纳米颗粒分散技术的研究与发展
纳米技术的发展现状与未来趋势分析
纳米技术的发展现状与未来趋势分析纳米技术是近年来备受关注的领域，它将科学与技术相结合，通过控制物质的结构和性质，制造出尺寸在纳米尺度范围内的材料和器件。
随着研究的不断深入，纳米技术在许多领域展现出了巨大的潜力，例如能源、医药、材料等。
本文将对纳米技术的发展现状与未来趋势进行分析，以期为读者带来关于纳米技术的一些思考。
第一部分：纳米技术的发展现状随着纳米技术的快速发展，各种纳米材料的制备和应用得到了极大的推进。
在能源领域，纳米技术被用于提高太阳能电池的效率和储能设备的性能。
通过利用纳米颗粒的特殊光学和电子性质，太阳能电池的能量转换效率得到了显著提高。
此外，纳米材料的储能性能也引起了广泛关注，纳米结构能够增加电池的容量并提高充放电速度，因此在电动汽车和可再生能源存储方面具有重要应用价值。
在医药领域，纳米技术也有着广泛的应用。
纳米材料可以用于制造高效的药物传递系统，通过合理设计纳米载体，可以使药物在体内更好地释放，提高药效并减少副作用。
此外，纳米技术还可用于制造纳米传感器，用于早期疾病诊断和治疗。
纳米生物传感器具有高灵敏度、高选择性和快速响应等特点，可用于检测微量分子、病原体和肿瘤标志物，为医学诊断和治疗提供了新的手段。
纳米材料的开发还具有广泛的材料领域的应用前景。
纳米技术可以改变材料的物理、化学和力学性能，使其具有更高的强度、硬度和导电性能。
纳米材料还在光电子、光伏、化学催化等领域具有丰富的应用。
例如，纳米线材料可用于高效光伏电池的制备，纳米催化剂可以提高化学反应的效率。
这些领域的研究和应用对于推动纳米技术的发展具有重要意义。
第二部分：纳米技术的未来趋势分析纳米技术的发展前景广阔，未来的发展方向也具有很大的潜力。
首先，纳米技术将进一步推动信息技术领域的发展。
纳米电子器件和存储器件可以实现更高的密度、更快的速度和更低的能耗。
通过利用纳米材料的特殊性质，例如量子效应和磁性特性，可以制造更小、更快的计算机和数据存储设备，为信息技术的发展提供新的可能性。
纳米技术在生物学研究中的应用和发展
纳米技术在生物学研究中的应用和发展随着科技的不断发展，纳米技术在各个领域得到了广泛的应用。
其中，生物学领域是一个应用纳米技术最广泛且最重要的领域之一。
纳米技术在生物学领域的应用可以帮助我们更好地了解生命体系的结构和功能，对生物医学、环境保护等领域产生了深远的影响。
一、纳米技术在生物学研究中的应用1.纳米药物传递系统纳米技术在生物学领域的最主要应用就是纳米药物传递系统。
纳米粒子具有比分子还小的尺寸，可以通过细胞膜进入细胞内部，这使得纳米颗粒成为一种优秀的药物传递载体。
纳米药物传递系统可以通过包裹药物并控制药物释放的方式提高药物疗效，并减少药物对人体的副作用。
2.生物标记和生物成像纳米技术在生物标记和生物成像方面也有重要的应用。
将纳米颗粒引入到生物体内，可以通过磁共振成像（MRI）、X射线成像以及荧光成像等方法实现对生物体内部的观察和分析，从而更好地了解生命体系的结构和功能。
3.纳米传感器纳米技术还可以用于打造纳米传感器，这些传感器可以对化学成分、温度、光线等参数进行监测和分析。
纳米传感器在目前的医学、环保等领域拥有广泛的应用。
二、纳米技术在生物学中的发展纳米技术在生物学领域的应用已经有了长足的发展。
随着科技的不断提升，人们对纳米技术在生物学中的应用也越来越深入。
1.基因转移技术生物学家们通过纳米技术的手段，不仅能够将药物传递到人体某个器官内部，还可以将基因从一个细胞传递到另一个细胞中。
这一技术被称为基因转移技术。
基因转移技术对于某些序列不完整或存在缺陷的基因疗法来说，具有非常重要的意义。
