纳米ATO粉体的分散研究文献综述
2020-03-25 08:24:41
文 献 综 述 1.1前言 纳米ATO (锑掺杂二氧化锡)材料集中了ATO材料和纳米材料的优点,具有特异的光电性能,既具有良好的导电性、耐候性、稳定性和浅色透明性,又具有良好的减反射、抗辐射、红外吸收等功能,广泛应用于导电纤维、橡胶、塑料、涂料、电极材料、抗静电用导电填料、红外吸收隔热材料、半导体气敏以及湿敏元件等[1],是一种极具发展潜力的新型多功能透明导电材料。
目前,能源短缺的形势日益困扰全球经济的发展,而在各类能源消耗中,建筑物采暖及空调能耗占有相当大的比重,其中门窗是太阳光能进入室内的重要通道 通过普通窗户的热损失有是经远红外线传递的,因此,减小红外辐射对窗户的节能尤为重要,纳米具有很好的光学透明性能,同时又是一种良好的热屏蔽材料,在建筑门窗汽车挡风玻璃透明顶棚等领域的透明隔热涂料方面有着巨大的应用潜力。
纳米ATO的比表面积比较大,表面的原子价键处于不饱和状态,并且纳米粒子本身表面自由能较高,导致表面原子有较大的物理与化学活性,因此纳米粒子非常易于团聚和吸附。
对纳米粒子表面进行改性或通过优化纳米粉体在基体中分散条件,使ATO粉体均匀且稳定地分散于液相介质中,已成为纳米材料制造技术中的一大热点[2]。
1.2纳米ATO的改性方法 纳米粒子的表面改性是指通过物理、化学等方法对粒子表面进行处理,使纳米粒子表面的活性羟基和不饱和悬空键与改性剂分子间的结合力增强,有效地降低纳米粒子的表面结合能,从而实现纳米粒子的分离[3]。
目前,纳米粒子的改性的方法很多:有酸改性[4]、表面活性剂改性[5]、偶联剂改性[6]、聚合物包覆改性[7]等。
1.3纳米ATO粉体表面改性分析表征 采用毛细管浸透速度法测定纳米复合粉体表面润湿接触角,或用分光光度计测光吸收率测定透过率来评价改性的效果[8];采用红外光谱表征粉体改性前后表面官能团的变化来显示改性效果;例如,用KH570进行改性后,在1720cm-1处有个C=O的伸缩振动吸收峰,说明已经成功偶联到复合粉体表面上了,在2930cm-1左右处出现了-CH3 、-CH2的伸缩振动峰也说明偶联反应已进行[9]。
也可以利用热重来表征粉体改性前后的热失重变化[8]。
1.4影响纳米ATO粉末分散性的因素 实现纳米ATO粉体在水中的均匀分散,必须满足以下条件:(1)分散剂(水)能够润湿纳米粒子;(2)纳米粒子之间分散开并与水接触,且保持相互之间的独立性而不发生团聚[10]。
利用颗粒表面对表面活性剂或聚合物吸附使颗粒表面改性,是提高纳米ATO颗粒分散稳定性的有效手段。