表面活性剂在纳米材料合成中的应用
表面活性剂在纳米八钼酸铵制备中的应用
ｏ ｔ ｍｏｙ ｄ ｔ ｎ ｔ ｒｐａ ａ ｖ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｉｄｉａｅ ｅ ｂ ｓ ｕ ａ ｅ—ａ ｔｖ ｇ ｎ ． ｃａ ｌｂ ａｅ ｏ ｈｅ ｐ ｅ ｒ ｔ ｅ ｐｒ ｃ ｓ ｎ ｎ ｃ ｔｄ ｔ ｅ ｔｓ ｒ ｃ ｉ ｈ ｆ ｃｉｅ ａ ｅ ｔ
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粒径。
将 四钼 酸 铵在 一定 的液 固比和反 应 条件 下 ， 通
过在 溶液 中的转 化 形成 糊 状 的八 钼 酸 铵 ， 这种 八 钼
酸铵 粒径 细小 ， 分子 团 聚现 象严重 ， 但 必须 经粉 碎才 能达 到适 宜 的 粒 径 ， 常 这 种 产 品 的粒 径 在 １—８ 通 ｍ左右 ， 但该 工艺 操作 简单 且 易控 制 ， 此可 用 该 因
方法 生产 塑料抑 烟阻燃 剂用 的八钼 酸铵 。
１ 传 统 八 钼 酸 铵 工 艺 概 述
１ １ 热分解 法 ．
将 二钼 酸铵在 １０— ２ ８ ２０℃进行 加热分 解 ， 取 制
八钼酸铵 ， 这种产品粒度较粗 ， 使用时需磨细， 磨碎 工艺不 当将影 响 抑 烟 、 阻燃 效 果 。分解 反 应 的方程
纳米技术与纳米材料_表面活性剂在纳米科技中的应用
收稿日期:2002-09-09;修回日期:2002-11-06作者简介:杨澄宇(1978-),男,四川人,现在江南大学攻读硕士学位。
通讯联系人:方 云,联系电话:(0510)5867220,E -mail :fangyun57@sina 1com 。
纳米技术与纳米材料(Ⅱ)———表面活性剂在纳米科技中的应用杨澄宇,方 云,蒋惠亮,陈明清(江南大学化学与材料工程学院,江苏 无锡 214036)摘要:纳米技术已发展成为一门多学科交叉与渗透的新兴学科。
表面活性剂在纳米技术中的应用,特别是在纳米材料制备中的应用,日益显示出广泛而深入的应用潜力。
表面活性剂分子由于其所独具的双亲分子特性,能显著降低系统的界面张力,并能在溶液中形成胶团、微乳状液、囊泡和液晶等自组装体。
表面活性剂分子所具有的这一性质,为纳米材料的制备提供了理想模板并能在制备过程中防止微粒的团聚。
通过对表面活性剂参与的不同纳米材料制备方法的论述,探讨了纳米材料在制备过程中的形成原理及表面活性剂在此中所起的不同作用。
关键词:表面活性剂;纳米技术;纳米材料;纳米粒子中图分类号:T Q423 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2003)02-0115-05 纳米材料是指组织或晶粒结构在1nm ～100nm 尺度的材料,该尺度处于原子簇和宏观物体之间,其所具有的独特性质如体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应使得纳米材料在力学、电学、磁学、热学、光学和化学活性等领域的研究及其在工程学、材料学等方面的应用逐步拓展与深入,因此对纳米材料的制备方法的研究也愈受关注。
通常,纳米材料的制备方法总体上可分为物理法、化学法和机械力学法。
相对而言,化学法制备过程更为简便,可操作性强,且可实现在原子或分子水平上的组装,从而在合成中可实现对粒子尺寸、形状和晶型等方面的控制。
表面活性剂因其具有的双亲结构而产生吸附性能,在纳米材料的制备过程中能显著降低纳米微粒的表面张力,从而可防止原生粒子团聚和对粒子的生长进行限制;并由于其本身具有的自组装特性,表面活性剂可在溶液中形成纳米尺度范围的胶团、微乳、液晶和囊泡等自组装体,从而提供纳米粒子生长的理想模板;甚至这些团簇自身就是纳米粒子的原型或能提供形成纳米粒子的金属离子[6]。
