De juiste oppervlaktemodificator speelt een beslissende rol bij de bereiding van nano-ZnO

2020-11-20 00:42:15

De selectie van een geschikte oppervlaktemodificator speelt een beslissende rol bij de bereiding van nano-ZnO. Het toepassingsdoel en de vereisten van het behandelde object, de deeltjesgrootte, de deeltjesgrootteverdeling, de deeltjesmorfologie, de oppervlaktepolariteit en het behandelingsproces moeten vóór gebruik in overweging worden genomen.

Tijdens het syntheseproces kunnen oppervlakteactieve stoffen fungeren als het "zachte sjabloon" van de reactie om de kristalgerichte groei te bevorderen. Door chemische adsorptie en specifieke selectiviteit van het kristaloppervlak is de vorm van de deeltjes meer gediversifieerd, wat een verscheidenheid aan verschillende morfologieën vertoont. Bloemachtig ZnO werd bereid bij 200 ℃ met polyethyleenglycol 220000 (peg220000) als oppervlakteactieve stof onder hydrothermische omstandigheden, en kolom- en staafvormig ZnO kon worden bereid door bij een bepaalde temperatuur de oppervlakteactieve stof te veranderen in CTAB (cetyltrimethylammoniumbromide). Natriumdodecylbenzeensulfonaat (SDBS), natriumdodecylsulfaat (SDS) en natriumdodecylcarboxylaat worden vaak gebruikt als oppervlakteactieve stoffen om ZnO-nanomaterialen met verschillende morfologieën te bereiden.

De effecten van PEG-400, onverzadigde vetzuren Tween-60 en PAAS op de grootte en oppervlaktemorfologie van ZnO-nanodeeltjes werden bestudeerd. De resultaten toonden aan dat het sterische hinderingseffect van PEG de oppervlaktespanning van ZnO-nanodeeltjes verlaagde, de binding tussen deeltjes verminderde en een goed effect had op het verkleinen van de deeltjesgrootte van nanodeeltjes, en dit tot op zekere hoogte verhinderde. Het effect van agglomeratie kan de deeltjesgrootte effectief verminderen. Het gebruik van onverzadigde vetzuren tween-60 en PAAS met laag polyacrylaatnatrium kan echter de microporiën op het oppervlak van het poeder bezetten, wat resulteert in een afname van het specifieke oppervlak van het poeder, wat resulteert in een goede dispersie van nano-zinkoxide.

Door de effecten van ionische (natriumdodecylsulfaat, cetyltrimethylaminebromide) en niet-ionische (Tween-80, polyethyleenglycol-6000) oppervlaktemodificatoren op de grootte en morfologie van zinkoxidedeeltjes te vergelijken, wordt aangetoond dat natriumdodecylsulfaat een goede dispersie van precursor heeft, en de deeltjesgrootte van nanometer zinkoxide is ook klein (ongeveer 80 nm); polyethyleenglycol-6000 kan effectief in nanodeeltjes worden gewikkeld. De resultaten laten zien dat het oppervlak van ZnO-deeltjes kan voorkomen dat de deeltjes convergeren om de tweede agglomeratie te vormen, en dat de nano-ZnO-deeltjes ongeveer 95 nm zijn; cetyltrimethylaminebromide is een kationische modificator en heeft dezelfde lading als de voorloper van nano-ZnO. Vanwege de wederzijdse afstoting kan het actieve middel zich niet effectief op het oppervlak van de precursordeeltjes wikkelen, waardoor de deeltjes gemakkelijk kunnen agglomereren. De grootte van ZnO-nanodeeltjes is ongeveer 203 nm.

De effecten van verschillende oppervlakteactieve stoffen op de grootte van ZnO-deeltjes, bereid door chemische precipitatie, werden onderzocht. De resultaten laten zien dat het door anionische emulgering van oppervlakteactieve stoffen gesynthetiseerde ZnO een kleine deeltjesgrootte, een uniforme structuur, een goede dispersie en een hoge gasgevoeligheid bij lage temperatuur heeft. Liao Liling et al. Gesynthetiseerde zinkoxalaatvoorloper door middel van directe precipitatiemethode met zinknitraat en oxaalzuur als grondstoffen, waarbij verschillende soorten oppervlakteactieve stoffen worden toegevoegd en vervolgens thermische ontleding om nano-zinkoxidepoeder te verkrijgen. De toevoeging van 2% oppervlakteactieve stoffen kan de deeltjesgrootte van ZnO-nanodeeltjes effectief verminderen. Onder hen is het effect van polyethyleenglycol-400 aanzienlijk.