يلعب معدل السطح المناسب دورًا حاسمًا في تحضير nano ZnO

2020-11-20 00:42:15

يلعب اختيار معدل السطح المناسب دورًا حاسمًا في تحضير nano ZnO. يجب مراعاة غرض التطبيق ومتطلبات الجسم المعالج وحجم الجسيمات وتوزيع حجم الجسيمات ومورفولوجيا الجسيمات وقطبية السطح وعملية المعالجة قبل الاستخدام.

في عملية التوليف، يمكن أن تعمل المواد الخافضة للتوتر السطحي بمثابة "قالب ناعم" للتفاعل للمساعدة في نمو اتجاه البلورة. من خلال الامتزاز الكيميائي والانتقائية المحددة للسطح البلوري، يكون شكل الجزيئات أكثر تنوعًا، مما يُظهر مجموعة متنوعة من التشكل المختلف. تم تحضير زهرة مثل ZnO عند 200 درجة مئوية باستخدام البولي إيثيلين جلايكول 220000 (peg220000) كمادة خافضة للتوتر السطحي في ظل الظروف الحرارية المائية، ويمكن تحضير ZnO عموديًا وقضيبي الشكل عن طريق تغيير المادة الخافضة للتوتر السطحي إلى CTAB (بروميد سيتيل تريميثيل الأمونيوم) عند درجة حرارة معينة. غالبًا ما تستخدم سلفونات دوديسيل بنزين الصوديوم (SDBS) وكبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) وكربوكسيل دوديسيل الصوديوم كمواد خافضة للتوتر السطحي لتحضير مواد أكسيد الزنك النانوية بأشكال مختلفة.

تمت دراسة تأثيرات PEG-400 والأحماض الدهنية غير المشبعة توين-60 وPAAS على حجم وشكل سطح جسيمات أكسيد الزنك النانوية. أظهرت النتائج أن تأثير العائق الاستاتيكي لـ PEG قلل من التوتر السطحي لجسيمات ZnO النانوية، وقلل من الترابط بين الجزيئات، وكان له تأثير جيد على تقليل حجم الجسيمات للجسيمات النانوية، ومنعه إلى حد ما من تأثير التكتل يمكن أن يقلل بشكل فعال من حجم الجسيمات. ومع ذلك، فإن استخدام الأحماض الدهنية غير المشبعة توين-60 وPAAS الصوديوم منخفض البولي أكريلات يمكن أن يشغل المسام الدقيقة على سطح المسحوق، مما يؤدي إلى تقليل مساحة السطح المحددة للمسحوق، مما يؤدي إلى تشتت جيد لأكسيد الزنك النانوي.

من خلال مقارنة تأثيرات المعدلات السطحية الأيونية (كبريتات دوديسيل الصوديوم، بروميد سيتيل تريميثيل أمين) والمعدلات السطحية غير الأيونية (Tween-80، البولي إيثيلين جلايكول -6000) على حجم وتشكل جزيئات أكسيد الزنك، فقد تبين أن كبريتات دوديسيل الصوديوم لديها تشتت جيد للسلائف، وحجم جسيم أكسيد الزنك النانومتري صغير أيضًا (حوالي 80 نانومتر)؛ يمكن تغليف البولي إيثيلين جلايكول -6000 بشكل فعال في جزيئات النانو. أظهرت النتائج أن سطح جزيئات ZnO يمكن أن يمنع الجزيئات من التقارب لتشكل التكتل الثاني، ويبلغ حجم جزيئات Nano ZnO حوالي 95 نانومتر؛ بروميد سيتيل تراي ميثيل أمين هو مُعدِّل كاتيوني وله نفس الشحنة مع سلائف أكسيد الزنك النانوي. بسبب التنافر المتبادل، لا يمكن للعامل النشط أن يلتف بشكل فعال على سطح جزيئات السلائف، مما يجعل الجزيئات سهلة التكتل. يبلغ حجم جسيمات ZnO النانوية حوالي 203 نانومتر.

تم دراسة تأثير المواد الخافضة للتوتر السطحي المختلفة على حجم جزيئات أكسيد الزنك المحضرة بالترسيب الكيميائي. أظهرت النتائج أن أكسيد الزنك المحضر بواسطة استحلاب الفاعل بالسطح الأنيوني له حجم جسيمات صغير، بنية موحدة، تشتت جيد وحساسية عالية للغاز عند درجة حرارة منخفضة. لياو ليلينغ وآخرون. تم تصنيع سلائف أكسالات الزنك بطريقة الترسيب المباشر باستخدام نترات الزنك وحمض الأكساليك كمواد خام، وإضافة أنواع مختلفة من المواد الخافضة للتوتر السطحي، ثم التحلل الحراري للحصول على مسحوق أكسيد الزنك النانوي. يمكن أن تؤدي إضافة 2% من المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى تقليل حجم جسيمات جزيئات أكسيد الزنك النانوية بشكل فعال. من بينها تأثير البولي إيثيلين جلايكول -400 مهم.