[發(fā)明專利]一種納米氧化鋅粉體材料的改性方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810519167.7
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108529662A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 王學猛
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 常曉虎

一種納米氧化鋅粉體材料的改性方法，包括如下步驟：（1）將兩性表面活性劑溶解于去離子水中，得到兩性表面活性劑的質量分數為3~7%的溶液A；（2）將納米氧化鋅分散于蒸餾水中，得到納米氧化鋅的摩爾濃度為0.37~0.56mol/L的分散溶液B；（3）將溶液A和分散溶液B混合，在不大于70℃的條件下，對混合溶液進行攪拌、分散，且攪拌、分散的時間40~48小時，然后對混合溶液進行固液分離，分離后的固體在真空度為?0.06~?0.09 MPa、溫度為75℃~90℃的條件下真空干燥3~4小時，即得兩性表面活性劑覆蓋的改性納米氧化鋅顆粒。本發(fā)明使納米氧化鋅表面覆蓋有兩性表面活性劑，滿足各種應用場合的pH值需求，在不同的pH值的應用場合都保持較好的分散性和穩(wěn)定性，從而促進其應用功能的發(fā)揮。

技術領域

本發(fā)明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種納米氧化鋅粉體材料的改性方法，使得改性后的納米氧化鋅可以在相對更為寬廣的pH值應用領域保持較好的分散性。

背景技術

納米材料是在三維空間中，至少有一維處于納米量級的材料，它包括零維材料、一維材料和二維材料。納米材料的尺度處于原子簇和宏觀物體交界的過渡域，是介于宏觀物質與微觀原子或分子間的過渡亞穩(wěn)態(tài)物質，它有著不同于傳統(tǒng)固體材料的顯著的表面與界面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等效應。納米氧化鋅是粒徑小于100nm的粉體材料，屬于高功能無機精細材料，它具有熔點高、禁帶寬、較好的機電耦合性和屏蔽紫外線和殺菌、除臭的能力，它在塑料、橡膠、涂料、化妝品、醫(yī)藥、光電器件等領域有著相對廣泛的應用。

納米氧化鋅雖然有較為廣泛的應用，然而由于納米氧化鋅具有大的比表面積和高的表面自由能，導致納米氧化鋅的活性較大，極易發(fā)生團聚或與其它表面活性物質吸附而使表面活性減少，表面能降低。另一方面，由于納米氧化鋅的表面是親水疏油的，極性較強，在有機介質中與基料的結合性差、分散不均勻，從而導致材料的性能下降，所以，納米氧化鋅材料使用過程中的改性技術就顯得十分關鍵。

專利公開號為CN101143974A 的申請中公開了一種在納米氧化鋅的表面覆蓋二氧化硅的方法，其特征是在制備過程中將二氧化硅均勻分散在低級醇溶液中，再加入鋅鹽，在20~60℃的條件下攪拌8~24小時，將表面覆蓋有鋅鹽的二氧化硅顆粒經離心分離、洗滌、干燥后，在500~700℃的溫度下燒結3~5小時，即可得到納米復合顆粒。本發(fā)明的著眼點是將納米氧化鋅顆粒包覆在二氧化硅顆粒表面。

專利公開號CN105153754B公開的專利中，是將納米氧化鋅浸漬于甲基硅油的正己烷溶劑中，攪拌均勻，制得混合液；然后將制得的混合液進行蒸干，并放于烘箱中進行干燥，制得沉積甲基硅油的納米氧化鋅；最后將制得的沉積甲基硅油的納米氧化鋅置于馬弗爐中，進行高溫焙燒。該發(fā)明的核心是將二氧化硅包覆在納米氧化鋅表面。

關于納米氧化鋅改性的文獻也相對較多。如在《無機鹽工業(yè)》2010年第6期納米氧化鋅的制備和表面改性一文中，才紅通過硬脂酸鋅對納米氧化鋅進行了相對較為詳細的改性工藝研究，得到硬脂酸鋅質量分數為10%，改性溫度為60℃，改性時間為40min的工藝條件。

截至目前,對于納米氧化鋅材料的表面改性大多集中在偶聯(lián)劑、其它納米粉體材料、陰離子表面活性劑，但是改性后的納米氧化鋅適用的場合局限性較大，在不同的pH環(huán)境中分散性和穩(wěn)定性會有較大的差異。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種納米氧化鋅粉體材料的改性方法，用兩性表面活性劑對納米氧化鋅進行改性，使納米氧化鋅表面覆蓋有兩性表面活性劑，這樣改性后的納米氧化鋅可以滿足各種應用場合的pH值需求，在不同的pH值的應用場合都保持較好的分散性和穩(wěn)定性，從而促進其應用功能的發(fā)揮。

為了實現上述目的，解決現有技術中存在的技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種納米氧化鋅粉體材料的改性方法，該方法包括如下步驟：