纳米粒子的分散性及分散稳定性
二氧化钛纳米粒子声敏剂特点
二氧化钛纳米粒子声敏剂特点
二氧化钛纳米粒子作为一种典型的无机纳米声敏剂，具有广泛的应用前景。
以下是其主要特点：
1. 无毒环保：二氧化钛纳米粒子本身无毒，且具有良好的生物相容性，因此在药物载体、食品添加剂、环境修复等领域应用广泛。
2. 稳定性高：二氧化钛纳米粒子具有稳定的化学性质和良好的耐候性，不易分解变色，可在不同环境下保持稳定的性能。
3. 声学性能优异：二氧化钛纳米粒子具有较高的声学响应性能，能够有效吸收超声波并转换为热能，促进肿瘤细胞的凋亡。
4. 易于改性：通过物理或化学方法，可以对二氧化钛纳米粒子进行表面改性，提高其在特定环境中的分散性和稳定性，进一步拓展其在生物医学领域的应用。
5. 易于合成：二氧化钛纳米粒子可通过多种方法进行合成，如水热法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法等。
这些方法可以根据实际需求进行选择或优化，实现大规模制备。
6. 良好的光催化性能：二氧化钛纳米粒子在紫外光下具有优异的光催化性能，能够降解有机污染物和抗菌消毒。
这一特点使其在环保、卫生等领域备受关注。
7. 广泛的应用领域：除了在声敏剂领域的应用外，二氧化钛纳米粒子还可应用于光电、传感、太阳能利用等领域。
其多功能性使得它在未来科技发展中具有广阔的应用前景。
综上所述，二氧化钛纳米粒子作为一种无机纳米声敏剂，具有无毒环保、稳定性高、声学性能优异、易于改性、易于合成、良好的光催化性能和广泛的应用领域等特点。
这些优势使得它在生物医学、环保、卫生等领域具有重要的应用价值和发展前景。
氧化铈纳米粒子
氧化铈纳米粒子氧化铈纳米粒子是一种具有广泛应用前景的纳米材料，具有良好的催化性能和优异的化学稳定性。
本文将从氧化铈纳米粒子的制备方法、性质与应用等方面进行探讨，旨在为读者提供关于氧化铈纳米粒子的全面了解。
一、制备方法氧化铈纳米粒子的制备方法多种多样，常见的方法包括溶剂热法、水热法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等。
其中，溶剂热法是一种常用的制备方法，通过在高温高压条件下将铈盐和氧化剂反应生成氧化铈纳米粒子。
二、性质分析氧化铈纳米粒子具有许多独特的性质。
首先，氧化铈纳米粒子具有较高的表面积和较好的分散性，这使得其在催化反应中具有更高的活性。
其次，氧化铈纳米粒子具有优异的氧化还原性能，可用于催化剂、传感器等领域。
此外，氧化铈纳米粒子还具有良好的耐热性和化学稳定性，适用于高温环境下的应用。
三、应用领域氧化铈纳米粒子在许多领域具有广泛的应用前景。
首先，在催化领域，氧化铈纳米粒子可用作催化剂，用于有机合成、废气处理等反应中。
其次，在能源领域，氧化铈纳米粒子可用于燃料电池、锂离子电池等器件中，提高其性能。
此外，氧化铈纳米粒子还可用于环境监测、生物医学和光催化等领域。
四、研究进展对氧化铈纳米粒子的研究已取得了一系列重要进展。
研究人员通过调控氧化铈纳米粒子的形貌、尺寸和结构等参数，进一步提高了其催化性能和稳定性。
此外，研究人员还探索了氧化铈纳米粒子在其他领域的应用潜力，并取得了一些重要成果。
五、展望与挑战尽管氧化铈纳米粒子在各个领域都显示出了良好的应用前景，但仍面临一些挑战。
例如，如何进一步提高氧化铈纳米粒子的催化性能和稳定性，以满足不同领域的需求；如何解决氧化铈纳米粒子的生产成本和环境影响等问题。
因此，未来的研究应继续深入探索氧化铈纳米粒子的制备方法和性质，并寻找解决方案，以促进其在各个领域的应用。
氧化铈纳米粒子作为一种具有广泛应用前景的纳米材料，其制备方法、性质与应用等方面的研究已取得了一系列重要进展。
未来的研究应致力于进一步提高氧化铈纳米粒子的性能，并解决相关的挑战，以推动其在催化、能源、环境和生物医学等领域的应用。
纳米铜胶体的制备和分散稳定性的研究
