голчастої форми, а також шестикутної, лускоподібної та спіральної форми стрижня з рівномірною дисперсією. Поліетиленгліколь-400 використовується як поверхня. Розмір нанопорошку ZnO, синтезованого золь-гель методом, може досягати приблизно 70 нм, а розмір частинок є рівномірним. Діапазон гранулометричного складу вузький. Вибирається певна кількість нанопорошку ZnO. Вміст ZnO аналізують титриметричним аналізом. Встановлено, що чистота порошку може досягати більше 99%.

Нано ZnO ​​з певною морфологією може бути отриманий шляхом додавання поверхнево-активної речовини до певної міри. Як сировину використовували Zn (CH3COO) 2 · 2H2O та (COOH) 2 · 2H2O, а як ПАР – етилендіамін. Без етилендіаміну більшість наночастинок ZnO є сферичними або майже сферичними, невеликого розміру та рівномірного розподілу. Середній діаметр становить близько 30 нм, і немає частинок ZnO у формі голки, стрижня та короткого стовпчика; якщо в ту саму реакційну систему додати етилендіамін, то виходять паличкоподібні наночастинки ZnO. Wu Qingsheng та інші також виявили подібне явище при виготовленні нанодротів PbCl2.