Nano-çinko oksit yüzeyi nasıl değiştirilir?
Nano-çinko oksit, yeni bir tür fonksiyonel ince inorganik kimyasal malzemedir. Küçük partikül boyutu ve geniş spesifik yüzey alanı nedeniyle kimyasal, optik, biyolojik ve elektriksel açıdan benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Antibakteriyel katkı maddeleri, katalizörler, kauçuk, boyalar, mürekkepler, kaplamalar, cam, piezoelektrik seramikler, optoelektronik ve günlük kimyasallar vb. Geniş beklentilerin geliştirilmesi ve kullanılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bununla birlikte, nano-çinko oksitin geniş spesifik yüzey alanı ve spesifik yüzey enerjisi nedeniyle, yüzey polaritesi güçlüdür ve aglomerasyonu kolaydır; nano etkisini büyük ölçüde sınırlayan organik ortamda homojen bir şekilde dağılması kolay değildir. Bu nedenle, nano-çinko oksit tozunun dispersiyonu ve yüzey modifikasyonu, matriste nano-malzemeler uygulanmadan önce gerekli bir tedavi yöntemi haline gelmiştir.
1. Nano-çinko oksitin yüzey kaplama modifikasyonu
Bu, şu anda inorganik dolgu maddelerinin veya pigmentlerin ana yüzey modifikasyon yöntemidir. Yüzey aktif madde, parçacıkların yüzeyine yeni özellikler kazandırmak için parçacıkların yüzeyini kaplamak için kullanılır. Yaygın olarak kullanılan yüzey değiştiriciler arasında silan birleştirme maddesi, titanat birleştirme maddesi, stearik asit, silikon vb. bulunur.
Wang Guohong et al. nano-çinko oksitin yüzeyini değiştirmek için sodyum laurat kullandı. Sodyum sitrat miktarının %15, pH değerinin 6 ve modifikasyon süresinin 1.5 saat olduğu koşullarda, modifiye edilmiş nano-çinko oksitin lipofilisitesi iyileştirildi. Kimyasal derece %79.2’ye ulaşır ve metanol ve ksilen içinde iyi dağılabilir. Zhuang Tao et al. nano-çinko oksit yüzeyini değiştirmek için titanat birleştirme maddesi kullandı. Titanat miktarı %3, sıcaklık 30°C ve karıştırma süresi 90 dakika olduğunda, nano-çinko oksit aktivasyon indeksi %99.83’e ulaşabilir. Modifiye edilmiş nano-çinko oksit doğal kauçuğa uygulandığında, hem tst hem de t90 uzar ve çekme mukavemeti, kopma uzaması ve eğilme esnekliğinin tümü iyileştirilir.
2. Nano-çinko oksitin mekanokimyasal modifikasyonu
Bu, yüzey kristal yapısını ve fizikokimyasal yapısını değiştirmek için parçacık yüzeyini mekanik stresle etkinleştirmek için toz haline getirme, sürtünme ve diğer yöntemleri kullanma yöntemidir. Bu yöntemde, moleküler kafes yer değiştirir, iç enerji artar ve aktif toz yüzeyi, yüzey modifikasyonu amacına ulaşmak için dış kuvvet etkisi altında reaksiyona girer ve diğer maddelere bağlanır.
Stearik asit molekülü çinko oksidin yüzeyine kimyasal olarak bağlanır, modifikasyon öncesi ve sonrası çinko oksidin kristal yapısı aynıdır, parçacıklarının aglomerasyonu azalır ve ikincil parçacık boyutu önemli ölçüde azalır. Modifiye edilmiş numunelerin aktivasyon indeksi ve lipofilisitesi ölçülerek, optimal değiştirici miktarı çinko oksit kütlesinin %10’udur. Çinko oksidin yüzeyi lipofilik ve hidrofobiktir ve organik çözücülerde iyi bir dağılım performansına sahiptir.
3. Nano-çinko oksit çökeltme reaksiyonu modifikasyonu
Yöntem, yüzey özelliklerini değiştirmek için parçacıkların yüzeyine bir kaplama tabakası yerleştirmek için organik veya inorganik maddeler kullanır.
Şu anda, nano-çinko oksit hazırlama teknolojisinde bazı atılımlar yapıldı ve Çin’de birkaç sanayileşmiş üretici kuruldu. Bununla birlikte, nano-çinko oksitin yüzey modifikasyon teknolojisi ve uygulama teknolojisine fazla dikkat edilmemiş ve uygulama alanının gelişimi büyük ölçüde kısıtlanmıştır. Bu nedenle, nano-çinko oksit ürünlerinin yüzey modifikasyonu ve uygulaması ile ilgili araştırmaları güçlendirmek, yüksek performanslı ürünler geliştirmek ve farklı alanlardaki nano-çinko oksit ürünlerine olan talebi karşılamak için ürünlerin uygulama alanlarını genişletmek gerekmektedir.