Как модифицировать поверхность нанооксида цинка?
Оксид наноцинка представляет собой новый тип функционального тонкого неорганического химического материала. Благодаря небольшому размеру частиц и большой удельной поверхности он обладает уникальными физическими и химическими свойствами в химическом, оптическом, биологическом и электрическом аспектах. Он широко используется в антибактериальных добавках, катализаторах, резине, красителях, чернилах, покрытиях, стекле, пьезоэлектрической керамике, оптоэлектронике и повседневных химикатах и т. Д., Развитие и использование широких перспектив.
Однако из-за большой удельной площади поверхности и удельной поверхностной энергии нанооксида цинка полярность поверхности сильная, и его легко агломерировать; его нелегко равномерно диспергировать в органических средах, что сильно ограничивает его наноэффект. Поэтому диспергирование и модификация поверхности порошка нанооксида цинка стали необходимым методом обработки перед нанесением наноматериалов в матрицу.
1. Модификация поверхностного покрытия из нанооксида цинка
В настоящее время это основной метод модификации поверхности неорганических наполнителей или пигментов. Поверхностно-активное вещество используется для покрытия поверхности частиц, чтобы придать новые свойства поверхности частиц. Обычно используемые модификаторы поверхности включают силановый связующий агент, титанатный связующий агент, стеариновую кислоту, силикон и т. д.
Ван Гохонг и др. использовали лаурат натрия для модификации поверхности нанооксида цинка. В условиях, когда количество цитрата натрия составляло 15%, значение рН составляло 6, а время модификации составляло 1,5 часа, липофильность модифицированного нанооксида цинка улучшалась. Химическая степень достигает 79,2%, хорошо диспергируется в метаноле и ксилоле. Чжуан Тао и др. использовали титанатный связующий агент для модификации поверхности нанооксида цинка. Когда количество титаната составляло 3%, температура составляла 30°С, а время перемешивания составляло 90 минут, индекс активации нанооксида цинка мог достигать 99,83%. Когда модифицированный нанооксид цинка наносится на натуральный каучук, его tst и t90 увеличиваются, а прочность на растяжение, удлинение при разрыве и гибкость при изгибе улучшаются.
2. Механохимическая модификация нанооксида цинка
Это метод использования измельчения, трения и других методов для активации поверхности частиц механическим напряжением для изменения кристаллической структуры поверхности и физико-химического строения. В этом методе молекулярная решетка смещается, внутренняя энергия увеличивается, а поверхность активного порошка реагирует и присоединяется к другим веществам под действием внешней силы, чтобы достичь цели модификации поверхности.
Молекула стеариновой кислоты химически связана на поверхности оксида цинка, кристаллическая структура оксида цинка до и после модификации одинакова, снижается агломерация его частиц, значительно уменьшается размер вторичных частиц. По измерению индекса активации и липофильности модифицированных образцов оптимальное количество модификатора составляет 10% от массы оксида цинка. Поверхность оксида цинка является липофильной и гидрофобной и обладает хорошими дисперсионными характеристиками в органических растворителях.
3. Модификация реакции осаждения нанооксида цинка
В этом методе используются органические или неорганические вещества для нанесения слоя покрытия на поверхность частиц для изменения их поверхностных свойств.
В настоящее время в технологии получения нанооксида цинка были сделаны некоторые прорывы, и в Китае было создано несколько промышленных производителей. Однако технологии модификации поверхности и технологии нанесения нанооксида цинка не уделялось должного внимания, а развитие области его применения было сильно ограничено. Поэтому необходимо усилить исследования по модификации поверхности и применению продуктов из нанооксида цинка, разработать высокоэффективные продукты и расширить области применения продуктов, чтобы удовлетворить спрос на продукты из нанооксида цинка в различных областях.