2.纳米机器人另外一个发展纳米技术的方向是纳米机器人。
纳米机器人是细微的智能机器人，可以在人体内部进行微小的操作，如细胞的修复等。
随着技术的不断发展，纳米机器人对于生物医学领域的影响也将更加深远。
3.纳米材料除了纳米颗粒以外，纳米技术在生物学中的应用还包括了纳米材料。
纳米材料具有许多优异的性能，比如说某些具有甚至比钻石还硬的强度。
纳米材料的应用现状及发展趋势最终版
纳米材料的应用现状及发展趋势罗新中2007440375摘要作为一种新型的材料，纳米材料曾经引起了一场巨大的科技的革命，它的特殊性能、规模化制备和生产引起了人们对其不懈的探索。
纳米材料的研发制备是其应用的基础，而规模化产业化的应用才是研究的最终目的。
因此，如何使纳米材料由科学研究转化为大规模的产业化生产才是重中之重。
文章分别从纳米材料的制备、纳米材料的应用以及纳米材料未来的发展方向三个方面对其进行总结。
介绍了其研究现状及应用前景，分析了目前在纳米材料研究方面所存在的问题，并对以后的研究提出了自己的看法。
关键词纳米材料制备应用前景纳米材料是指物质的粒径至少有一维在1～100 nm 之间，具有特殊物理化学性质的材料。
如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。
纳米材料独特的纳米晶粒及高浓度特征以及由此产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、光、电、声、磁等性能，在电子信息、生物工程、航空航天、国防科技及日常生活中有着广阔的应用前景。
因此，近年来关于纳米材料的研究及其制备技术引起了世界各国的普遍重视，对纳米材料的制备、结构、性能及其应用的研究也成为2O 世纪90年代材料科学研究的热点，继而在整个社会中形成了“纳米热”。
1 纳米材料的制备技术1.1 现阶段纳米材料的制备技术纳米材料的制备从制备手段来分一般可归纳为物理方法和化学方法。
1.1.1 物力制备方法物理制备纳米材料的方法有：粉碎法、高能球磨法、惰性气体发、溅射法等。
粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。
高能球磨法是利用球磨机的转动或震动对原料进行强烈的撞击，研磨和搅拌，将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。
高能球磨法可以将相图上几乎不相互融的几种元素制成纳米固溶体，为发展新材料开辟了新途径。
惰性气体凝聚蒸发法是在以充满惰性气体的超高真空室中将蒸发源加热蒸发，产生原子雾，原子雾再与惰性气体碰撞失去能量，骤冷后形成纳米颗粒。
药物缓释系统的纳米颗粒制备与应用
药物缓释系统的纳米颗粒制备与应用药物缓释系统的研究与应用在医药领域中扮演着重要的角色，特别是纳米颗粒技术的出现使得药物缓释系统的研究取得了巨大的进展。
本文将重点探讨药物缓释系统中纳米颗粒的制备与应用。
一、纳米颗粒的制备技术纳米颗粒的制备技术是药物缓释系统研究的关键环节之一。
目前常用的纳米颗粒制备技术包括溶剂沉淀法、乳化法、冷冻干燥法等。
溶剂沉淀法是一种常见的制备技术，通过在溶剂中溶解药物和聚合物，然后迅速加入非溶剂，使药物和聚合物形成纳米颗粒。
乳化法是将药物和聚合物分散在水相和油相中形成乳液，通过乳化剂调整乳液的稳定性，最后加入溶剂将乳液中的溶剂较快地挥发，形成纳米颗粒。
冷冻干燥法是将药物和聚合物混合后在低温下冷冻，然后将冷冻的样品提取水分，最后连续排空，使样品中的水分以无定形结构的方式存在，形成纳米颗粒。
这些制备技术可以根据具体需求进行选择。
二、药物缓释系统的纳米颗粒应用药物缓释系统中的纳米颗粒可以广泛应用于药物传递、体外诊断和生物成像等领域。
