鈦酸鈉一維納米材料的合成及其微粒助留作用.pdf

1、一維納米材料因其獨(dú)特的幾何效應(yīng)得到廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)中利用水熱法以二氧化鈦和氫氧化鈉為原料合成了帶負(fù)電荷的鈦酸鈉納米帶和納米管,對合成條件如溫度和時(shí)間對產(chǎn)物的影響做了研究并對產(chǎn)物進(jìn)行了表征。然后利用鈦酸鈉作為陰離子微粒,通過動態(tài)濾水儀和絮凝度分析儀研究其自身及與陽離子聚丙烯酰胺組成微粒助留體系時(shí),對紙料和填料的助留、絮聚情況,并利用透射電鏡分析鈦酸鈉納米帶助留體系的助留機(jī)理與特點(diǎn),最后與納米線狀結(jié)構(gòu)的堿式氯化鎂的微粒助留作用進(jìn)行了比較。

2、r>　　 結(jié)果表明,鈦酸鈉粒子為完整的結(jié)晶體,顆粒的形貌受溫度影響較大,低溫(150℃)下合成的產(chǎn)物為納米管,長度約為1.5～5.0μm,納米管的外徑在30～70nm之間；高溫(180℃)下合成的產(chǎn)物為納米帶,延長時(shí)間增加納米帶的長度和分布均一性。在180℃、72h的條件下合成的鈦酸鈉納米帶大部分在7μm左右,寬度在50～80nm之間。鈦酸鈉納米帶和納米管都帶負(fù)電荷,其Zeta電位在pH值4～6之間隨pH值逐漸降低(絕對值增大),在p

3、H值6～8之間幾乎不變。
　　 鈦酸鈉納米帶和納米管本身對填料的絮聚作用不大,但當(dāng)與CPAM聯(lián)合使用時(shí)在低加入量下表現(xiàn)出較好的協(xié)同絮聚作用,而且適當(dāng)提高CPAM的量協(xié)同絮聚效果更好。CPAM/鈦酸鈉納米帶微粒助留體系更適用于中性抄紙,且絮聚作用具有橋聯(lián)絮聚的特點(diǎn)。鈦酸鈉納米帶的長度對絮聚影響比較大,低加入量下長度越大越有利于對高嶺土的絮聚。但長度大于一定值時(shí)因鈦酸鈉自身的團(tuán)聚作用會抑制其絮聚作用。這一臨界值為合成時(shí)間24h的鈦酸

4、鈉納米帶,長度大約3μm左右。一定范圍內(nèi)增大CPAM加入后的剪切速率有助于鈦酸鈉納米帶對高嶺土的重聚。無論是對高嶺土還是對滑石粉,CPAM/鈦酸鈉納米帶、納米管微粒助留體系引發(fā)的絮聚都具有較好的抗剪切能力,對高嶺土作用形成的絮聚體比較致密。
　　 與球狀納米二氧化鈦相比,鈦酸鈉納米帶和鈦酸鈉納米管在低加入量下即可達(dá)到最佳絮聚效果,但納米帶整體絮聚效果不如納米球狀二氧化鈦,納米管與二球狀氧化鈦相差不大。與合成的線狀堿式氯化鎂相比,