Oberflächenmodifizierung von Nano-ZnO-Partikeln mit Tensiden

2020-12-03 17:49:17

Es ist auch sehr wichtig, die geeignete Menge an Tensid auszuwählen, um die Partikelgröße, Partikelgrößenverteilung, Partikelform usw. zu steuern. Zu viel oder zu wenig Tensid beeinflusst die Eigenschaften von Nano-ZnO bis zu einem gewissen Grad.

Die Partikelgröße von ZnO-Pulver variiert mit der Menge des Oberflächenmodifikators, und die Partikelgröße von Nano-ZnO wird nur dann klein sein, wenn die Dosierung gut ist. Dies liegt daran, dass bei einer geringen Menge an Oberflächenmodifikator nicht genügend Abstoßungskraft zwischen den Partikeln oder auf der Partikeloberfläche vorhanden ist, um die Schwerkraft nahe beieinander liegender Partikel zu verhindern, so dass es zu einer Agglomeration kommt. Wenn jedoch die Menge an Tensid zu groß ist, entsteht ein Überschuss an Tensid zwischen den Partikeln, der die freie Bewegung zwischen den Partikeln verhindert und so zur Agglomeration der Partikel führt. Darüber hinaus führt die Bindung des Tensids selbst dazu, dass sich die Partikel aneinander annähern und agglomerieren. Es handelt sich um die Kurve des Einflusses der Tensidmenge auf die Partikelgröße von Nano-ZnO.

Bei der Herstellung von Nano-ZnO spielt die Auswahl geeigneter Oberflächenmodifikatoren eine entscheidende Rolle. Vor der Verwendung müssen der Anwendungszweck und die Anforderungen des behandelten Objekts, Partikelgröße, Partikelgrößenverteilung, Partikelmorphologie, Oberflächenpolarität und Behandlungsprozess berücksichtigt werden.

Im Syntheseprozess können Tenside als „weiche Vorlage“ der Reaktion fungieren und das gerichtete Kristallwachstum unterstützen. Durch chemische Adsorption und spezifische Kristalloberflächenselektivität wird die Form der Partikel vielfältiger und weist eine Vielzahl unterschiedlicher Morphologien auf. Blumenartiges ZnO wurde bei 200 °C mit Polyethylenglykol 220000 (peg220000) als Tensid unter hydrothermischen Bedingungen hergestellt, und säulenförmiges und stabförmiges ZnO konnte durch Austausch des Tensids gegen CTAB (Cetyltrimethylammoniumbromid) bei einer bestimmten Temperatur hergestellt werden. Natriumdodecylbenzolsulfonat (SDBS), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Natriumdodecylcarboxylat werden häufig als Tenside zur Herstellung von ZnO-Nanomaterialien mit unterschiedlichen Morphologien verwendet.

Durch die Modifizierung der Oberfläche von Nano-ZnO-Partikeln mit Tensiden kann die Dispersion der Partikel verbessert oder verändert und die Oberflächenaktivität der Partikel verbessert werden. Auf der Oberfläche der Partikel können neue physikalische, chemische und mechanische Eigenschaften und neue Funktionen erzeugt und die Verträglichkeit der Nanopartikel mit anderen Stoffen verbessert werden. Mit der weiteren Entwicklung von Tensiden im Bereich ultrafeiner Pulvermaterialien geht man davon aus, dass Tenside im Bereich der Nano-ZnO-Pulvermaterialien eine größere Rolle spielen werden.