具体应用如下：1. 药物传递：纳米颗粒的小尺寸和大比表面积使其可以作为药物载体，在体内实现药物的靶向传递。
通过改变纳米颗粒的表面特性和粒径大小，可以提高药物的溶解度和稳定性，并能够调控药物的释放速率，延长药物在体内的作用时间。
2. 体外诊断：利用纳米颗粒的磁性和光学性质，可以将其用作体外诊断的标记物。
例如，在磁共振成像中，通过将磁性纳米颗粒与荧光染料共同修饰在靶向分子上，可以针对特定的生物分子进行靶向诊断和成像。
3. 生物成像：纳米颗粒具有独特的荧光性质，可以用作生物成像的探针。
将荧光染料或量子点修饰在纳米颗粒表面后，可以通过荧光成像仪器对生物标本进行高分辨率的成像，可应用于细胞成像、组织成像等方面。
三、纳米颗粒药物缓释系统的优势与挑战纳米颗粒药物缓释系统具有许多优势，但也面临一些挑战。
其优势主要包括：1. 高药物载量：纳米颗粒的较大比表面积可以容纳更多的药物，提高药物载量。
纳米技术的发展与应用前景
纳米技术的发展与应用前景纳米技术是指利用材料科学、化学、物理、生物和工程学等多学科知识，制造尺寸在纳米等级的材料、器件和系统的技术。
纳米技术自20世纪80年代出现以来，一直是科技领域的重要研究方向之一。
随着技术的发展和应用的不断扩展，纳米技术已经成为目前多个产业的重要支柱，展示出了广泛而深远的应用前景。
一、纳米技术的发展历程纳米技术最早的研究可以追溯到1959年，当时物理学家理查德·费曼将著名的“没什么，只有原子”演讲中提出了“纳米技术”的概念。
随后，纳米技术开始逐渐发展起来，1961年IBM公司制造了第一个纳米级别的结构，也就是一个16个原子的掩模。
1981年，ERIC·德雷克斯勒和金赫教授首次提出了“扫描隧道显微镜”原理，并成功开发出了第一台扫描隧道显微镜，这一技术的出现大大推动了新材料的研究。
1991年，美国NIH开展了人类基因组计划，将纳米技术的研究和生物医药领域紧密相连。
此后，纳米技术在各个领域的应用也不断扩展，包括电子、化学、生物和能源等。
二、纳米技术的应用领域1. 生物医药: 纳米技术的应用在生物医药领域具有广泛的应用前景，可以用于纳米药物、疫苗、基因和细胞治疗等。
纳米药物具有更高的生物利用度和更好的靶向性，可以有效地改善药代动力学和药物分布，减少药物对健康组织的损伤。
纳米颗粒还可以通过特别设计的化学结构，实现特定的靶向诊断，提高对疾病的检测和诊断能力。
2. 环境保护: 纳米技术也可以应用于环境保护领域。
比如，通过纳米材料的吸附和催化作用，可以降解水中有害物质，如重金属、有机污染物和农药等。
同时，纳米技术还可以用于土壤修复、垃圾处理等环境治理领域。
3. 能源：在能源方面，纳米技术可以应用于提高太阳能电池的光电转换效率，延长燃料电池的寿命，降低燃油的消耗等。
此外，纳米技术还可以用于开发新型的储能材料，以提高能源密度和使用寿命。
4. 材料科学:在材料科学领域，纳米技术可以应用于制造高强度、高硬度、抗磨耗、耐腐蚀的材料。
纳米科技的未来发展趋势与前景展望
纳米科技的未来发展趋势与前景展望随着科技的迅速发展，纳米科技已经成为了各个领域的热门话题。
纳米科技以其独特的特性和广泛的应用前景，深受科学家和工程师的关注。
然而，纳米科技的未来发展趋势和前景是什么呢？本文将对纳米科技的前景进行展望，并讨论其未来发展的趋势。
纳米科技是一门研究与操作纳米尺度物质的跨学科科学，它涉及到物质的控制和操纵，以及构建新的材料和器件。
纳米材料具有与传统材料不同的属性和行为，如量子效应和表面效应，使其在许多领域具有广阔的应用潜力。
首先，纳米科技在医疗领域的应用前景巨大。
纳米颗粒可以用于药物递送系统，通过调控颗粒的表面特性和尺寸，可以提高药物的生物利用度和治疗效果。
