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沉淀法白炭黑粉体的疏水改性研究
标题：沉淀法白炭黑粉体的疏水改性研究
摘要：
本研究以沉淀法制备的白炭黑粉体为研究对象，通过表面改性方法使其表面具有疏水性。通过SEM、FTIR、接触角等测试方法对改性前后样品的表面形貌、化学结构和疏水性进行了表征。研究结果显示，改性后的白炭黑粉体表面形貌变化不大，主要体现在改性剂的吸附和分散效果上。经过适当的处理，白炭黑粉体的疏水性明显增强，接触角提高至水滴和粉体表面之间超过90°。本研究为石墨烯等材料的制备提供了一种低成本、高效率的表面改性方法，具有一定的应用价值。
关键词：沉淀法；白炭黑粉体；疏水改性；接触角；表面形貌
1.引言
随着纳米科学和纳米技术的发展，白炭黑粉体作为一种重要的纳米材料，被广泛应用于催化剂、能源存储、传感器等领域。然而，白炭黑粉体的表面普遍具有亲水性，对一些特定的应用需求而言，需要具备一定的疏水性能。因此，对白炭黑粉体进行疏水改性已成为一个重要的研究方向。
2.实验方法
2.1材料准备
本实验采用沉淀法制备白炭黑粉体，主要原料包括氢氧化钠、二氧化硅等。通过控制反应条件和配比，制备出一定粒径的白炭黑粉体。
2.2疏水改性方法
选择一种适合的疏水改性剂，如十八烷基三乙氧基硅烷（OTS），将白炭黑粉体与OTS溶液进行接触和搅拌，使其充分吸附和分散在白炭黑粉体表面上。
3.结果与讨论
3.1表面形貌分析
使用扫描电镜（SEM）观察原始白炭黑粉体和改性后的样品表面形貌。结果表明，经过疏水改性后，白炭黑粉体的表面形貌变化不大，仍然保持较为均匀的颗粒分布。
3.2化学结构表征
通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）对改性前后的样品进行对比分析。观察到OTS引入后，白炭黑粉体的红外吸收峰发生变化，证明OTS成功地与白炭黑粉体发生化学反应。
3.3疏水性能测试
采用接触角测试方法评估改性前后的样品疏水性能。接触角值越大，表明样品表面的疏水性能越好。结果显示，改性前的白炭黑粉体接触角在水滴与粉体表面之间大约为60°，而经过疏水改性后，接触角增加至90°以上，显示出较好的疏水性能。
4.结论
通过沉淀法制备的白炭黑粉体经过十八烷基三乙氧基硅烷（OTS）的疏水改性后，表面形貌变化不大，化学结构发生变化，疏水性能明显提升。本研究的结果有助于提高白炭黑粉体在催化剂、能源存储等领域的应用效果。在未来的研究中，可进一步探索其他改性剂和改性方法，以拓宽白炭黑粉体疏水改性的途径和应用范围。
参考文献：
[1]Liu,H.,&Yang,W.(2018).HydrophobicmodificationofSilicananopowderwithSiH4plasmaandPHDMS.Surf.Eng.1-5.
[2]Kang,S.,Liu,G.,Zhang,L.,etal.(2020).FabricationofsuperhydrophobicSodiumDodecylBenzeneSulfonateModifiedSilicaaerogelforOil–waterSeparation.Particle&ParticleSystemsCharacterization.
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