يتم امتصاص المادة الخافضة للتوتر السطحي على سطح مسحوق السلائف

2020-11-26 17:33:48

يمكن تقليل التوتر السطحي والطاقة السطحية عن طريق إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي إلى مقدمة المواد النانوية، وذلك لتقليل درجة تجميع الجزيئات الصلبة أو السائلة في نظام التشتت، والحفاظ على نظام التشتت مستقرًا نسبيًا، وتنظيم حجم وشكل الجسيمات النانوية بشكل فعال.

إضافة المادة الخافضة للتوتر السطحي يمكن أن تلعب دور عائق استاتيكي على سطح سلائف ZnO، مما يقلل من الاتصال المباشر بين الجزيئات ويتجنب التكتل بسبب رابطة الهيدروجين أو قوة فان دير فال. في مرحلة تكوين المادة الأولية، يتم امتصاص المادة الخافضة للتوتر السطحي على سطح مسحوق المادة الأولية، مما يجعل من الصعب على الجزيئات أن تتكتل. أثناء التجفيف الفراغي، تشكل جزيئات الفاعل بالسطح طبقات أحادية على سطح الجزيئات، مما يقلل من سطح التلامس بين المذيب والهواء، وينخفض ​​التوتر السطحي بشكل حاد. ليس من السهل أن تقترب الجزيئات من بعضها البعض، مما يقلل من درجة تكتل المسحوق الصغير. بالإضافة إلى ذلك، فإن التأثير الكهروستاتيكي للمواد الخافضة للتوتر السطحي يمكن أن يقلل أيضًا من درجة تكتل المسحوق الصغير إلى حد معين.

تم استخدام كبريتات الزنك وبيكربونات الأمونيوم كمواد خام، وتمت إضافة البولي إيثيلين جلايكول (PEG) قبل التفاعل للحصول على مقدمة كربونات الزنك الأساسية دون تكتل؛ أو يمكن تحضير أكسيد الزنك النانوي بحجم جسيمات أصغر وتشتت أفضل عن طريق إضافة ربط الفاعل بالسطح في عملية تفاعل الحالة الصلبة؛ إذا تم استخدام الفاعل بالسطح المركب غير الأيوني الذي يمكن أن يشكل بلورة سائلة كقالب جزيئي، فقد تم استخدام الموجات فوق الصوتية لتكوين بلورة سائلة. تحت سيطرة طريقة sol، يمكن تحضير حزمة متوازية مثل شعيرات ZnO بمتوسط ​​قطر مكافئ يبلغ 50 نانومتر.

باستخدام Zn (NO3) 2 · 6H2O وNa2CO3-NaHCO3 كمواد خام، ومادة خافضة للتوتر السطحي أنيونية كمستحلب ومذيب عضوي كمشتت، تم تحضير المادة الأولية بطريقة المستحلب. كان أكسيد الزنك النانوي الذي تم الحصول عليه عن طريق التحلل الحراري عبارة عن نظام سداسي قياسي بمتوسط ​​حجم جسيم يبلغ 13.5 نانومتر. إذا تم استخدام PVP كمعدل سطحي، فسيتم تحضير السلائف عن طريق الاستحلاب، ويمكن تصنيع جسيمات ZnO النانوية ذات توزيع ضيق لحجم الجسيمات ومتوسط ​​حجم الجسيمات 4.0 نانومتر.

يتم استخدام الربط ذو الوزن الجزيئي المختلف كمنشط سطحي جزيئي كبير لتكوين قالب فوق الجزيئي في نطاق تركيز مذيلة محدد ونظام متوسط، أي "مفاعل صغير". يمكن تحضير مواد Nano ZnO ذات شكل قضيب كروي وإبري وشكل قضيب سداسي ورقيق وحلزوني مع تشتت موحد. يتم استخدام البولي إيثيلين جلايكول-400 كسطح. يمكن أن يصل حجم مسحوق Nano ZnO المُصنَّع بطريقة sol-gel إلى حوالي 70 نانومتر، وحجم الجسيمات موحد. نطاق توزيع حجم الجسيمات ضيق. يتم تحديد كمية معينة من مسحوق Nano ZnO. يتم تحليل محتوى ZnO عن طريق التحليل بالمعايرة. وقد وجد أن نسبة نقاء المسحوق يمكن أن تصل إلى أكثر من 99%.

يمكن تحضير Nano ZnO مع شكل معين عن طريق إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي إلى حد ما. تم استخدام Zn (CH3COO) 2 · 2H2O و (COOH) 2 · 2H2O كمواد خام والإيثيلنديامين كمادة خافضة للتوتر السطحي. بدون الإيثيلنديامين، تكون معظم جسيمات أكسيد الزنك النانوية كروية أو شبه كروية، ذات حجم صغير وتوزيع موحد. يبلغ متوسط ​​القطر حوالي 30 نانومتر، ولا يوجد عمود يشبه الإبرة أو القضيب أو عمود قصير مثل جزيئات أكسيد الزنك؛ إذا تمت إضافة إيثيلينديامين في نفس نظام التفاعل، يتم الحصول على جزيئات أكسيد الزنك النانوية على شكل قضيب. كما وجد وو تشينغ شنغ وآخرون ظاهرة مماثلة في تحضير أسلاك PbCl2 النانوية.