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干货!纳米粉体粒子的表面修饰和改性

来源:广州宏武材料科技有限公司 纳米粒子表面修饰专家    发布时间:2017-12-12浏览量:

一、纳米粉体粒子的定义

      纳米粉体材料是指粒度小于100纳米的介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。纳米粉体因具有特殊的表面性质和所具有的体积效应,表面效应,量子小尺寸效应和宏观量子隧道效应。要获得稳定而不团聚的纳米粉体,必须在制备或分散纳米粉体的过程中对其进行表面修饰,表面修饰对于纳米粉体的制备、改性和保存都具有非常重要的作用。


二、纳米粉体表面特性

1)纳米粉体表面处于高能状态。具有自发团聚的趋势。
2)纳米粉体的表面原子具有不饱和性质,易与其他原子结合,具有很高的化学活性。
3)纳米粉体表面台阶和粗糙度增加,表面出现非化学平衡、非整数配位的化学价。

三、纳米粉体表面修饰的目的

      纳米粉体经表面改性后,其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都将发生变化,有利于颗粒保存、运输及使用。通过修饰纳米粉体表面,可以达到以下目的。
 
1)改变或改善粉体的分散性。
2)提高纳米粉体的表面活性,为纳米粉体的偶联、 接枝创造了条件。
3)使微粒表面产生新的物理、化学、生物性能及新的功能。
4)改善纳米粉体与其他物质之间的相容性。
5)为纳米材料的自组装奠定基础。

四、纳米粉体表面修饰方法

1. 物理法。通过吸附、涂敷、包覆等物理手段对粒子表面进行改性。

例1:采用表面活性剂修饰纳米粉体,表面活性剂分子能在颗粒表面形成一层分子膜,阻碍了颗粒之间的相互接触,增大了颗粒之问的距离,避免了架桥羟基和真正化学键的形成。
例2:利用溶胶可实现对无机纳米粉体的包覆,改善纳米粉体的性能。用Cu、Ag对纳米TiO2粉体表面进行修饰,可明显提高其杀菌效能;用Pt对纳米TiO2粉体表面进行修饰后,可以制备新型光电阴极材料。

2. 化学法
      表面化学修饰法是纳米粉体表面原子与修饰剂分子发生化学反应,改变其表面结构和状态的方法,是纳米粉体分散、复合等的重要手段。
a、根据需要在颗粒表面引入一层包覆物,这样改性后的纳米粉体可以看成是由核层和壳层组成的复合粉体。壳层可以试无机物也可以是有机物。
b、利用化学反应赋予粒子表面新的功能基,使其产生新的机能。
c、通过机械力作用增强粒子的表面活性,从而与其他物质发生反应、附着,大大表面修饰的目的。

五、纳米粉体表面修饰技术

      随着纳米粉体制备技术的发展,以改善纳米粉体分散性、表面活性、功能性以及与其他物质之间的相容性为目的的表面处理或表面修饰技术应运而生。近年来,纳米粉体的表面处理(表面修饰)已形成了一个新的研究领域,从处理方法到处理对纳米粉体表面性质以及应用性能的影响,都有许多问题值得探讨。广州宏武材料科技有限公司可以根据客户应用需要有针对性地对纳米粉体表面进行改性,包括0维纳米颗粒,一维纳米线体和二维纳米无机物的修饰和改性,从而一定程度上扩大了纳米粉体的应用范围。欢迎客户咨询洽谈!



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