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 納米粉體材料的團(tuán)聚問(wèn)題及解決方案

納米材料由于粒子尺寸進(jìn)入了納米量級(jí)，因而具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，進(jìn)而展現(xiàn)出許多特有的性質(zhì)。廣泛應(yīng)用于催化、濾光、醫(yī)藥、磁介質(zhì)及新材料等方面。?

出現(xiàn)的問(wèn)題

1.納米微粒粒徑減小。

2.有大量的孿晶、位錯(cuò)、層錯(cuò)等晶體缺陷存在。

3.導(dǎo)致大量的懸鍵和不飽和鍵。

4.分子間力、氫鍵、靜電作用引起顆粒團(tuán)聚的因素。

5.由于顆粒的量子隧道效應(yīng)導(dǎo)致團(tuán)聚。

6.納米粒子的比表面積巨大極易吸附氣體。

出現(xiàn)的原因

1.表面比原子數(shù)目增多，比表面積增大。

2.從高分辨率電子顯微鏡下觀察可以看出，離子表面為原子排列，完全不同于體相的層狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致大量的晶體缺陷存在主要原因。

3.粒子的表面積和表面活性點(diǎn)數(shù)目顯著增加、使得增大了其化學(xué)活性，導(dǎo)致了其化學(xué)不穩(wěn)定性。

4.在納米粒子中由于小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)表現(xiàn)得更為強(qiáng)烈。

5.化學(xué)惰性的金屬鉑制成納米微粒鉑黑后通過(guò)界面發(fā)生相互作用和固相反應(yīng)團(tuán)聚。

6.介質(zhì)與其作用，使晶粒生長(zhǎng)的速度加快，因而顆粒尺寸很難保持不變。

解決方案

1.加入反絮凝劑在微粒表面形成雙電層,通過(guò)雙電層之間庫(kù)倫排斥作用使粒子之間發(fā)生團(tuán)聚的引力大大降低。實(shí)現(xiàn)納米微粒分散的目的。

2.加入表面活性劑，使其吸附在粒子表面，形成微胞狀態(tài)，使得粒子之間不能接觸，從而防止團(tuán)聚體的產(chǎn)生。

3.運(yùn)用超聲技術(shù)分散微粒，通過(guò)對(duì)分子周?chē)h(huán)境的物理作用影響分子，產(chǎn)生的沖擊波和微射流所具有粉粹作用，達(dá)到分散微粒的目的。

4.利用鈍化處理，采用純凈的氧氣在懶性氣體的稀釋下進(jìn)行氧化，可在一定的程度上控制顆粒表面的氧化速度從而防止顆粒在空氣中的急劇氧化。

5.利用表面改性，采用物理方法對(duì)納米粉體進(jìn)行表面處理，降低納米粉體顆粒的表面能，提高納米分體的穩(wěn)定性。

6.可選用各種化學(xué)溶劑，如苯、醇類(lèi)等有機(jī)溶劑，這樣可以保持顆粒間的良好分散性和均勻性，大大降低晶粒生長(zhǎng)速度，延緩或避免顆粒氧化。