本科毕业设计（论文）纳米铜胶体的制备和分散稳定性的研究学院材料与能源学院专业金属材料工程年级班别 2009级（1）班学号学生姓名指导教师黄钧声2013 年 6 月纳米铜胶体的制备和分散稳定性的研究材料与能源学院摘要本文综述了纳米技术和纳米材料，并由此引出纳米铜胶体的性质特征、应用前景、研究现状及其制备方法，在综合考虑的情况下，采用一步法制备纳米铜胶体，并进行研究实验。
选择硼氢化钾(KBH4)为还原剂，硫酸铜(CuS04·5H20)为氧化剂，并添加强碱氢氧化钾（KOH）、络合剂乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）和分散剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP），以去离子水为溶剂，通过化学还原反应制备纳米铜胶体。
对制得的纳米铜胶体，进行X射线衍射法测定、激光动态光散射法测定、pH值分析、XRD分析、TGA-DSC分析、沉降比与沉降时间分析等。
主要研究不同成分配比、不同温度等条件下，制备的纳米铜胶体的纯度、粒度、粘度、分散稳定性及其变化规律，寻求最佳工艺参数，从理论上分析其原因，获得分散稳定的铜－水纳米胶体，并测试和研究其综合性能。
实验结果表明，分散剂CTAB/PVP对纳米铜胶体具有良好的分散效果，可获得平均粒径小、粒度分布范围窄、分散稳定性好的纳米铜胶体，可保存一个月以上不发生沉淀。
关键词：一步法，液相还原，纳米铜胶体，分散稳定性AbstractNanotechnology and nanomaterials is reviewed in this paper, and thus lead to nanometer copper colloidal nature of the characteristics, application, research status and its preparation method, under the condition of the comprehensive consideration, adopt one-step of copper colloidal nanoparticles, prepared by the study and experiment. Select KBH4 as the reducing agent, CuS04 · 5H20 as oxidant, and adding alkali KOH, complexing agent EDTA-2Na and dispersant CTAB/PVP, with deionized water as solvent, by chemical reduction reaction for the preparation of nano copper colloid.To made of copper colloidal nanoparticles, X ray diffraction method, laser dynamic light scattering method, pH value analysis, XRD analysis, TGA-DSC analysis, sedimentation rate and settling time analysis,etc.Research different composition ratio and different temperature conditions, the preparation of nanometer copper purity, particle size, viscosity, dispersion stability of the colloid and its change rule, seeking the best process parameters, theoretically analyzed its reason, get dispersed nano colloid