纳米微粒的特性-

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1、吸附是相接触的不同相之间产生的结合现象吸附1、物理吸附：吸附剂与吸附相之间是以范德瓦耳斯力之类较弱的物理力结合2、化学吸附：吸附剂与吸附相之间是以化学键强结合吸附可分成两类纳米微粒由于有大的比表面和表面原子配位不足，与相同材质的大块材料相比较，有较强的吸附性。纳米粒子的吸附性与被吸附物质的性质、溶剂的性质以及溶液的性质有关。电解质和非电解质溶液以及溶液的PH值等都对纳米微粒的吸附产生强烈的影响。不同种类的纳米微粒吸附性质也有很大差别。吸附产生原因1.非电解质的吸附非电解质是指电中性的分子，它们可通过氢键、范德瓦耳

2、斯力、偶极子的弱静电引力吸附在粒子表面。其中主要是以氢键形成而吸附在其它相上。例如，氧化硅粒子对醇、酰胺、醚的吸附过程中氧化硅微粒与有机试剂中间的接触为硅烷醇层，硅烷醇在吸附中起着重要作用。上述有机试剂中的Ｏ或N与硅烷醇的羟基(OH基)中的H形成0—H或N—H氢键，从而完成SIO2微粒对有机试剂的吸附，如图1所示。影响吸附的两大因素：1、受粒子表面性质的影响；2、受吸附相的性质影响。即使吸附相是相同的，但由于溶剂种类不同吸附量也不一样。例如，以直链脂肪酸为吸附相，以苯及正己烷溶液为溶剂，结果以正己烷为溶剂时直链脂

3、肪酸在氧化硅微粒表面上的吸附量比以苯为溶剂时多，这是因为在苯的情况下形成的氢键很少。从水溶液中吸附非电解质时，pH值影响很大，pH值高时，氧化硅表面带负电，水的存在使得氢键难以形成，吸附能力下降。电解质在溶液中以离子形式存在，其吸附能力大小由库仑力来决定，纳米微粒在电解质溶液中的吸附现象大多数属于物理吸附。紧密层：靠近纳米微粒表面的一层属于强物理吸附，称为紧密层，它的作用是平衡了超微粒子表面的电性分散层：离超微粒子稍远的离子形成较弱吸附层，称为分散层。由于纳米粒子的大的比表面常常产生键的不饱和性，致使纳米粒子表面

4、失去电中性而带电(例如纳米氧化物，氮化物粒子)，而电解质溶液中往往把带有相反电荷的离子吸引到表面上以平衡其表面上的电荷，这种吸附主要是通过库仑交互作用而实现的。例如，纳米尺寸的黏土小颗粒在碱或碱土类金属的电解液中的吸附（这是一种物理吸附过程，它是有层次）。吸附层的电学性质也有很大的差别．2.电解质的吸附二.纳米微粒的分散与团聚１.分散现实问题：在纳米微粒制备过程中，纳米微粒表面的活性使它们很容易团聚在一起从而形成带有若干弱连接界面的尺寸较大的团聚体，这给纳米微粒的收集带来很大的困难。解决办法：用物理方法（或化学方

5、法）制备的纳米粒子经常采用分散在溶液中进行收集。尺寸较大的粒子容易沉淀下来．当粒径达纳米级(1—100nm)，由于布朗运动等因素阻止它们沉淀而形成一种悬浮液(水溶胶或有机溶胶)。这种分散物系又称作胶体物系，纳米微粒称为胶体。即使在这种情况下，由于小微粒之间库仑力或范德瓦耳斯力团聚现象仍可能发生。如果团聚一旦发生，通常用超声波将分散剂(水或有机试剂)中的团聚体打碎。其原理是由于超声频振荡破坏了团聚体中小微粒之间的库仑力或范德瓦耳斯力，从而使小颗粒分散于分散剂中。为防止小颗粒团聚可采取的几种措施：a、加入反絮凝剂形成

6、双电层反絮凝剂的选择可依纳米微粒的性质、带电类型等来定。即：选择适当的电解质作分散剂，使纳米粒子表面吸引异电离子形成双电层，通过双电层之间库仑排斥作用使粒子之间发生团聚的引力大大降低，实现纳米微粒分散的目的。例如，纳米氧化物SiO2，Al2O3和TiO2等在水中的pH高低不同(带正电或负电)，因此可选Na+，NH4+或Cl-，NO3-异电离子作反絮凝剂，使微粒表面形成双电层，从而达到分散的目的。b、加表(界)面活性剂包裹微粒为了防止分散的纳米粒子团聚也可加入表面活性剂，使其吸附在粒子表面，形成微胞状态，由于活性剂

7、的存在而产生了粒子间的排斥力，使得粒子间不能接触，从而防止团聚体的产生。对于磁性纳米微粒，由于颗粒之间磁吸引力，很容易团聚，加入界面活性剂（如油酸）使其包裹在磁性粒子表面，造成粒子间排斥作用，避免了团聚体的生成。三、流变学1.基本概念流体：流体是由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的,它的基本特征是没有一定的形状和具有流动性。流体都有一定的可压缩性,液体可压缩性很小,而气体的可压缩性较大。流体的流变形态分为牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体：剪切应力τ与剪切速率成正比的流体。非牛顿流体：包括假塑性流体

8、、塑性流体和胀流体。假塑性流体和塑性流体都属于剪切变稀的流体，但塑性流体具有屈服值。胀流体属于剪切变稠的流体。黏度η：是流体内部抵抗流动的阻力，用对流体的剪切应力与剪切速率之比表示。ηred为胶乳浓度(体积分数)，Φ为粒子的形状因子，等于2.5，Ｋ为静电引力常数(约1.35)。随胶乳粒径减小黏度的增加是由于粒径愈小，胶乳比表面增大，胶乳间静电引力增大，Mooney式中的Ｋ