此外，纳米技术还可以应用于癌症治疗，通过纳米粒子的选择性靶向，可以减少对正常细胞的损害，提高治疗的安全性和疗效。
纳米科技也可以用于生物传感器和诊断工具的开发，通过纳米材料的敏感性和高度选择性，可以实现更快速、准确和灵敏的诊断。
其次，纳米科技在能源领域的应用潜力巨大。
随着全球对可再生能源的需求日益增长，纳米技术可以帮助改善能源转换效率和存储能力。
纳米材料可以用于太阳能电池的制造，通过提高光吸收效率和电荷分离效率，可以大幅提高太阳能电池的能量转换效率。
此外，纳米材料还可以用于燃料电池的催化剂，通过提高电催化反应的效率和稳定性，可以有效提高燃料电池的性能和寿命。
再次，纳米科技在材料科学领域的应用潜力也是无限的。
纳米材料具有特殊的物理、化学和力学性质，在材料的设计和制备方面具有巨大的潜力。
例如，通过纳米技术，可以制备出具有高强度和轻质性能的纳米复合材料，广泛应用于航空航天、汽车和建筑领域。
此外，纳米技术还可以用于开发新型的光学材料和传感器，通过调节纳米结构的尺寸和形状，可以实现对光学波长和敏感度的精确控制。
对于纳米科技的未来发展趋势，一方面，纳米科技将越来越向多学科整合发展。
纳米科技不仅仅涉及到物理学、化学和生物学，还需要结合计算机科学、工程学等领域的知识和技术。
纳米技术的新发展与应用
纳米技术的新发展与应用纳米技术是一种高科技技术，它能够改变人们生活的方方面面。
纳米技术是一种用生物、化学、物理等科学原理研究和制造纳米级的物质、器件和系统的技术。
在纳米尺度下，物质的性质和行为与宏观世界的都有所不同，因此纳米技术有着许多其他材料和技术无法替代的优势。
随着纳米技术的研究不断深入，其应用范围也在不断扩大，呈现出了许多新的发展和应用。
一、新发展纳米材料纳米材料是纳米技术的核心组成部分之一，在多种领域拥有广泛的应用。
以金属为例，由于纳米金属颗粒的大小仅为数纳米级别，其表面积与体积之比大大增加，材料的强度和反应性也得到了明显提升。
推广纳米技术和制造纳米材料，将有助于提高能源转换效率、改善材料性能、缩小装置尺寸、降低成本等。
纳米药物纳米技术已被广泛应用于医疗领域，研发出了许多新型的纳米材料、纳米药物等。
纳米药物与传统药物相比，具有更好的稳定性、更大的药效和更小的毒副作用等优势。
纳米药物不仅可以治疗传统药物难以治疗的疾病，而且还可以用于精准诊断和治疗多种疾病，如癌症、糖尿病等。
纳米电子学纳米电子学是将纳米技术应用于电子产品中的一种技术，可以大大提高电子元器件的性能和功效。
纳米电子学原件的设计和制作都是在纳米级别进行的，在这种尺度上，电流流动的程度比普通电子元器件更加精确和快速。
纳米电子学能够为人类提供更快、更稳定、更高效的电子产品，如智能手机、电脑等。
二、应用精确医疗以量身定制的纳米药物，能够大大提高药物治疗的效率和准确度。
通过纳米技术，可以对癌症等疾病进行更加精确的诊断和治疗，避免了传统治疗方法产生的毒副作用带来的负面影响。
同时，纳米技术还可以用于制备人工纳米细胞，具有医学上的重要应用前景。
环境保护纳米技术能够在吸收和转换能源、适用于防污染、污水处理与废气净化等各方面的环保工程中发挥着重要的作用。
在应用上，除纳米材料可以制备高性能催化剂之外，还被引入到废水处理、清洁能源转换等实际的环保项目中。
纳米科学和技术的前沿和发展趋势
纳米科学和技术的前沿和发展趋势纳米科学和技术是近年来最受关注的一个领域，因其极小尺度的研究对象和应用前景，不同于传统科技领域，被誉为“21世纪的革命性科技”。
它以纳米米（一个亿分之一米）为尺度，利用纳米颗粒、纳米结构和纳米装置等纳米材料开发出全新的产品、技术和应用，涉及硅电子、医药卫生、能源环保、材料科学和仿生学等各个领域，且不断拓展新的研究领域。