stability of copper-water, and its comprehensive performance testing and research.Experimental results show that the dispersant CTAB/PVP on the nano copper colloid has a good dispersion effect can be obtained small average particle size, narrow particle size distribution, good dispersion stability nano copper colloid, precipitate can be stored for more than one month.Key words: One-step, Liquid phase reduction, Nano copper colloid, Dispersion stability目录1 文献综述 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 气相蒸气法 (1)1.1.2 等离子体法 (1)1.1.3 机械化学法 (2)1.1.4 液相还原法 (2)1.1.5 γ射线辐照-水热结晶联合法 (2)1.2 纳米技术的问世 (2)1.3 纳米技术的影响 (3)1.4 纳米材料的性质 (4)1.5 纳米胶体的特性表征 (5)1.5.1 纳米胶体的分散稳定性 (5)1.5.2 纳米胶体的稳定机制 (5)1.5.3 纳米胶体的分散方法 (6)1.6 纳米胶体的应用前景 (7)1.7 纳米胶体的研究现状 (7)1.8 纳米铜胶体的研究概况 (7)1.8.1 两步法制备纳米铜胶体 (8)1.8.2 一步法制备纳米铜胶体 (8)2 实验内容 (10)2.1 实验目的 (10)2.2 实验方案 (10)2.3 分散介质及分散剂的选择 (11)2.3.1 分散介质的选择 (11)2.3.2 分散剂的选择 (12)2.4 实验试剂 (12)2.5 实验仪器 (13)2.6 实验原理 (14)2.6.1 硼氢化钾的反应机理 (14)2.6.2 CTAB分散剂的反应机理 (15)2.6.3 PVP分散剂的反应机理 (15)2.7 实验步骤 (16)2.8 实验现象 (17)3 实验结果及分析 (18)3.1 分散剂CTAB对纳米铜胶体分散稳定性及颗粒粒度大小的影响 (18)3.2 分散剂PVP对纳米铜胶体分散稳定性及颗粒粒度大小的影响 (21)3.3 络合剂EDTA-2Na对纳米铜胶体分散稳定性及颗粒粒度大小的影响 (24)3.4 强碱KOH对纳米铜胶体分散稳定性及颗粒粒度大小的影响 (29)3.5 不同温度下对纳米铜胶体分散稳定性及颗粒粒度大小的影响 (32)3.5.1 不同温度的分散剂CTAB对纳米铜胶体分散稳定性及颗粒粒度大小的影响 (32)3.5.2 不同温度的分散剂PVP对纳米铜胶体分散稳定性及颗粒粒度大小的影响 (34)3.6 不同超声分散时间对5wt%纳米铜墨水分散稳定性的影响 (38)3.7 纳米铜胶体的沉降比分析 (39)3.8 纳米铜胶体的XRD分析 (40)3.9 纳米铜胶体的TGA-DSC分析 (41)3.10 纳米铜墨水的粘度分析 (43)结论 (44)参考文献 (46)致谢 (48)1 文献综述1.1引言纳米铜胶体颗粒因其特异的物理化学性质广泛应用于催化、润滑、磁流体等领域，更成为研究的热点之一，其制备的相关报道已有很多，如:气相蒸气法、等离子体法、机械化学法、液相还原法、γ射线辐照-水热结晶联合法等[1]。
第三章 纳米粉体的分散
河南理工大学材料学院
第三章 第1节
超声分散机理
❖ 气泡可重新溶解于气体中，也可上浮并消失，也 可能脱离超声场的共振相位而溃陷。
❖ 这种空化气泡在液体介质中产生、溃陷或消失的 现象，就是空化作用