《表面物理与化学》期末考试题及答案
《表面物理与化学》期末考试1、水能完全润湿毛细玻璃管，现有两端半径不同的毛细管，里面有少量水，当在毛细管左端（半径大）加热时，毛细管内水向哪一端运动？理由？若是毛细管半径相同呢？（10分）答：（1）毛细管内水向半径小的一端移动。
（2）因为在完全润湿的情况下，液面呈凹形，附加压力指向液体外部，即左边向左，右边向右，加热前处于平衡状态。
根据杨—拉普拉斯公式，当表面张力相同时，液体的附加压力与曲率半径成反比。
半径大的毛细管曲率半径大，因此附加压力小，所以会向半径小的一端移动。
（3）半径相同时，也会向右移动。
因为加热也会使表面张力变小，也就是说左边的附加压力小了，所以向右移动。
2、在纯水面上放置一个小纸船，此时纸船静止，如果在纸船的船尾上涂抹肥皂，则会如何？解释现象。
（10分）答：纸船会轻微前行。
因为纸船放到静止的水面，以船底为边界，作用在边界周围的表面张力大小相等，方向相反，纸船当然静止不动。
但当船尾涂了肥皂后，由于表面活性剂的作用，尾部表面张力变小，头部表面张力未变，所以小船在这不等的表面张力作用下，会自动向前方移动。
3、用三通活塞，在玻璃管的两端吹两个大小不等的肥皂泡，当将两个肥皂泡相通时，两个泡的大小有何变化？（10分）答：小泡变小，大泡变大，直到两边曲率半径相等时，达到平衡。
因为肥皂泡是曲面，表面上指向曲面圆心的附加压力，根据杨—拉普拉斯公式，曲率半径越小，附加压力越大。
小泡受的附加压力比大泡大，则小泡内部的平衡压力也比大泡大。
当活塞打开后，压力稍高的小泡中有部分空气向大泡转移，所以小泡变小，大泡变大。
直到小泡消失，变成一个曲率半径与大泡的曲率半径相等的一条弧线，才达到平衡。
4、如果在一杯含有极微小蔗糖晶粒的蔗糖饱和溶液中，投入一块较大的蔗糖晶体，在恒温密闭的条件下，放置一段时间，这时该溶液有何变化？（10分）答：任何物质的饱和溶液，当其中存在着大小不同的被溶解物质晶态物质时，实际上这些大小不同的同种晶态物质的溶解度是不同的，晶粒越小越微，其溶解度越大。
表面活性剂在纳米技术中的应用研究
表面活性剂在纳米技术中的应用研究随着科技的不断进步和发展，纳米技术已经逐渐成为人们眼中的热门话题。
纳米技术是什么呢？纳米技术是一门专门处理和研究纳米材料的技术，它研究的是在纳米尺度下的物质的性质，并对其使用进行操作和制造。
而在纳米技术中，表面活性剂也是一个重要的研究领域。
那么，表面活性剂在纳米技术中有哪些应用呢？本篇文章将从纳米材料的性质、表面活性剂的作用、纳米技术中表面活性剂的应用三个方面进行探讨。
一、纳米材料的性质在纳米尺度下，由于表面积和界面现象因素的影响，物质的性质和性能都会发生很大的变化。
例如，纳米粒子的比表面积比普通材料更大，电子和离子的运动方式也有所不同，这些都为处理及进行改性提供了很好的基础。
二、表面活性剂的作用表面活性剂是指一类可以吸附在界面上，降低界面张力并改变界面性质的化学物质。
表面活性剂中的两端，一端的亲水性使其能够和水相相容，在水中形成“头”，另一端则是疏水性的，使其能够和油或其他疏水性液体相容，在疏水相中形成“尾”。
表面活性剂具有很好的分散、乳化和表面调节效果，能有效地调节纳米材料的粒径分布和表面性质。
三、纳米技术中表面活性剂的应用1. 纳米颗粒制备通过表面活性剂对纳米粒子进行改性，可以使纳米颗粒更好地分散在溶液中，并且粒径分布更为均匀。
同时，还可以通过调节表面活性剂的种类和用量来精细调控纳米颗粒的形貌和表面性质。
2. 纳米复合材料制备利用表面活性剂对不同的纳米材料进行复合，可以制备出具有良好性能和稳定性的纳米复合材料。