本文将从纳米材料、纳米生物技术和纳米电子三个方面探讨纳米科学和技术的前沿和发展趋势。
一、纳米材料纳米材料是纳米科技的基础。
它不仅有着普通材料所没有的新性质，如量子效应、磁性、光学性质等，还能制造出高强度、高韧性、高导电性、高导热性、高化学活性和高反应活性等特性，极大地增强了材料的性能。
近年来，石墨烯、碳纳米管等纳米材料因其独具优势的性质及广泛的前景，成为纳米材料中的热点材料。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维结构材料，拥有极高的电子流动性和机械强度，可应用于柔性电子、纳米电子器件、光学、催化等领域。
由于石墨烯的多功能性，学术界正在探索石墨烯在新能源开发领域的应用，如锂离子电池、超级电容器、电解水制氢等。
碳纳米管是一种纳米级管状结构的碳材料，具有较高的机械强度、导电性和导热性，而其宽窄、表面修饰、打孔等结构特点也影响其物性和应用。
目前，碳纳米管已有了很多的应用领域，包括电池、传感器制假、生物传感等等。
二、纳米生物技术纳米生物技术是一种交叉学科，将纳米科学和技术与生物学相结合，可以制备新型的生物材料、探测技术、生物医药与诊断工具，不仅可以用于治疗疾病、提高药物作用效果，还可以开发更高效、高安全的药物，可望为医学治疗带来突破性进展。
纳米生物材料是拥有纳米级尺寸的生物材料，可利用其特殊的生物学、物理学和化学性质，制备出一般生物材料所无法比拟的新型生物学材料。
纳米生物材料主要包括纳米结构复合材料、纳米尺度半导体器件、生物传感器、纳米医药等领域。
生物传感器是一种对特定生物信号进行探测和检测的机器，以研究和分析生物体内发生的生物学现象。
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化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS
纳米颗粒分散技术的研究与发展宋晓岚!王海波!吴雪兰!曲!鹏!邱冠周 中南大学资源加工与生物工程学院无机材料系 长沙41008S
摘!要!分析了纳米颗粒团聚形成的原因!阐述了研究纳米颗粒分散的意义!着重介绍了物理分散和化学分散技术研究进展!指出纳米颗粒分散技术的发展方向是设计高效分散机械!以提高有效分散体积和能量利用率"合
成性能优异的超分散剂及研究不同的混合分散剂!以提高分散后的粒子稳定性!最终提高分散效果"加强纳米颗粒分散的基础理论研究及其与其他学科融合交叉!为纳米颗粒分散及分散剂的选择提供理论指导!并开发新的适合纳米材料制备的新工艺#
关键词!纳米颗粒!团聚!分散技术!研究与发展中图分类号!TBS8S文献标识码!A文章编号!1000661S Z005 01004706
ResearchanddevelopmentofdispersiontechniSongXiaolan WangHaibo WuXuelan @upeng @iuguanzhou DepartmentofInorganicMaterials SchoolofResourcesProcessingandBioengineering
CentralSouthUniversity Changsha41008S
Abstract!ThecausesofagglomerationinnanoparticleswereanalyZedandthesignificationsofdispersionofnanoparticleswereexpounded.Presentresearchstatusanddevelopmentontech-niCueofdispersionusingchemicalorphysicsmethodsarereviewed.ThemaindevelopmenttrendofdispersiontechniCuefornanoparticlesistodesigneffectivedispersemachines whichtoen-
