納米粉體表面修飾改性、分散及應(yīng)用研究
隨著納米顆粒制備技術(shù)的日漸成熟,其應(yīng)用技術(shù)也日益受到人們的廣泛重視。但由于納米顆粒粒徑小、比表面積和表面能大、顆粒不穩(wěn)定極易團(tuán)聚,導(dǎo)致其優(yōu)異的性能不能充分發(fā)揮,因此納米技術(shù)研究中最艱巨的任務(wù)之一是使納米顆粒能夠穩(wěn)定存在且不發(fā)生團(tuán)聚。最常使用的方法是把納米顆粒分散于介質(zhì)中,通過(guò)靜電穩(wěn)定機(jī)理、位阻穩(wěn)定機(jī)理和靜電位阻穩(wěn)定機(jī)理等來(lái)制備穩(wěn)定分散的漿料。其中涉及到的核心科學(xué)問(wèn)題為納米顆粒的表面改性及其漿料穩(wěn)定性。
項(xiàng)目組根據(jù)不同納米材料表面特性以及應(yīng)用場(chǎng)合不同,攻克了納米粉體表面化學(xué)改性技術(shù)、納米粉體在溶液中穩(wěn)定分散技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),制得了納米四氧化三鐵、二氧化鈦、氧化銦錫、氧化鋅、氧化鎂、氮化硅、碳化硅等多種分散穩(wěn)定性優(yōu)異的水基、乙醇基漿料,其顆粒平均粒徑≤100nm,比表面積≥30m2/g,固含量從0.5~20%不等。不同納米粉體含量漿料靜置穩(wěn)定性從1~30d至1年不等,研究成果為納米材料的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
應(yīng)用前景:
納米四氧化三鐵漿料是采用膠溶化法和添加改性劑及分散劑方法,通過(guò)在顆粒表面形成吸附雙電層結(jié)構(gòu)阻止納米粒子團(tuán)聚來(lái)制得。平均粒徑在20nm左右,具有超順磁性,漿料Fe3O4固含量在0.5~20%,漿料靜置穩(wěn)定性在1年左右。可應(yīng)用在磁性密封、生物醫(yī)藥載體、磁保健、磁記錄材料、高梯度磁分離器、微波吸收材料以及靜電復(fù)印顯影劑。
納米二氧化鈦漿料作為產(chǎn)品或產(chǎn)品添加劑應(yīng)用范圍很廣,主要可應(yīng)用于抗紫外劑,納米環(huán)保、抗菌、自清潔劑,隨角異色效應(yīng)型納米涂料,靜電屏蔽劑等。
納米ITO水基漿料加入水性涂料中,經(jīng)涂敷制得ITO薄膜。由于ITO薄膜具有優(yōu)良的光電性能,對(duì)可見(jiàn)光的透過(guò)率達(dá)70%以上,對(duì)紅外光的反射率≥70%,對(duì)紫外線的吸收率≥70%,對(duì)微波的衰減率≥85%,導(dǎo)電性和加工性能極好,硬度高且耐磨耐蝕,可用作防隔熱涂料等。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12