❖ 空化作用会产生局部的高温高压，并产生巨大的 冲击力和微射流，纳米粉体在其作用下，表面能 被削弱，从而实现对纳米粉体的分散作用
采用电位滴定法确定离解度随pH的变化
河南理工大学材料学院
第三章 第3节
❖ 实验步骤
1、在聚合物酸溶液中加几滴HNO3，pH值调至2.5 2、加入KNO3电解质以维持其离子强度，用标准NaOH溶液
滴定至pH＝12.5，记录pH值随NaOH加入量的变化 3、滴定空白曲线：相同离子强度不含聚合物酸的溶液用相
δ0
ZrO2
pH值 ❖ 当pH<4时，聚丙烯酸（PAA）
纳米粉末在水中分散性的探讨
中图分类号 ：Ｂ ４ Ｔ ３
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：８２ １１ （０７ ０ —０７ ０ １１—９ ８２０ ）１０ １— ５
ｍｅ ｈ ｉｍ，ｅ ｅ ｔ ｓａｉ ｎ ｐ ｃ ｔｒｃ ｓａ ｉ ｔ ｃ ａ ｉｍ ｄ ｓ ｌ ａｉｎ ｏ ｕ ｅ ｉ ｅ ａ ｔ ａ ｅ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ｃａ ｓ ｎ ｌ ｃｒ ｔ ｔ ａ ｄ ｓ ａ ｅ ｓｅｉ ｔ ｌ ｙ ｍｅ ｈ ｓ ａ ｏ ｖ ｔ ｆ ｓ ｐ ｒ ｄ ｓ ｒ ｎ ｇ ｎ ；Ｆ ｃ ｏ ｆ ｃ ｏ ｃ ｂ ｉ ｎ ｎ ｏ ｐｓ ｓ ｄ ｓ ｅ ｉｎ ｓａ ｉ ｔ ｅ ａｇ ｅ ， ｄ ｔｅ ｒ ｃ ｎ ｅ ｅ ｃ ｒ ｓ ｉｔｏ ｕ ｅ ；Ｉ ｔ ｄ ｃｎ ｏ ｔ ｏ ｓ ｗ ｉｈ ａ ｅ ｔｔ ｅ ｉｐ ｒ ｏ ｔ ｂｌ ｙ ａ ｕ ｄ ａ ｅ ｅ ｔｒ ｓ ａ ｈ ｗｏ ｋ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｎ ｒ ｕ ｉ ｇ ｓ ｍｅ ｍｅ ｄ ｈ ｃ ｓ ｉ ｒ ｒ ｎ ｈ ｒ ｏ ｈ ｆ ｃ ｈ ｄ ｓ ｅ ｉｔ ｙ ｅ ａ ｕ ｔ ｇ ｓ ｏ ｉ ｇ Ｔ ｏ ｉｐ ｒｓ ｂ ｖ ａ ｉ ｈ ｗ ｎ ． ｗｏｃ ｍｍｏ ｉｐ ｒｉｎ ｍｅ ｈ ｄ ； ｖ ｒ ｉｗ ｏ ｅｗ ｏｅ ｐ ｓ ａ ｅａ ｉｅ ｓ ｅ ｅ ｄ ｙ ｌ ｎ ｎ ｄ ｓ ｅ ｏ ｔ ｏ ｓ Ｏ ｅ ｖｅ ｎ ｔ ｈ ｌ ａ ｓ ｇ ｒ ｇ ｖ ｎ ａ ｎ ． ｓ ｈ ｅ ｈ ｔ
分析 ， 介绍了几种表征分散性效果的方法； 出了目 指 前较为常用的两种分散方法。
纳米粒子发生团聚的原因及控制方法
纳米粒子发生团聚的原因及控制方法
纳米粒子是一种特殊的物质，其尺寸通常在1-100纳米之间。
由于其尺寸和表面特性的独特性质，纳米粒子被广泛应用于药物传递、生物成像、催化剂等领域。
然而，纳米粒子会因为吸附、电荷、范德华力等因素而发生团聚，降低其应用效果和安全性。
因此，控制纳米粒子的团聚是一个重要的问题。
本文将介绍纳米粒子发生团聚的原因，以及控制纳米粒子团聚的方法。
一、纳米粒子发生团聚的原因
1.吸附力：纳米粒子表面可能会吸附空气中的分子、离子、蛋白质等物质，导致纳米粒子之间产生吸附力，从而发生团聚。
2.电荷：纳米粒子表面的电荷会影响其稳定性。
当纳米粒子表面带有相同的电荷时，会产生相互排斥的力量，使纳米粒子分散。
反之，如果表面带有不同的电荷，会产生相互吸引的力量，使纳米粒子团聚。
3.范德华力：范德华力是物质之间的一种引力，它与距离的平方成反比。
当纳米粒子之间的距离很近时，会产生范德华力，使纳米粒子聚集在一起。
二、控制纳米粒子团聚的方法
1.表面修饰：通过在纳米粒子表面引入不同的化学官能团，可以改变其表面电荷，从而调节表面吸附和排斥力，控制其稳定性。
2.添加分散剂：分散剂可以在纳米粒子表面形成包覆层，防止纳米粒子之间产生范德华力和吸附力，从而防止团聚。
3.控制环境参数：环境参数如温度、pH值等可以影响纳米粒子
表面电荷，从而控制其稳定性。
4.离子强度调节：适当调节溶液中的离子强度，可以改变纳米粒子表面电荷，从而控制其稳定性。