表面活性剂还可以通过改变纳米材料间的相互作用力，提高纳米复合材料的力学性能和导电性能等。
3. 纳米药物制备表面活性剂还可以用于纳米药物制备。
通过控制表面活性剂的存在和用量，可以制备出稳定的纳米药物载体，并且可以将表面活性剂与药物进行结合，提高药物的生物利用度。
总结表面活性剂作为一种重要的界面调节剂，在纳米技术中发挥了重要的作用。
通过表面活性剂的应用，可以使纳米材料更好地进行处理和改性，从而更好地发挥其应用价值。
表面活性剂在纳米材料形貌调控中的作用及机理研究进
头在 Ｔ 纳米棒表面吸附能力较硫酸醋基表面活性剂弱， ｅ 所以
晶体在（ １方向 。） ０ 增长速度比Ｓ Ｓ Ｄ 大。
２２ 反胶团作用机理 ．
表面活性剂在非水溶液中聚集形成反胶团， 其具有可增 溶极性水分子的极性内核。利用反胶团辅助制备纳米材料的 报道相对较多， 涉及到阴离子、 阳离子、 非离子等各种表面活 性剂体系， 制备的纳米材料的形貌也有颗粒、 棒簇、 棒、 管等。
反胶团一般是球状胶团， 显然， 只用反胶团水性微环境的限域 作用来解释这一现象是行不通的。 ａ 等阁在阴离子表面 ｈｇ Ｚｎ 活性剂十二烷基硫酸钠 Ｓ Ｓ Ｄ 和庚烷及环己烷组成的反胶团中
粉体纳米材料的表面活性
作者简介:刘剑,女,1972年生,硕士研究生。
1996～2001年就职于中国兵器工业第二一三研究所,担任国家“九五”重点预研项目“激光引爆控制技术”主要完成人之一,及该项目“十五”预研立项人,并获得所级“科技进步三等奖”。
此外还担任数个军品项目研制工作的课题负责人。
2001年在理学院应用化学系功能材料专业深造,现在主要从事生物医学材料的表面改性研究。
曹瑞军,博士,硕士导师。
开发应用表面活性剂在纳米粉体制备中的应用刘 剑 曹瑞军 郗英欣(西安交通大学理学院应用化学系,西安710049)摘 要 本文论述了表面活性剂在Al 2O 3纳米粉体制备、改性等方面的应用,并简要介绍表面活性剂在纳米粉体修饰中的作用。
关键词 表面活性剂,纳米微粒,Al 2O 3纳米粉体,表面修饰Application of surfactants in preparation of nano 2particlesLiou Jian Cao Ruijun Xi Y ingxin(School of Science ,Xi ’an Jiaotong University ,Xi ’an 710049)Abstract The functions of surfactants during the preparation ,modification and storage of nano 2particle Al 2O 3werediscussed in this paper ,and application of surfactant in nano 2particles surface modification were brief described.K ey w ords surfactant ,nano 2particles ,nano -particles Al 2O 3,surface modification 纳米材料和技术是纳米科技领域富有活力、研究内涵十分丰富的分支学科。
表面活性剂在纳米材料制备领域的研究概况
构 成 的两 亲性 分 子 ， 由于其 两 亲分 子结 构 在溶 液 中 产 生疏 水效 应 ，使表 面 活性 剂 分 子在 一定 条 件下 ，
可 以有 序 的排 列 形 成 各 种 结 构 的表 面 活 性 剂 分 子
