表面活性剂对超细TiO2的研究

表面活性剂对超细TiO2粉体的分散研究实验方案1.溶胶凝胶法制备TiO2粉体查阅：溶胶-凝胶法制备TiO2机理：制备方法：（1）将30mL钛酸丁酯与36mL无水乙醇、18mL冰醋酸、60mL正丁醇充分混合，搅拌均匀，配置成A液，装入分液漏斗中备用；（2）将36mL无水乙醇、18mL冰醋酸、7.5mL水充分混合，搅拌均匀，配置成B液。（3）在充分搅拌的情况下，将A液缓慢滴加到B液当中，反应过程中滴加冰醋酸控制pH为4左右；（4）配比完继续搅拌1h并放置一段时间，获得均匀透明的溶胶；（5）在室温下静置1d-2d，形成凝胶后放入干燥箱60℃下干燥；（6）干燥后在研钵中研磨，得干凝胶粉末；（7）在450℃煅烧恒温2h（控制升温速度），得样品粉末；2.TiO2粉体的有机改性（聚乙烯吡咯烷酮）查阅：TiO2粉体的改性方法3.改性TiO2粉体的电泳性能查阅：TiO2粉体的电泳性能测试方法1实验背景纳米二氧化钛(TiO2)(有板钛型、锐钛型和金红石型3种晶体结构)是近年来发展较快的一种附加值很高的功能精细无机材料，因其具有粒径小，比表面积大，磁性强，光催化、吸收性能好，吸收紫外线能力强，表面活性大，热导性好，分散性好，以及良好的耐侯性、耐化学腐蚀性，抗紫外线能力强等特点，被广泛应用于感光材料、光催化剂、化妆品、食品包装材料、陶瓷添加剂、橡胶、塑料、皮革鞣制、高级轿车涂料等领域。但由于纳米级粒子的表面能高，容易发生团聚，形成一次粒子，在有机相中难以浸润和分散稳定性差等缺点，无法表现出令人满意的大比面积效应、体积效应及量子尺寸效应等纳米特性，因此为了改善纳米二氧化钛与有机体系的相容性及其在有机体系的分散稳定性，提高添加纳米二氧化钛的复合体系的综合性能，必须对其进行表面改性。通过改变纳米二氧化钛表面的物化性质，提高其与有机分子的相容性和结合力，拓宽其应用领域。本实验即利用表面活性剂改变纳米二氧化钛表面的物化性质。2试剂及装置聚乙二醇、阴离子表面活性剂亚甲基二萘磺酸钠(NNO）、十二烷基硫酸钠(SDS)、去离子水恒温水浴、烧杯、煅烧炉3实验部分3.1聚乙二醇改性用聚乙二醇改性纳米二氧化钛表面时，聚乙二醇用量分别为1%或2%，pH控制在3~5之间。对有机改性剂改性纳米二氧化钛机理分析表面，硬脂酸钠在固体表面产生物理吸附，而聚乙二醇在固体表面产生化学吸附，从而达到改性的目的，观察并分析粒子形态大小及分布。3.2阴离子改性（亚甲基二萘磺酸钠(NNO）、十二烷基硫酸钠(SDS)）在干燥的100mL三口烧瓶中200mL乙醇溶液，准确称取30g粉体溶于其中,控制合适反应温度,充分搅拌反应至溶液pH=6.5,然后过滤、洗涤；将滤饼在合适温度下锻烧5h,得到纳米二氧化钛粉末。在干燥的100mL容量瓶中加入50mL乙醇溶液，再准确称取3g纳米二氧化钛粉末加入，超声分散均匀；用超声波清洗器分别将30mL亚甲基二萘磺酸钠(NNO）、十二烷基硫酸钠(SDS)，分散于一定量的去离子水中,分散均匀后,缓慢滴入上述悬浮液中,继续超声分散1h后，取少量悬浮液,观察并分析粒子形态大小及分布。3.3去离子水中的分散情况取一干燥100mL容量瓶中加入50mL去离子水，再准确称取3g纳米二氧化钛粉末加入，超声分散均匀，观察并分析粒子形态大小及分布情况。4结果与讨论4.1物相分析通过样品的XRD图谱分析样品的晶型4.2表面活性剂对超细二氧化钛的性能影响对照图表分析4.2.1聚乙二醇对超细二氧化钛的性能影响对照图表分析4.2.2阴离子表面活性剂对超细二氧化钛的性能影响对照图表分析4.2.3不同阴离子表面活性剂对超细二氧化钛的性能影响对照图表分析4.2.4无表面活性剂的状况对照图表分析