总之，控制纳米粒子的团聚是纳米材料研究中的一个重要问题，需要综合运用表面修饰、分散剂、环境参数和离子强度等多种方法来解决。
纳米材料在高分子材料中的应用
纳米材料在高分子材料中的应用班级:Z090162 学号:Z09016206 姓名:张欢纳米材料及其技术是随着科技发展而形成的新型应用技术。
纳米材料的研究是从金属粉末、陶瓷等领域开始的,现已在微电子、冶金、化工、电子、国防、核技术、航天、医学和生物工程等领域得到广泛的应用。
近年来将纳米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活跃,并取得了许多可观的成果。
一、纳米粒子的特性及其对纳米复合材料的性能影响1·1纳米粒子的特性纳米粒子按成分分可以是金属,也可以是非金属,包括无机物和有机高分子等;按相结构分可以是单相,也可以是多相;根据原子排列的对称性和有序程度,有晶态、非晶态、准晶态。
由于颗粒尺寸进入纳米量级后,其结构与常规材料相比发生了很大的变化,使其在催化、光电、磁性、热、力学等方面表现出许多奇异的物理和化学性能,具有许多重要的应用价值。
(1)表面与界面效应。
纳米微粒比表面积大,位于表面的原子占相当大的比例,表面能高。
由于表面原子缺少邻近配位的原子和具有高的表面能,使得表面原子具有很大的化学活性,从而使纳米粒子表现出强烈的表面效应。
利用纳米材料的这种特点,能与某些大分子发生键合作用,提高分子间的键合力,从而使添加纳米材料的复合材料的强度、韧性大幅度提高。
(2)小尺寸效应。
当超细微粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,导致其磁性、光吸收、热、化学活性、催化性及熔点等发生变化。
如银的熔点为900℃,而纳米银粉的熔点仅为100℃(一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%~50%)。
应用于高分子材料改性,利用纳米材料的高流动性和小尺寸效应,可使纳米复合材料的延展性提高,摩擦系数减小,材料表面光洁度大大改善。
(3)量子尺寸效应。
即纳米材料颗粒尺寸小到定值时,费米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级的现象。
其结果使纳米材料具有高度光学非线性、特异性催化和光催化性质等。
纳米TiO2在水分散体系中的稳定性
由于纳米材料的特殊结构 ， 使其具有常规 材料不具备 纳米二氧化钛（ 上海维来新材料有限公司） 氢氧 ； 的优异性能 ， 而在许多领域呈现广阔的应用前景¨ 。 化钠 、 无水碳酸钠 、 乙酸 、 聚乙烯吡咯烷酮 、 六偏磷酸钠
如纳米二氧化钛（ ｉ 对紫外线有强烈的吸收以及光 （ ＴＯ ） 均为 市 售 分 析 纯或 化 学 纯 ） 阳离 子 表 面 活性 剂 ； 催化作用， 可用于纺织品后整理 ， 使织物具有 良好的抗 １２ 、 ７ 阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（ ２ 均为工业 紫外线和抗菌效果 一。纳米微粒的表面积极大 ， Ｊ 当它 级 ） 。
ｔ ｅ ｉｏ ｌｃ ｒ ｏｎ ｆｐ ａｕ ． ．Ｔｈ ｏｌ ｙ ｔ ｍ ｓ ｓａ ｌ ｎ ｒ ｈ ｏｌｗ ｉｇ ｃ ｎ ｉｏ ｓ。ｊｅ ｎｏｎｃｓ ｒ ｃａ ｔｗｉ ｏｎ ｈ ｓ ｅｅ ｔｉ ｐ ｉｔｏ Ｈ ｖ ｌｅ３ ５ ｃ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｔｂｅ ｕ ｄｅ ｅ ｆ ｌ ｎ ｏ ｄｔ ｎ ｓ ｔ ｏ ｉ ． ，ａ ｉ ｉ ｕｆ ｔ ｎ ｔ ｃ — ａ ｈ
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高溶胶的稳定性 。
关键词 ：整理 ； 米技术 ； 纳 二氧化钛 ； 溶肢 ； 分散 性； 稳定性
