Modyfikacja powierzchni nano cząstek ZnO środkami powierzchniowo czynnymi

2020-12-03 17:49:17

Bardzo ważny jest również dobór odpowiedniej ilości środka powierzchniowo czynnego przy kontroli wielkości cząstek, rozkładu wielkości cząstek, kształtu cząstek i tak dalej. Zbyt duża lub zbyt mała ilość środka powierzchniowo czynnego będzie w pewnym stopniu wpływać na właściwości nano ZnO.

Wielkość cząstek proszku ZnO zmienia się w zależności od ilości modyfikatora powierzchni, a wielkość cząstek nano ZnO będzie mała tylko wtedy, gdy dawka jest dobra. Dzieje się tak dlatego, że gdy ilość modyfikatora powierzchni jest mała, siła odpychania pomiędzy cząstkami lub na powierzchni cząstek nie jest wystarczająca, aby zapobiec grawitacji cząstek blisko siebie, powodując aglomerację. Jednakże, gdy ilość środka powierzchniowo czynnego jest zbyt duża, pomiędzy cząstkami powstaje jego nadmiar, co uniemożliwia swobodny ruch pomiędzy cząstkami, powodując w ten sposób aglomerację cząstek. Ponadto wiązanie samego środka powierzchniowo czynnego będzie również sprzyjać zbliżaniu się cząstek i aglomeracji. Jest to krzywa wpływu ilości środka powierzchniowo czynnego na wielkość cząstek nano ZnO.

Wybór odpowiedniego modyfikatora powierzchni odgrywa decydującą rolę w przygotowaniu nano ZnO. Przed użyciem należy wziąć pod uwagę cel zastosowania i wymagania obrabianego obiektu, wielkość cząstek, rozkład wielkości cząstek, morfologię cząstek, polarność powierzchni i proces obróbki.

W procesie syntezy środki powierzchniowo czynne mogą działać jako „miękka matryca” reakcji, pomagając w kierunkowym wzroście kryształów. Dzięki adsorpcji chemicznej i specyficznej selektywności powierzchni kryształów kształt cząstek jest bardziej zróżnicowany, wykazując różnorodne morfologie. Kwiat taki jak ZnO przygotowano w temperaturze 200 ℃ z glikolem polietylenowym 220000 (peg220000) jako środkiem powierzchniowo czynnym w warunkach hydrotermalnych, a ZnO w kształcie kolumny i pręta można było przygotować poprzez zmianę środka powierzchniowo czynnego na CTAB (bromek cetylotrimetyloamoniowy) w określonej temperaturze. Dodecylobenzenosulfonian sodu (SDBS), dodecylosiarczan sodu (SDS) i dodecylokarboksylan sodu są często stosowane jako środki powierzchniowo czynne do wytwarzania nanomateriałów ZnO o różnej morfologii.

Modyfikując powierzchnię nano cząstek ZnO środkami powierzchniowo czynnymi, można poprawić lub zmienić dyspersję cząstek, a także poprawić aktywność powierzchniową cząstek. Na powierzchni cząstek można wytworzyć nowe właściwości fizyczne, chemiczne i mechaniczne oraz nowe funkcje, a także poprawić kompatybilność między nanocząstkami a innymi substancjami. Uważa się, że wraz z dalszym rozwojem środków powierzchniowo czynnych w dziedzinie ultradrobnych materiałów proszkowych środki powierzchniowo czynne będą odgrywać większą rolę w dziedzinie materiałów proszkowych nano ZnO.