CN108529662A - 一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法 - Google Patents

一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108529662A
CN108529662A CN201810519167.7A CN201810519167A CN108529662A CN 108529662 A CN108529662 A CN 108529662A CN 201810519167 A CN201810519167 A CN 201810519167A CN 108529662 A CN108529662 A CN 108529662A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
zinc oxide
amphoteric surfactant
dispersion
hours
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810519167.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王学猛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Institute of Science and Technology
Original Assignee
Luoyang Institute of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Institute of Science and Technology filed Critical Luoyang Institute of Science and Technology
Priority to CN201810519167.7A priority Critical patent/CN108529662A/zh
Publication of CN108529662A publication Critical patent/CN108529662A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/02—Oxides; Hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法，包括如下步骤：（1）将两性表面活性剂溶解于去离子水中，得到两性表面活性剂的质量分数为3~7%的溶液A；（2）将纳米氧化锌分散于蒸馏水中，得到纳米氧化锌的摩尔浓度为0.37~0.56mol/L的分散溶液B；（3）将溶液A和分散溶液B混合，在不大于70℃的条件下，对混合溶液进行搅拌、分散，且搅拌、分散的时间40~48小时，然后对混合溶液进行固液分离，分离后的固体在真空度为‑0.06~‑0.09 MPa、温度为75℃~90℃的条件下真空干燥3~4小时，即得两性表面活性剂覆盖的改性纳米氧化锌颗粒。本发明使纳米氧化锌表面覆盖有两性表面活性剂，满足各种应用场合的pH值需求，在不同的pH值的应用场合都保持较好的分散性和稳定性，从而促进其应用功能的发挥。

Description

一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法，使得改性后的纳米氧化锌可以在相对更为宽广的pH值应用领域保持较好的分散性。
背景技术
纳米材料是在三维空间中，至少有一维处于纳米量级的材料，它包括零维材料、一维材料和二维材料。纳米材料的尺度处于原子簇和宏观物体交界的过渡域，是介于宏观物质与微观原子或分子间的过渡亚稳态物质，它有着不同于传统固体材料的显著的表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等效应。纳米氧化锌是粒径小于100nm的粉体材料，属于高功能无机精细材料，它具有熔点高、禁带宽、较好的机电耦合性和屏蔽紫外线和杀菌、除臭的能力，它在塑料、橡胶、涂料、化妆品、医药、光电器件等领域有着相对广泛的应用。
纳米氧化锌虽然有较为广泛的应用，然而由于纳米氧化锌具有大的比表面积和高的表面自由能，导致纳米氧化锌的活性较大，极易发生团聚或与其它表面活性物质吸附而使表面活性减少，表面能降低。另一方面，由于纳米氧化锌的表面是亲水疏油的，极性较强，在有机介质中与基料的结合性差、分散不均匀，从而导致材料的性能下降，所以，纳米氧化锌材料使用过程中的改性技术就显得十分关键。
