納米氧化鋅及其復(fù)合物粉體的制備與表征

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1、江南大學(xué)碩士學(xué)位論文納米氧化鋅及其復(fù)合物粉體的制備與表征姓名:石振申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):紡織工程指導(dǎo)教師:房寬峻20080601摘要論文題目:納米氧化鋅及其復(fù)合粉體的制備與表征碩士研究生姓名:石振導(dǎo)師姓名:房寬峻專業(yè)名稱:紡織工程本文系統(tǒng)地研究了三部分內(nèi)容:納米氧化鋅的直接水解一步法制備及其表征、表面負(fù)載乙烯基的納米氧化鋅的制備及其表征和聚苯乙烯/氧化鋅納米復(fù)合粉體的制備及其表征。以六水合硝酸鋅、氫氧化鈉為原料,聚乙二醇為表面活性劑,采用直接水解一步法制備合成了納米氧化鋅粉體,并對(duì)制各過(guò)程巾的影響因素,

2、如:鋅鹽濃度,沉淀劑濃度、反應(yīng)時(shí)問(wèn)、反應(yīng)溫度、表面活性劑種類及用量對(duì)產(chǎn)物最終粒徑的影響進(jìn)行了詳細(xì)的研究,對(duì)制備條件進(jìn)行r優(yōu)化。用FTIR、Zeta電位、激光粒度測(cè)試等手段對(duì)產(chǎn)物的粒度進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:得到的產(chǎn)物為粒徑在100nm以下的氧化鋅粉體。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),直接水解一步法是一種制備納米氧化鋅的簡(jiǎn)單方法,無(wú)需鍛燒過(guò)程,所得粉體粒徑較小,分散情況較好。用硅烷偶聯(lián)劑MPTMS對(duì)納米氧化鋅粉體粒子進(jìn)行處理,在其表面引入雙鍵使其功能化。結(jié)果表明,當(dāng)以去離子水為分散介質(zhì)時(shí),溶液pH值為6、50℃超聲反應(yīng)30min

3、或者以甲苯為分散介質(zhì)時(shí),110℃機(jī)械攪拌240min,得到的氧化鋅粉體的改性效果較好。利用FTIR、Zeta電位、激光粒度、負(fù)載率等手段表征了改性前后粉體的表面形貌和結(jié)構(gòu)特性,結(jié)果表明MPTMS與納米氧化鋅粉體表面發(fā)生了化學(xué)鍵合作用,MPTMS成功地接枝到了粉體表面。改性后粉體的分散性明顯提高、形貌更加均一、粒度大小基本不變。親油化度實(shí)驗(yàn)表明,改性后納米氧化鋅的表面性質(zhì)發(fā)生了變化,納米氧化鋅表面疏水性增強(qiáng)。電性測(cè)試表明,改性后粉體表面Zeta電位增加,粒子間排斥力增強(qiáng)。利用溶液聚合在納米氧化鋅粉體粒了表面

4、進(jìn)行苯乙烯(St)接枝聚合,制得PSt/ZnO納米復(fù)合粒子。獲得的納米復(fù)合粒子經(jīng)TEM、IR等測(cè)試手段表征,結(jié)果表明聚苯乙烯已經(jīng)以共價(jià)鍵的形式鏈接到納米氧化鋅的表面。此外還利用Zeta電位、親油化度等測(cè)試手段對(duì)包覆后的納米氧化鋅復(fù)合粉體進(jìn)行性能表征,研究結(jié)果說(shuō)明改性后的納米復(fù)合粉體具有較好的穩(wěn)定性,且改善了與有機(jī)溶劑的相容性。關(guān)鍵詞:納米氧化鋅:復(fù)合粉體;MPTMS,聚苯乙烯AbstractTitle:PreparationandCharacterizationofZ/ncOxideandPolystyr

5、ene/ZnOCompositeNanoparticlesName:ShiZhenProfessor:FangKuanjunMajor:TextileEngineeringFirst,thedirecthydrolysissingle—stepmethodWaSusedtopreparednanometerzincoxidepowder.Second,thepreparationofnano-ZnOwithethylenegrouponitssurfacewereinvestigated.Third,Pr

6、eparationandCharacterizationofPolystyrene/ZnOCompositeNanoparticleswereinvestigated.TheZnOnanoparticleswassynthesizedbythedirecthydrolysissingle—stepmethodusingzincnitrateandNaoHaStherawmaterials.Effectofallfactorsonthefinalsizeofproducts,suchaSconcentrat

7、ionofZn肘,concentrationofprecipitatingagent,reactiontime,reactiontemperature,typesandconcentrationofsurfactants,wereresearchedindetail.Thepreparationconditionswereoptimized.FTIR,Zetapotentialandlaserparticleanalysisdevicewereusedtocharacterizethesizeofprod

8、ucts.TheresultsshowedthatthesizeofzincoxideparticleWaSbelowlOOnm.Itisfindthatdirecthydrolysissingle-stepmethodisakindofsimplemethodtopreparenanometerZnObyexperiment.Itneednotcalcineandcangainsmallparticlesizeandgood

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