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｒ ｅ ａ ｔ ｒ ｅｓ ｔ ｅ ａ ｈ ｐ ｉ ｃ ｍｏｅ ｕ ｅ ｉ ｈ ｎ ｗ ｄ ｙ ｒ ｐ ｌ ｄ ｉ ｎ ｉｌ ｓ ｒｎ ｉ ｇ ｓｒ ｃ ： ｕ ｆ ｔ ｎ ｓａ ｅ ｖ ｒａｉ ｍｐ ｉ ｈ ｌ ｌｃ ｌｓｗｈ ｃ ｏ ａ ａ ｓａ ｅ ａ ｐ ｉ ｎ ｍａ ｙ ｆ ｄ ，ａ ｇｎ ａ ｌ ｉ ｅ ｅ ｆｏ ｎ ｎ ｐ ｒｉｌ ｅ ｌｔ ｇ ｔ ｒｐ ｒ ｔ ｅ ｏ ｇ ｎ ｃ ｃ ｅ ｓ ｙ Ｆ ｒ ｔ ｅ ｓ ｎｈ ｓｓ ｏ ａ ｏ ｔｒａｓ ｍｉｒ ｅ ｌｉｎ ｒ ｍ ａ ｏ ａ ｔ ｅ ｔ ｍｐ ａｉ ｏ ｐ ｅ ａ ａｉ ｒ ａ ｉ ｈ ｍｉｔ ． ｏ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆｎ ｎ ｍａ ｅ ｉｌ ｃ ｎ ｖ ｒ ｃ ｏ ｍｕ ｓｏ ｓ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｌ ｅ ｔ ｂ ｉ ｅ ｅ ｈ ｉ ｕ ｈ ｔｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｔ ｏ ｔ ｌ ｈ ａ ｔ ｌ ｉｅ ｏ ｎ ｎ ｒ ａ ｉ ａ ｄ ｏ ｇ ｎ ｃ ｅ ｒ ｓ ｎ ｗｅｌ ｓａ ｌ ｈ ｄ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｔ ａ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｃ ｎ ｒ ｅ ｐ ｒ ｃｅ ｓｚ ｆｍａ ｙ ｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｎ ｒ ａ ｉ ａ — ｓ ｏｔ ｉ ｍａ ｒ ｌ． ｈ ｓ ｒ ｖｅ ｔｅ ｉ ｓ ｎ ｔ ｉ ｅ ｉｗ，ｗｅ ｄ ｓ ｃ ｓ ｅ ｈ ｅ ｅ ｔｔｎ ｅ ｃｅ ｆｓ ｒａ ｔｎ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｕ ｅ ｏｍｉｒ ｅ ｌｉｎ ｏ ｈ ａ Ｉ ｉｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｅ ｒ ｃ ｎ ｅ ｄ ｎ ｉｓ ｏ ｕ ｆｃ ａ ｔ ｎ ｈ ｓ ｆ ｃ ｏ ｍｕ ｓｏ ｓ ｆｒ ｔ ｅ
基于表面活性剂调控的金纳米颗粒制备
基于表面活性剂调控的金纳米颗粒制备表面活性剂是一类具有柔软分子结构的化合物，可以在液体表面降低表面张力，调节表面性质。
依靠表面活性剂的功能，科学家们研制出了许多在工业、生产中应用广泛的技术。
其中，通过表面活性剂调控制备金纳米颗粒具有广泛的应用前景。
第一部分：金纳米颗粒的制备金纳米颗粒具有独特的光学、电学、热学等性质，被广泛应用于生物医学、光电子学等领域。
为了制备粒径均一、结构规整的金纳米颗粒，一些高效的制备方法被提出，比如化学还原法、微波照射法等。
然而，这些方法需要使用有毒有害的化合物和条件，不能满足绿色制备的要求。
第二部分：表面活性剂作为调控金纳米颗粒制备的工具利用表面活性剂制备金纳米颗粒成为一种新型的绿色制备方法，具有简单、绿色、高效等优点。
其中，表面活性剂可以作为催化剂、反应介质、还原剂等，参与到制备金纳米颗粒的过程。
表面活性剂可以降低还原剂和金离子之间的自由能，促进金离子的还原形成金纳米颗粒。
同时，表面活性剂还能调控金纳米颗粒的形状和大小等特性。
比如，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，可以制备出球形、六边形、星形、杆状等形状不同的金纳米颗粒。
第三部分：表面活性剂调控金纳米颗粒制备的机制表面活性剂可以影响金纳米颗粒的制备机制和过程。
