纳米SiO<,2>的表面改性及其分散性研究

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纳米SiO2作为一种新型无机功能粉体材料,由于其优异的性能而引起了人们的高度重视。然而,纳米SiO2颗粒表面具有极强的活性,很容易团聚在一起,形成若干弱连接界面的尺寸较大的团聚体,且其表面亲水疏油,在有机介质中很难均匀分散,极大地限制了其应用。因此,对纳米SiO2进行表面改性处理,消弱或者消除团聚现象,提高其在有机介质中的分散性的研究,成为了纳米SiO2能否得到广泛应用的关键所在。 本文首先通过氢氧化铝(Al(OH)3)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纳米SiO2进行了表面包覆和改性处理,改善了纳米SiO2的表面结构和分散性。实验采用沉淀法中的非均匀成核法,将Al(OH)3均匀包覆于纳米SiO2颗粒表面,再通过十二烷基苯磺酸钠进行有机改性处理。探讨了无机包覆过程中,悬浮溶液的pH值、分散剂用量,干燥方法等工艺条件对包覆效果的影响;通过对表面吸附量的测定,探讨了有机改性过程中,反应温度、有机改性剂用量、溶液的pH值以及搅拌时间等对有机改性效果的影响。使用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对表面包覆改性后纳米SiO2的结构及物相进行了分析;采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对包覆改性后的纳米SiO2的形貌及分散状况进行了观察;利用Malvern Zetasize 3000HSA自动电位粒度仪测定了改性后样品在不同pH值下的表面电位。结果表明,在悬浮溶液pH值为
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