納米氧化鎂的制備及其表面改性的研究.pdf

1、本文介紹了納米氧化鎂的性質(zhì)、用途及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對(duì)其制備方法進(jìn)行了深入、詳細(xì)的分析，提出了高分子保護(hù)均勻沉淀法制備超細(xì)納米氧化鎂。以六水合硝酸鎂為原料，六次亞甲基四胺水解產(chǎn)物作沉淀劑，聚乙二醇(PEG)為高分子保護(hù)劑，從而克服了由外部向溶液中直接加沉淀劑而引起沉淀的局部不均勻性，并且通過(guò)加入帶有極性基團(tuán)的高分子作為分散劑來(lái)防止氧化鎂團(tuán)聚，制備出氧化鎂的前驅(qū)物，經(jīng)冷凍-離心，真空恒溫干燥，在873K下煅燒，制得氧化鎂粉體。得到了顆粒尺寸

2、分布范圍較集中，不易團(tuán)聚的超細(xì)納米氧化鎂。 煅燒產(chǎn)物經(jīng)FT-IR、XRD、TEM、BET、AFM、TG-DTA表征，證明所獲得的納米氧化鎂團(tuán)聚程度小，粒子分布范圍窄，平均粒徑為3.1nm，比表面積為229m2.g-1，屬立方晶系。 根據(jù)前期的制備實(shí)驗(yàn)，對(duì)影響產(chǎn)率、粒徑的影響因素進(jìn)行了分析，確定了反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)配比、表面活性劑用量和反應(yīng)時(shí)間5個(gè)因素、4個(gè)水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。得到優(yōu)化后的最適宜反應(yīng)條件為：反應(yīng)物Mg

3、(NO3)2濃度為0.3mol/L，配比(Mg(NO3)2:(CH2)6N4)為0.5，表面活性劑用量為13.8％，反應(yīng)溫度為95℃，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。 由于納米微粒具有很高的表面能，具有不穩(wěn)定性，極易團(tuán)聚成二次粒子。可通過(guò)物理和化學(xué)方法，使表面改性劑吸附在物質(zhì)的表面或在物質(zhì)表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成包膜，使其表面活化，從而改善物質(zhì)的表面性能，改善納米粉體表面的可濕潤(rùn)性，增強(qiáng)納米粉體在介質(zhì)中的界面相容性，使納米粒子容易在有機(jī)化合物或

4、水介質(zhì)中分散，提高納米粉體的應(yīng)用性能。經(jīng)過(guò)改性后的納米粉體分散性增強(qiáng)，且其自身原來(lái)所特有的優(yōu)異性能不受影響。 進(jìn)行了氧化鎂表面改性技術(shù)的研究，討論了納米氧化鎂和普通氧化鎂的表面改性實(shí)驗(yàn)條件。選用硬脂酸作為改性劑，分別對(duì)納米氧化鎂和普通氧化鎂進(jìn)行了改性研究，通過(guò)單因素法分別篩選出了優(yōu)化的改性條件。納米氧化鎂經(jīng)改性后可得表面親油化的粒子，適宜的改性條件為：改性劑濃度1.25‰；改性溫度60℃；改性時(shí)間2.5h。在此條件下改性產(chǎn)品的活