粉体纳米材料的表面活性.pdf

第31卷第7期化工新型材料Vol131No17
2003年7月NEWCHEMICALMATERIALSJuly2003

开发应用

表面活性剂在纳米粉体制备中的应用

刘剑曹瑞军郗英欣

(西安交通大学理学院应用化学系,西安710049)

摘要本文论述了表面活性剂在Al2O3纳米粉体制备、改性等方面的应用,并简要介绍表面
活性剂在纳米粉体修饰中的作用。

关键词表面活性剂,纳米微粒,Al2O3纳米粉体,表面修饰

Applicationofsurfactantsinpreparationofnano2particles

LiouJianCaoRuijunXiYingxin

(SchoolofScience,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049)

AbstractThefunctionsofsurfactantsduringthepreparation,modificationandstorageofnano2particleAl2O3were
discussedinthispaper,andapplicationofsurfactantinnano2particlessurfacemodificationwerebriefdescribed.

Keywordssurfactant,nano2particles,nano-particlesAl2O3,surfacemodification

纳米材料和技术是纳米科技领域富有活力、研言,若是由物理上的键合(如范德华力等)引起的团
究内涵十分丰富的分支学科。近年来,纳米级超微聚,称为软团聚。若是由化学上的键合(如氢健、桥
粉是材料制备的热点。纳米材料的合成方法虽然很氧键等)引起的团聚,称为硬团聚。软团聚可以用机
多,但若想合成超细的纳米级粉料而很少团聚或没械方法使之打开,而打开硬团聚就比较困难。微小
有团聚,则很不容易,这是由于纳米微粒特殊的表面粒子的团聚可能发生在合成阶段、干燥过程及后处
性质所致。纳米粉体具有如下的表面特性:(1)庞大理中,因此重要的是在粒子制备和处理的每一步都
的比表面积;(2)纳米粒子的表面原子所处的晶体场使粒子稳定而不团聚。表面活性剂常被用于合成过
环境及结合能与内部原子有所不同,存在许多悬空程中,制备分散粒子或分散已合成的团聚的超细粒
键,并具有不饱和性质,键态严重失配,出现许多活子。在液相介质中,利用分散剂分散超细粒子的方
性中心,因而极易与其他原子相结合而趋于稳定,所法已得到广泛研究。表面活性剂对于纳米微粒的制
以,具有很高的化学活性;(3)表面台阶和粗糙度增备、改性和保存都具有非常重要的作用。
加,表面出现非化学平衡、非整数配位的化学价。
1表面活性剂分散微粒的机理
由于纳米粉体的巨大比表面,以致有巨大的表
面Gibb函数。而团聚将降低这种能量,这在热力学超细微粒的团聚是由于范德华力的吸引而造成
上是自发的。团聚可由各种键合形式聚集,一般而的,或由于使体系的总表面能趋于极小化的驱动力

作者简介:刘剑,女,1972年生,硕士研究生。1996～2001年就职于中国兵器工业第二一三研究所,担任国家“九五”重点预研项目“激光
引爆控制技术”主要完成人之一,及该项目“十五”预研立项人,并获得所级“科技进步三等奖”。此外还担任数个军品项目研制
工作的课题负责人。2001年在理学院应用化学系功能材料专业深造,现在主要从事生物医学材料的表面改性研究。
曹瑞军,博士,硕士导师。

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net
·38·化工新型材料第31卷

引起的。表面活性剂的表面活性部分可表现为带有后再冷却至室温。此时,喷射入含有12十二烷基硫
正电荷、负电荷、不带电荷或呈现两性。当超细微粒醇的表面活性剂雾滴,这些团簇粒子既被擦洗净化,
中加入表面活性剂时,后者吸附在粒子的表面,以两同时又被收集在稳定胶质悬浮体收集室中。

种方式提供粒子间的排斥力:一种是由静电的排斥Al2O3超微粉还可以采用化学气相法制备,如采

作用提供分散力,阻止粒子的团聚。粒子周围存在用Al2O3或AlBr3-O2氧化反应体系来制备,获得的
双电层,因而在粒子表面与溶液之间存在不等的电粒径在013μm以下。此外,也可采用金属直接氧化
荷分布。当表面活性剂分子吸附在粒子表面时,可来制备。现已开发出金属铝粉直接氧化制备低价、

以强化这种双电层结构,从而产生一种分散的稳定高质量γ-Al2O3球形超微粉体的装置。原料气体
状态。这种方法对于稀溶液和有极性的有机介质是与氧气混合在燃烧器中形成烟焰,所得的