专利公开号为CN101143974A 的申请中公开了一种在纳米氧化锌的表面覆盖二氧化硅的方法，其特征是在制备过程中将二氧化硅均匀分散在低级醇溶液中，再加入锌盐，在20~60℃的条件下搅拌8~24小时，将表面覆盖有锌盐的二氧化硅颗粒经离心分离、洗涤、干燥后，在500~700℃的温度下烧结3~5小时，即可得到纳米复合颗粒。本发明的着眼点是将纳米氧化锌颗粒包覆在二氧化硅颗粒表面。
专利公开号CN105153754B公开的专利中，是将纳米氧化锌浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；然后将制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得沉积甲基硅油的纳米氧化锌；最后将制得的沉积甲基硅油的纳米氧化锌置于马弗炉中，进行高温焙烧。该发明的核心是将二氧化硅包覆在纳米氧化锌表面。
关于纳米氧化锌改性的文献也相对较多。如在《无机盐工业》2010年第6期纳米氧化锌的制备和表面改性一文中，才红通过硬脂酸锌对纳米氧化锌进行了相对较为详细的改性工艺研究，得到硬脂酸锌质量分数为10%，改性温度为60℃，改性时间为40min的工艺条件。
截至目前,对于纳米氧化锌材料的表面改性大多集中在偶联剂、其它纳米粉体材料、阴离子表面活性剂，但是改性后的纳米氧化锌适用的场合局限性较大，在不同的pH环境中分散性和稳定性会有较大的差异。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法，用两性表面活性剂对纳米氧化锌进行改性，使纳米氧化锌表面覆盖有两性表面活性剂，这样改性后的纳米氧化锌可以满足各种应用场合的pH值需求，在不同的pH值的应用场合都保持较好的分散性和稳定性，从而促进其应用功能的发挥。
为了实现上述目的，解决现有技术中存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法，该方法包括如下步骤：
（1）将两性表面活性剂溶解于去离子水中，得到溶液A，溶液A中两性表面活性剂的质量分数为3~7%；
（2）利用超声波将纳米氧化锌分散于蒸馏水中，分散时间为4~5小时，得到分散溶液B，其中纳米氧化锌的摩尔浓度为0.37~0.56mol/L；
（3）将溶液A和分散溶液B混合，并在50~70℃的条件下，利用超声波对混合溶液进行搅拌、分散，且搅拌、分散的时间为40~48小时，然后对混合溶液进行固液分离，分离后的固体在真空度为-0.06~-0.09MPa、温度为75℃~90℃的条件下真空干燥3~4小时，即得两性表面活性剂覆盖的改性纳米氧化锌颗粒。
所述的两性表面活性剂为氨基酸型两性表面活性剂、咪唑啉型表面活性剂或甜菜碱型两性表面活性剂。
本发明的有益效果是：对纳米氧化锌粉体材料用两性表面活性剂改性后，可以适应纳米氧化锌较广的应用范围，由于两性表面活性剂在酸性溶液中显阳离子活性，在碱性溶液中显阴离子表面活性，在中性溶液中显中性，因此，改性后无论纳米氧化锌的应用场合是碱性、酸性、中性等场合，都可使纳米氧化锌在基体材料中保持较好的分散稳定性、较低的溶出率及稳定性。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法，该方法包括如下步骤：
（1）将两性表面活性剂溶解于去离子水中，得到溶液A，溶液A中两性表面活性剂的质量分数为3~7%；
（2）利用超声波将纳米氧化锌分散于蒸馏水中，分散时间为4~5小时，得到分散溶液B，其中纳米氧化锌的摩尔浓度为0.37~0.56mol/L；
（3）将溶液A和分散溶液B混合，并在50~70℃的条件下，利用超声波对混合溶液进行搅拌、分散，且搅拌、分散的时间为40~48小时，然后对混合溶液进行固液分离，分离后的固体在真空度为-0.06~-0.09MPa、温度为75℃~90℃的条件下真空干燥3~4小时，即得两性表面活性剂覆盖的改性纳米氧化锌颗粒。
所述的两性表面活性剂为氨基酸型两性表面活性剂、咪唑啉型表面活性剂或甜菜碱型两性表面活性剂。
以下是本发明的具体实施例：
实施例1
取β-氨基丙酸25克,溶于500mL去离子水中，得到溶液A待用，溶液A中β-氨基丙酸的质量分数为5%；再取纳米氧化锌39.4克，加入蒸馏水1000mL，利用超声波分散4小时后得到分散溶液B，其中纳米氧化锌的摩尔浓度为0.49 mol/L；然后将所得的溶液A加入所得的分散溶液B中，并边加入边慢慢搅拌，混合均匀后，对混合溶液进行水浴加热，并在水浴温度为50℃条件下，超声波分散40小时，而后进行真空抽滤，进行固液分离，分离后得到的固体放入真空干燥箱，在真空度为-0.08MPa、80℃的条件下干燥3小时，得到改性后的纳米氧化锌颗粒。
实施例2