中图分类号 ： Ｓ ９ ． Ｔ １５ ５ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ： ００— ０ ７ ２０ ）７— ０ ４— ３ １０ ４ １ （０ ６ ０ ０ ０ ０
Ｓ ａ ｉ ｔ ｆｎ ｎ ｏ ， ｎ ｗａｅ － ａ ｅ ｉｐ ｒｅ ｓ ｓｅ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ａ ｏ Ｔｉ ｉ ｔｒｂ ｓ ｄ ｄ ｓ ｅ ｓ ｙ ｔｍ ｉ
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二 研究进展
• 文献介绍了采用SE-10N以及丙烯腈共聚来制 备炭黑微胶囊，值得一提的是SE-10N既是一 种表面活性剂，又是一种单体，聚合形成微 胶囊进一步提高了分散液的稳定性。
Preparation of carbon black dispersion with enhanced stability by aqueous copolymerization of apolymerizable surfactant
二 研究进展
文章中介绍了采用分散剂的方法以及微胶囊的方法来 制备颜料黄PY74分散液，并且比较了两者的稳定性， 采用的分散剂是苯乙烯-马来酸酐共聚物，微胶囊的 壁材也是苯乙烯-马来酸酐共聚物，实验的结果证实 采用微胶囊的方法得到分散液对于PH值，温度等的 稳定性要优于分散剂分散的方法。
Colloidal Properties of Copolymer-Encapsulated and Surface-Modified Pigment Dispersion and Its Application in Inkjet Printing Inks
二 研究进展
文献介绍了采用PAA分散剂来将二氧化钛分散在水中， 并考察了PAA的分子量以及浓度对于稳定性的影响。 通过PAA与二氧化钛之间的氢键或其他的相互作用， 使PAA吸附在二氧化钛的表面，靠着静电排斥的机理 来起到稳定的作用。
Adsorption of poly(acrylic acid) onto the surface of titanium dioxide and the colloidal stability of aqueous suspension
纳米粒子的分散性及分散稳定性
报告人：杨帆 导师：周雪琴
一 背景 二 研究进展
一 背景
大小在1-100nm的粒子称为纳米粒子，由于纳米 粒子的粒径近似于胶体粒子，所以可以用胶体 的稳定理论来近似的探讨纳米粒子的分散性。
纳米粒子在液相中的分散过程包括以下三个步骤： (a)超细粒子在液相中的润湿；(b)团聚体在机械 力作用下被打开成独立的原生粒子或较小的团 聚体；(c)将原生粒子或较小团聚体稳定，防止 发生再团聚。
文献中介绍了采用乳液聚合的方法来制备炭黑微胶囊， 首先是先将炭黑进行改性，在炭黑的表面引入亲水性的 苯磺酸钠的基团，来提高炭黑在水中的分散稳定性，然 后以甲基丙烯酸甲酯等为单体，以过硫酸铵为引发剂， 制备炭黑微胶囊。
二 研究进展
Polymer encapsulation of surface-modified carbon blacks using surfactant-free emulsion polymerisation
二 研究进展
文章中介绍了悬浮聚合的方法，以苯乙烯为单体来 制备炭黑微胶囊。首先用油酸来对炭黑进行改性， 在炭黑的表面吸附上油酸，以此来增强炭黑在单体 中的分散性，然后再聚合形成微胶囊。炭黑粒子约 在50nm左右，红外，TGA证明炭黑表面吸附进展
一 背景
团聚包括软团聚和硬团聚，颗粒间由于静电作用力和范 德华力作用聚集，相互作用力较小，形成的是软团聚体； 一般是指颗粒之间通过化学键力或氢键作用力等强作用 力连接形成的团聚体。 解释纳米粒子分散稳定性的理论主要有DLVO理论以及空 间稳定理论。
二 研究进展
目前，将纳米粒子分散，以及为了提高分散液的 分散稳定性的方法主要有：分散剂法、改性法、 微胶囊法。