相較于普通氧化鋅,納米ZnO作為一種新型多功能無(wú)機(jī)材料,由極細(xì)顆粒組成,顆粒粒徑均為納米數(shù)量極(1nm~100nm),具有表面活性大,比表面積大且熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較好等優(yōu)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(xiàn)優(yōu)越。
江娟等人將納米氧化鋅添加在硅溶膠/純丙乳液中,復(fù)合制備一種新型的外墻建筑涂料,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該種外墻涂料抗紫外線性能優(yōu)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(jié)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(wěn)定性優(yōu)異。
但納米氧化鋅在使用時(shí),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(yán)重影響納米材料的性能和結(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)和性能,改性后的納米粉體分散相對(duì)均勻,不易團(tuán)聚。
蓋廣清等人采用硅烷偶聯(lián)劑(KH-570)對(duì)納米ZnO表面進(jìn)行改性,研究了偶聯(lián)劑用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)納米ZnO表面改性的影響,并采用活化指數(shù)、傅里葉紅外線光譜儀、X射線和掃描電鏡等方法對(duì)改性前后的納米ZnO進(jìn)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(yù)干燥,無(wú)水乙醇和去離子依照質(zhì)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(lián)劑(溶于無(wú)水乙醇),反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,溶液用無(wú)水乙醇清洗3次、離心機(jī)離心3次,然后置于真空干燥箱干燥,制得偶聯(lián)劑改性后納米ZnO。
2、試驗(yàn)結(jié)果
?。?)以硅烷偶聯(lián)劑KH-570為表面改性劑對(duì)納米ZnO表面進(jìn)行改性,實(shí)驗(yàn)證明,最佳改性條件:KH-570用量為3%,反應(yīng)時(shí)間2h,反應(yīng)溫度60℃。納米ZnO表面由親水性變?yōu)槭杷?,納米粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象改善,分散穩(wěn)定性提高。

?。?)FT-IR分析表明,硅烷偶聯(lián)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(huì)改變納米ZnO粉體的六方晶型結(jié)構(gòu),但納米ZnO粉體團(tuán)聚現(xiàn)象顯著改善。
資料來(lái)源:《蓋廣清,鐘媛.硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米氧化鋅表面的改性研究[J].吉林建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2022,39(06):51-55》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處!
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