hancethevolumeofdispersiononnanoparticlesandusingrateofenergy synthesissomeex-celleddispersantsandresearchondifferentmixdispersants whichtoenhancethestabilityofdis-persednanoparticlesandthefinallydisperseeffect makemorefurtherstudiesonbasictheoriesofdispersiononnanoparticlesandtheinter ectwithothersub ects ofwhichthepurposeistogivesomedirectiononthedispersionofnanoparticlesandtheselectofdifferentdispersants andexploitsomenewlytechniCuesfittingnanoparticlematerials.Keywords!nanoparticles agglomeration dispersedmethodsandtechniCue researchanddevel-opment
!!纳米颗粒指特征维度尺寸在1～100nm范围 介于块状物体与原子 分子之间的固体颗粒 因其体积效应和表面效应而在磁性 电性 催化性能 吸附性能 光吸收 热阻等方面呈现出特异的性能 从而受到人们的极大关注 1 但由于纳米颗粒具有极大的比表面积和较高的表面能 在制备和使用过程中极易发生粒子团聚 形成二次粒子 使粒径变大 从而大大影响纳米颗粒发挥优势 失去纳米颗粒所具备的功能 Z 因此如何改善纳米颗粒在液相介质中的分散和稳定性成为十分重要的研究课题 本文从纳米颗粒团聚体形成的原因出发 综述了纳米颗粒分散技术研究意义及其研究现状 并对其发展趋势作了进一步的展望 以期对纳米颗粒在各领域的应用有所助益
1!
纳米颗粒团聚形成原因
纳米颗粒的团聚可分为两种 软团聚和硬团聚 S 软团聚主要是由颗粒间的静电力和范德华力
收稿日期!Z0040718 修改稿日期!Z0040910 基金项目!湖南省自然科学基金项目资助 0SJJYS015 及国家自然科学基金项目资助 599Z541Z 第一作者简介!宋晓岚 1964 女 副教授 从事纳米颗粒化学合成及无机功能材料研究 电话07S18877Z0S Emailxlsong
＠hnu.net.cn
74 !
!""#年第!$卷第%期所致 由于作用力较弱可以通过一些化学作用或施加机械能的方式来消除 硬团聚形成的原因除了静电力和范德华力之外 还存在化学键作用 因此硬团聚体不易破坏 需要采取一些特殊的方法进行控制 在制备纳米颗粒的过程中 如果未采用分散措施 颗粒团聚将很严重 不能达到纳米粉末的基本要求 实现不了纳米粉末的特殊功能 因此研究纳米颗粒的团聚控制对纳米粉末制备极为重要 引起纳米颗粒团聚的原因很多 归纳起来主要是由于纳米颗粒所具有的特殊的表面结构 在粒子间存在着有别于常规粒子 颗粒 间的作用能 纳米作用能 Fn 纳米作用能是纳米颗粒易团聚的内在因素 要得到分散性好 粒径小 粒径分布窄的纳米颗粒 必须削弱或减小纳米作用能 采取适当方法对纳米颗粒进行分散处理时 纳米颗粒表面产生溶剂化膜作用能 Fs 双电层静电作用能 Fr 聚合物吸附层的空间保护作用能 Fp 等 在一定体系里 