相較于普通氧化鋅,納米ZnO作為一種新型多功能無機材料,由極細顆粒組成,顆粒粒徑均為納米數量極(1nm~100nm),具有表面活性大,比表面積大且熱穩定性和化學穩定性較好等優異性能,在抗菌防腐、阻燃、光催化以及抗紫外線性能等方面表現優越。
江娟等人將納米氧化鋅添加在硅溶膠/純丙乳液中,復合制備一種新型的外墻建筑涂料,實驗結果發現該種外墻涂料抗紫外線性能優越,透光度低于10%。黃文藝等人采用溶劑熱法首次制得片狀多孔納米氧化鋅,研究結果表明片狀納米氧化鋅在紫外-可見光照射條件下光催化活性和穩定性優異。
但納米氧化鋅在使用時,由于其表面親水疏油,容易聚集,分散不均,與其它聚合物難以相容,嚴重影響納米材料的性能和結構。
目前,納米ZnO的改性方法主要分為摻雜和表面改性,選用表面改性的方法可以在很大程度上控制合成后納米ZnO的結構和性能,改性后的納米粉體分散相對均勻,不易團聚。
蓋廣清等人采用硅烷偶聯劑(KH-570)對納米ZnO表面進行改性,研究了偶聯劑用量、反應溫度和反應時間對納米ZnO表面改性的影響,并采用活化指數、傅里葉紅外線光譜儀、X射線和掃描電鏡等方法對改性前后的納米ZnO進行表征,探究其改性效果。
1、納米氧化鋅改性
取適量納米ZnO放在真空干燥箱中預干燥,無水乙醇和去離子依照質量比3:5混合,在干燥后的燒杯中加入納米ZnO和上述溶液。超聲破碎處理30min,在1000r/min下,攪拌1h,勻速攪拌后待溫度恒定,緩慢勻速滴加硅烷偶聯劑(溶于無水乙醇),反應結束后冷卻至室溫,溶液用無水乙醇清洗3次、離心機離心3次,然后置于真空干燥箱干燥,制得偶聯劑改性后納米ZnO。
2、試驗結果
?。?)以硅烷偶聯劑KH-570為表面改性劑對納米ZnO表面進行改性,實驗證明,最佳改性條件:KH-570用量為3%,反應時間2h,反應溫度60℃。納米ZnO表面由親水性變為疏水性,納米粒子的團聚現象改善,分散穩定性提高。
?。?)FT-IR分析表明,硅烷偶聯劑KH-570成功改性納米ZnO粉體;XRD衍射和SEM分析表明,是否改性并不會改變納米ZnO粉體的六方晶型結構,但納米ZnO粉體團聚現象顯著改善。
資料來源:《蓋廣清,鐘媛.硅烷偶聯劑對納米氧化鋅表面的改性研究[J].吉林建筑大學學報,2022,39(06):51-55》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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