取2-十三烷基-N羧甲基-N羟乙基咪唑啉15克,溶于500mL去离子水中得到溶液A，溶液A中溶质质量分数为3%；再取纳米氧化锌30克，加入蒸馏水1000mL，超声波分散4小时得到分散溶液B，其中纳米氧化锌的摩尔浓度为0.37 mol/L；然后将溶液A慢慢搅拌加入分散溶液B中，混合均匀后，对混合溶液水浴加热至70℃，并保持该水浴温度，进行超声波分散45小时，而后进行真空抽滤，进行固液分离，分离后得到的固体放入真空干燥箱，在真空度为-0.06MPa、75℃的条件下干燥3.5小时，得到改性后的纳米氧化锌颗粒。
实施例3
取十二烷基甜菜碱35克,溶于500mL去离子水中得到溶液A，溶液A中溶质质量分数为7%；再取纳米氧化锌45克，加入蒸馏水1000mL，超声波分散5小时得到分散溶液B，其中纳米氧化锌的摩尔浓度为0.56 mol/L；然后将溶液A慢慢搅拌加入分散溶液B中去，混合均匀后，对混合溶液水浴加热升温至65℃，并在该水浴温度下，使用超声波分散48小时，而后进行真空抽滤，进行固液分离，分离后得到的固体放入真空干燥箱，在真空度为-0.09MPa、90℃的条件下干燥4小时，得到改性后的纳米氧化锌颗粒。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
将两性表面活性剂溶解于去离子水中，得到溶液A，溶液A中两性表面活性剂的质量分数为3~7%；
利用超声波将纳米氧化锌分散于蒸馏水中，分散时间为4~5小时，得到分散溶液B，其中纳米氧化锌的摩尔浓度为0.37~0.56mol/L；
将溶液A和分散溶液B混合，并在50~70℃的条件下，利用超声波对混合溶液进行搅拌、分散，且搅拌、分散的时间为40~48小时，然后对混合溶液进行固液分离，分离后的固体在真空度为-0.06~-0.09MPa、温度为75℃~90℃的条件下真空干燥3~4小时，即得两性表面活性剂覆盖的改性纳米氧化锌颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法，其特征在于：所述的两性表面活性剂为氨基酸型两性表面活性剂、咪唑啉型表面活性剂或甜菜碱型两性表面活性剂中的一种或多种。
CN201810519167.7A 2018-05-25 2018-05-25 一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法 Pending CN108529662A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810519167.7A CN108529662A (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810519167.7A CN108529662A (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108529662A true CN108529662A (zh) 2018-09-14

Family

ID=63472865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810519167.7A Pending CN108529662A (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108529662A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109535773A (zh) * 2018-12-18 2019-03-29 浙江大学自贡创新中心 一种咪唑啉-氧化锌复合粉体的制备方法
CN111517362A (zh) * 2020-05-06 2020-08-11 南京瑞贝西生物科技有限公司 一种介孔纳米氧化锌的制备方法
CN111875882A (zh) * 2020-07-23 2020-11-03 界首市天鸿新材料股份有限公司 一种pp扭结膜及其生产方法
CN112777629A (zh) * 2021-03-24 2021-05-11 洛阳理工学院 利用双羧酸盐阴离子表面活性剂的纳米氧化锌改性方法
WO2021129759A1 (zh) * 2019-12-25 2021-07-01 Tcl科技集团股份有限公司 改性氧化锌纳米颗粒及其改性方法，及量子点发光二极管
CN115321582A (zh) * 2022-08-10 2022-11-11 洛阳理工学院 一种单一取向的ZnO纳米阵列的制备方法及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1398923A (zh) * 2002-01-30 2003-02-26 骆天荣 改性的超细氧化锌及其制备方法