纳米颗粒应是处于这几种作用能的平衡状态 当Fn"Fs+Fr+Fp时 纳米颗粒易团聚 当Fn#Fs+Fr+Fp时 纳米颗粒易分散[4] 另外 分子间力 静电作用 活性高的化学键 如氢键 通常也是引起纳米颗粒团聚的重要因素 在纳米粒子中小尺寸效应和表面效应表现得更为强烈[5] 由于纳米颗粒的量子隧道效应 电荷转移和界面原子的相互耦合 使纳米颗粒极易通过界面发生相互作用和固相反应而团聚 因其极高的表面能和较大的接触界面 使晶粒生长的速度加快 因而颗粒尺寸很难保持不变[6] 有些纳米粒子 如CaCOS 由于水解作用 表面呈较强的碱性 羟基性或配位水分子 它们可通过羟基和配位水分子缩合 生成硬团聚 显然 防止纳米颗粒团聚 获得分散性好的纳米粒子 是目前该领域亟待解决的问题之一[7] Z!纳米颗粒分散技术的研究进展颗粒分散是近年来发展起来的新兴边缘学科 是指粉体颗粒在液相介质中分离散开并在整个液相中均匀分布的过程 通常包括分为三个阶段=d液体润湿固体粒子 i通过外界作用力使较大的聚集体分散为较小的颗粒 ＠稳定分散粒子 保证粉体颗粒在液相中保持长期均匀分散 防止已分散的粒子重新聚集[8 9] 根据分散方法的不同 可分为物理分散和化学分散 2.1!物理分散物理分散方法主要有三种=机械搅拌分散 超声波分散和高能处理法分散[10] 机械搅拌分散是一种简单的物理分散 主要是借助外界剪切力或撞击力等机械能 使纳米粒子在
介质中充分分散 事实上 这是一个非常复杂的分散过程 是通过对分散体系施加机械力 而引起体系内物质的物理 化学性质变化以及伴随的一系列
化学反应来达到分散目的 这种特殊的现象称之为机械化学效应 机械搅拌分散的具体形式有研磨分散 胶体磨分散 球磨分散 高速搅拌等 在机械
搅拌下 纳米颗粒的特殊表面结构容易产生化学反应 形成有机化合物支链或保护层使纳米颗粒更易分散 高效分散机的研制也是目前的一个热点 例如郑州大学研制的一种新型多级多层环形梳状齿高剪切均质分散机 该设备均质分散效率高 能耗
低 质量轻 体积小 占地面积少 结构简单 采用模块化设计与制造 可用最少零部件组装成系列
产品 提高了零部件的标准化率和通用性 使制造成本大幅度降低 黏度适应范围很广 可高达10
Pa s
该设备可广泛用于涂料 化工 化妆品及
饮料 食品和医药等行业中悬浮液的均质分散 超声波分散是降低纳米颗粒团聚的有效方法 其作用机理认为与空化作用有关 利用超声空化产生的局部高温 高压或强冲击波和微射流等 可较
大幅度地弱化纳米颗粒间的纳米作用能 有效地防止纳米颗粒团聚而使之充分分散 超声波对化合物的合成 聚合物的降解 颗粒物质的分散具有重要
作用 纳米CrSiZ粒子 平均粒径10nm 加入到丙烯腈苯乙烯共聚物的四氢呋喃溶液中 经超声分散可得到包覆高分子材料的纳米晶体[11] 具有平
均粒度为100nm的BaSO4水悬浮液 在超声分散时 其最大分散作用的超声频率为960～1600
kHZ 粒度增加 其频率相应降低[1Z] Sakka等[1S]研究了Z0kHZ超声频率下2rOZAlZOS浆料的黏度随超声时间的变化 结果表明经过超声作用 浆料黏度明显下降 且超声功率越大 黏度越低 即较大的功率可更有效地破坏颗粒间的团聚
但超声波分散时应避免超声时间过久而导致的过热 因为随着温度的升高 颗粒碰撞的概率也增加 反而会进一步加剧团聚[14] 因此 应选择适
宜的超声分散时间 高能处理法是通过高能粒子作用 在纳米颗粒表面产生活性点 增加表面活性 使其易与其他物
质发生化学反应或附着 对纳米颗粒表面改性而达到易分散的目的 高能粒子包括电晕 紫外光 微
84 化工进展
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