以CTAB为例，它可以在溶液中形成胶束，将金纳米颗粒包裹在胶束中，形成一个类似于微反应器的环境。
在此环境中，金离子能够均匀分布在胶束中，而不被聚集在一起。
在还原反应中，CTAB还可以充当还原剂，与还原剂一起将金离子还原生成金纳米颗粒。
此外，表面活性剂还可以调解反应活性中心的形成和演化，从而影响金纳米颗粒的晶型和形状。
比如，当以十二烷基硫酸钠（SDS）作为表面活性剂制备金纳米颗粒时，SDS的羟基可以吸附在金纳米颗粒表面，形成一层完整的覆盖层，从而强化晶体的表面能量，使金纳米颗粒形状变为六方晶。
结论表面活性剂在制备金纳米颗粒中具有独特的作用和优点，有望成为新型的、绿色的制备方法。
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溶致液晶的结构
三 、前沿应用
4、溶致液晶
两种表面活性剂组 装介孔结构的示意 图及二氧化硅的TEM图
三 、前沿应用
5、囊泡
囊泡具有稳定性和包容性，可以作为“纳米反
应器”制备纳米粒子，也可以制备空心球壳。
四 、结论展望
结论
（1）对纳米粒子具有稳定和分散的作用：
（2）对纳米材料形貌具有调控作用；
表面活性剂在纳米材料合成中的 应用
西北工业大学
蹇木强
报 告 内 容
☞背景及意义
☞作用机理
☞前沿应用 ☞结论展望
一 、背景及意义 1、纳米材料
纳米粒子的团聚
一 、背景及意义 2、表面活性剂
临界胶束浓度（CMC）:表面活性剂分子缔合形成
胶束的最低浓度。
一 、背景及意义
2、表面活性剂
有序分子组合体示意图
展望
表面活性剂在纳米材料形貌调控中具有优势，
随着研究的深入，表面活性剂有序分子组合体的
模板功能在纳米材料中将会发挥更大的作用，也
将会与纳米材料的优异性能产生协同作用。
Thank you
三 、前沿应用
3、微乳液
表面活性剂：
2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠（AOT）、SDS、
SDBS、CTAB等
助表面活性剂：
正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇等
脂肪醇
三 、前沿应用
3、微乳液
（1）配制两种微乳液； （2）物质交换或传递； （3）化学反应并成核； （4）生长成目的产物。
三 、前沿应用
使其反应。
（2）A、B两种反胶束溶液混合，通过反胶束的碰
撞，发生反应，并成核、生长。
（3）反应物由油相进入内部，水解产生纳米微粒。
三 、前沿应用
2、反胶束
铝酸镧（ LaAlO3 ）的TEM图
三 、前沿应用
3、微乳液
微乳液是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂
组成的澄清透明、各向同性的热力学稳定体系。
三 、前沿应用
1、胶束
阳离子表面活性剂：CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)
阴离子表明活性剂：SDBS（十二烷基苯磺酸钠）、
SDS（十二烷基硫酸钠）
三 、前沿应用
1、胶束
层状无机-表面活性剂介质结构形
成纳米线原理示意图。
三 、前沿应用
2、反胶束
反应方式：
（1）A增溶于反胶束，B为气体反应物，通入溶液
一 、背景及意义
2、表面活性剂
（1）控制纳米微粒大小、形状 （2）改善纳米材料表面性能 （3）控制纳米材料的结构
二 、作用机理
1、模板作用
（1）微反应器；
（2）偶联和相容：
（3）定向排列特性。
二 、作用机理
2、ห้องสมุดไป่ตู้散机理
（1）静电稳定机制
（2）空间位阻机制
（3） 静电位阻稳定机制
静电位阻稳定机制示意图