CN107010651A (zh) * 2017-05-15 2017-08-04 广西放心源生物科技有限公司 纳米氧化锌的表面改性方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1398923A (zh) * 2002-01-30 2003-02-26 骆天荣 改性的超细氧化锌及其制备方法
CN107010651A (zh) * 2017-05-15 2017-08-04 广西放心源生物科技有限公司 纳米氧化锌的表面改性方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109535773A (zh) * 2018-12-18 2019-03-29 浙江大学自贡创新中心 一种咪唑啉-氧化锌复合粉体的制备方法
CN109535773B (zh) * 2018-12-18 2020-12-11 浙江大学自贡创新中心 一种咪唑啉-氧化锌复合粉体的制备方法
WO2021129759A1 (zh) * 2019-12-25 2021-07-01 Tcl科技集团股份有限公司 改性氧化锌纳米颗粒及其改性方法，及量子点发光二极管
CN111517362A (zh) * 2020-05-06 2020-08-11 南京瑞贝西生物科技有限公司 一种介孔纳米氧化锌的制备方法
CN111517362B (zh) * 2020-05-06 2022-06-17 南京瑞贝西生物科技有限公司 一种介孔纳米氧化锌的制备方法
CN111875882A (zh) * 2020-07-23 2020-11-03 界首市天鸿新材料股份有限公司 一种pp扭结膜及其生产方法
CN112777629A (zh) * 2021-03-24 2021-05-11 洛阳理工学院 利用双羧酸盐阴离子表面活性剂的纳米氧化锌改性方法
CN115321582A (zh) * 2022-08-10 2022-11-11 洛阳理工学院 一种单一取向的ZnO纳米阵列的制备方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108529662A (zh) 一种纳米氧化锌粉体材料的改性方法
CN103693674B (zh) 一种纳米氧化锌复合分散液的制备方法
CN106732358B (zh) 一种负载氧化铁的生物质碳化微球及其制备和应用
CN103992660B (zh) 一种ZrO2包裹型γ-Ce2S3红色料的制备方法
CN103817753B (zh) 一种防霉抗菌的纳米银地板
CN104353416A (zh) 一种磁性有序介孔复合材料、制备及其应用
CN104492391B (zh) 一种壳聚糖修饰的白蛋白纳米球重金属吸附材料的制备方法
CN101791548A (zh) 一种可见光催化剂BiVO4及其制备方法
CN105036178B (zh) 一种改性纳米氧化锌的制备方法
CN103920473A (zh) 碳改性二氧化钛复合磁性纳米吸附剂的制备方法
CN106513700A (zh) 一种多孔二氧化钛负载纳米银溶胶及制备和应用
CN105906723A (zh) 一种柠檬酸改性羧基化纳晶纤维素的制备方法
CN102962470B (zh) 常温下制备球形超细镍粉的方法
CN105950003A (zh) 一种抑菌薄膜涂料及其制备方法
CN102408562A (zh) 一种具有核-壳结构的聚苯胺/四氧化三铁复合物的制备方法
CN104086953A (zh) 一种壳聚糖修饰的铁氧体填充多壁碳纳米管/聚噻吩复合吸波材料的制备方法
CN103464130A (zh) 一种制备孔径可调的二氧化钛介孔材料的方法
CN104671283B (zh) 超声波法及超声‑熔盐法合成钼酸铜纳米片抗菌粉体
CN107774227A (zh) 一种铁锰复合氧化物/四氧化三铁核壳纳米材料的制备方法
CN105198004B (zh) 一种Fe3O4‑SnO2纳米复合材料及其制备方法
CN110339818A (zh) 一种改性磁性壳聚糖吸附剂的制备方法
CN102018630A (zh) 肤色金红石型纳米二氧化钛的制备
CN110156089A (zh) 一种磁性氧化石墨烯气凝胶的制备方法
CN108046323A (zh) 一种铌氧化物的制备方法
CN105542512B (zh) 一种水基锌‑钛复合浆料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180914