Bei der Herstellung von Nano-ZnO spielt der richtige Oberflächenmodifikator eine entscheidende Rolle

2020-11-20 00:42:15

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.

Die Auswirkungen von PEG-400, ungesättigter Fettsäure Tween-60 und PAAS auf die Größe und Oberflächenmorphologie von ZnO-Nanopartikeln wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass der sterische Hinderungseffekt von PEG die Oberflächenspannung von ZnO-Nanopartikeln verringerte, die Bindung zwischen Partikeln verringerte und einen guten Effekt auf die Reduzierung der Partikelgröße von Nanopartikeln hatte und diese bis zu einem gewissen Grad verhinderte. Der Effekt der Agglomeration kann die Partikelgröße effektiv reduzieren. Allerdings kann die Verwendung von ungesättigter Fettsäure Tween-60 und PAAS mit niedrigem Polyacrylat-Natriumgehalt die Mikroporen auf der Oberfläche des Pulvers besetzen, was zu einer Verringerung der spezifischen Oberfläche des Pulvers und damit zu einer guten Dispersion von Nano-Zinkoxid führt.

Durch den Vergleich der Auswirkungen von ionischen (Natriumdodecylsulfat, Cetyltrimethylaminbromid) und nichtionischen (Tween-80, Polyethylenglykol-6000) Oberflächenmodifikatoren auf die Größe und Morphologie von Zinkoxidpartikeln wird gezeigt, dass Natriumdodecylsulfat eine gute Dispersion des Vorläufers aufweist und die Partikelgröße von Nanometer-Zinkoxid ebenfalls klein ist (ca. 80 nm); Polyethylenglykol-6000 kann effektiv in Nanopartikel eingewickelt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Oberfläche von ZnO-Partikeln die Konvergenz der Partikel zur Bildung der zweiten Agglomeration verhindern kann, und die Nano-ZnO-Partikel sind etwa 95 nm groß; Cetyltrimethylaminbromid ist ein kationischer Modifikator und hat die gleiche Ladung wie der Vorläufer von Nano-ZnO. Aufgrund der gegenseitigen Abstoßung kann der Wirkstoff die Oberfläche der Vorläuferpartikel nicht effektiv umhüllen, wodurch die Partikel leicht agglomerieren können. Die Größe von ZnO-Nanopartikeln beträgt etwa 203 nm.

Es wurden die Auswirkungen verschiedener Tenside auf die Größe von durch chemische Fällung hergestellten ZnO-Partikeln untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das durch anionische Tensid-Emulgierung synthetisierte ZnO eine kleine Partikelgröße, eine gleichmäßige Struktur, eine gute Dispersion und eine hohe Gasempfindlichkeit bei niedrigen Temperaturen aufweist. Liao Liling et al. Synthetisierter Zinkoxalat-Vorläufer durch Direktfällungsmethode mit Zinknitrat und Oxalsäure als Rohstoffen, Zugabe verschiedener Arten von Tensiden und anschließender thermischer Zersetzung, um Nano-Zinkoxidpulver zu erhalten. Durch den Zusatz von 2 % Tensiden kann die Partikelgröße von ZnO-Nanopartikeln effektiv reduziert werden. Unter ihnen ist die Wirkung von Polyethylenglykol-400 signifikant.