纳米粉体的团聚与分散

时间:2019-06-28, 来源:纳琳威纳米科技(上海)有限公司

目前可以容易地制备出各种纳米粉体,但是,纳米粉体的团聚问题却严重地阻碍了纳米粉体的应用和相应的纳米材料的制备。对于具有自组装结构的纳米材料,因为团聚问题无法得到设计的结构;对于纳米聚晶材料,由于团聚会引起颗粒异常长大,引起性能的劣化;对于纳米发光和纳米催化等直接利用纳米粉体的场合,团聚更是直接降低了材料的性能和效率。因此,纳米技术发展到今天,团聚已成为纳米技术继续发展的瓶颈。国内研究人员就纳米粉体的团聚,特别是硬团聚机理及纳米粉体制备和应用过程中纳米粉体分散的基本途径进行了综述。

纳米粉体

所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象。纳米粉体的团聚一般分为软团聚和硬团聚。对于纳米粉体的软团聚机理,人们的看法比较一致,是由纳米粉体表面分子或原子之间的范德华力和静电引力导致的。对于硬团聚,不同化学组成、不同制备方法有不同的团聚机理,无法用一个统一的理论来解释。该理论认为纳米粉体材料自溶剂中分离和干燥过程中产生的硬团聚主要是因为排水过程中的毛细管作用造成的。含有分散介质的纳米粉体在加热时吸附液体介质开始蒸发,随着水分的蒸发,颗粒之间的间距减小,在颗粒之间形成了连通的毛细管,随着介质的进一步蒸发,颗粒的表面部分裸露出来。而水蒸气则从孔隙的两端出去,这样由于毛细管力的存在,在水中形成静拉伸压力,它能导致毛细管孔壁的收缩,因此认为毛细管作用力是导致纳米粉体硬团聚形成的主要原因。

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