วิธีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์?

นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นสารเคมีอนินทรีย์ชั้นดีที่ใช้งานได้รูปแบบใหม่ เนื่องจากอนุภาคมีขนาดเล็กและพื้นที่ผิวจำเพาะที่ใหญ่ จึงมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ในด้านเคมี การมองเห็น ชีวภาพและไฟฟ้า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสารเติมแต่งต้านเชื้อแบคทีเรีย ตัวเร่งปฏิกิริยา ยาง สีย้อม หมึกพิมพ์ สารเคลือบ แก้ว เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และเคมีภัณฑ์รายวัน ฯลฯ การพัฒนาและการใช้ประโยชน์ของกลุ่มเป้าหมายในวงกว้าง

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่และพลังงานพื้นผิวจำเพาะของนาโนซิงค์ออกไซด์ ขั้วของพื้นผิวจึงแข็งแรง และจับตัวเป็นก้อนได้ง่าย มันไม่ง่ายที่จะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในสื่ออินทรีย์ ซึ่งจำกัดผลกระทบของนาโนอย่างมาก ดังนั้นการกระจายตัวและการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผงนาโนซิงค์ออกไซด์จึงกลายเป็นวิธีการรักษาที่จำเป็นก่อนที่จะใช้วัสดุนาโนในเมทริกซ์

1. การดัดแปลงการเคลือบพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์

เป็นวิธีการดัดแปลงพื้นผิวหลักของสารตัวเติมหรือเม็ดสีอนินทรีย์ในปัจจุบัน สารลดแรงตึงผิวถูกใช้เพื่อปกปิดพื้นผิวของอนุภาคเพื่อให้คุณสมบัติใหม่กับพื้นผิวของอนุภาค สารปรับสภาพพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ สารคัปปลิ้งไซเลน สารคัปปลิ้งไททาเนต กรดสเตียริก ซิลิโคน ฯลฯ

วัง Guohong et al. ใช้โซเดียมลอเรตเพื่อปรับพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์ ภายใต้เงื่อนไขที่ปริมาณโซเดียมซิเตรตเท่ากับ 15% ค่า pH เท่ากับ 6 และเวลาในการปรับเปลี่ยนคือ 1.5 ชม. ความเป็นไลโปฟิลิซิตี้ของนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ดัดแปลงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ระดับเคมีถึง 79.2% และสามารถกระจายตัวได้ดีในเมทานอลและไซลีน จ้วงเถา et al. ใช้ไททาเนตคัปปลิ้งเอเจนต์เพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์ เมื่อปริมาณไททาเนตเท่ากับ 3% อุณหภูมิอยู่ที่ 30°C และเวลาในการกวนคือ 90 นาที ดัชนีการกระตุ้นของนาโน-ซิงค์ออกไซด์อาจสูงถึง 99.83% เมื่อนำนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ดัดแปลงมาใช้กับยางธรรมชาติ ทั้ง tst และ t90 ของยางจะถูกยืดออก และเพิ่มความต้านทานแรงดึง การยืดตัวที่จุดขาด และความยืดหยุ่นในการดัดงอทั้งหมด

2. การดัดแปลงทางกลเคมีของนาโนซิงค์ออกไซด์

นี่เป็นวิธีการใช้การบดอัด การเสียดสี และวิธีการอื่นๆ เพื่อกระตุ้นพื้นผิวอนุภาคด้วยความเค้นเชิงกลเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของพื้นผิวและโครงสร้างทางเคมีกายภาพ ในวิธีนี้ โครงตาข่ายโมเลกุลถูกแทนที่ พลังงานภายในเพิ่มขึ้น และพื้นผิวผงแบบแอคทีฟจะทำปฏิกิริยาและยึดติดกับสารอื่นๆ ภายใต้การกระทำของแรงภายนอก เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการปรับเปลี่ยนพื้นผิว

โมเลกุลของกรดสเตียริกถูกพันธะทางเคมีบนพื้นผิวของซิงค์ออกไซด์ โครงสร้างผลึกของซิงค์ออกไซด์ก่อนและหลังการดัดแปลงจะเหมือนกัน การรวมตัวกันของอนุภาคจะลดลง และขนาดอนุภาคทุติยภูมิจะลดลงอย่างมาก โดยการวัดดัชนีการกระตุ้นและความเป็นไลโปฟิลิซิตี้ของตัวอย่างที่ดัดแปลงแล้ว ปริมาณตัวดัดแปลงที่เหมาะสมที่สุดคือ 10% ของมวลของซิงค์ออกไซด์ พื้นผิวของซิงค์ออกไซด์เป็นแบบไลโปฟิลิกและไม่ชอบน้ำ และมีประสิทธิภาพการกระจายตัวที่ดีในตัวทำละลายอินทรีย์

3. การปรับเปลี่ยนปฏิกิริยาการตกตะกอนของนาโนซิงค์ออกไซด์

วิธีนี้ใช้สารอินทรีย์หรืออนินทรีย์เพื่อสะสมชั้นเคลือบบนพื้นผิวของอนุภาคเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติของพื้นผิว

ในปัจจุบัน มีการค้นพบความก้าวหน้าบางอย่างในเทคโนโลยีการเตรียมนาโนซิงค์ออกไซด์ และมีการก่อตั้งผู้ผลิตอุตสาหกรรมหลายรายในประเทศจีน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการดัดแปลงพื้นผิวและเทคโนโลยีการใช้งานของนาโนซิงค์ออกไซด์ยังไม่ได้รับความสนใจมากนัก และการพัฒนาขอบเขตการใช้งานก็ถูกจำกัดอย่างมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับการดัดแปลงพื้นผิวและการใช้ผลิตภัณฑ์นาโนซิงค์ออกไซด์ พัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูง และขยายขอบเขตการใช้งานของผลิตภัณฑ์เพื่อตอบสนองความต้องการผลิตภัณฑ์นาโนซิงค์ออกไซด์ในด้านต่างๆ