有机物表面修饰纳米氧化锌技术是材料科学领域的一项重要研究方向,其研究目的是为了解决纳米氧化锌因粒径小、比表面积大而导致的团聚和表面活性高、极不稳定的问题。纳米氧化锌在表面进行有机物修饰后,能够改善其分散性、相容性以及与介质的结合能力,从而拓宽其在功能材料、涂料、电子器件等领域的应用。 文章提到的纳米氧化锌的有机物表面修饰方法可以分为以下几种: 1. 偶联剂法 偶联剂法利用偶联剂具有的能够同时与无机物和有机物反应的特性,通过化学键合的方式将有机分子与纳米氧化锌表面连接。硅烷偶联剂因其反应力强、能与颗粒表面紧密结合而被广泛应用。比如,Li等人采用电化学沉积法制备了疏水可导电的氧化锌薄膜,并使用氟化硅烷进行表面修饰,得到的超疏水膜具有良好的防水效果。 2. 表面活性剂法 表面活性剂法使用表面活性剂,其分子具有两个极性不同的基团,能够在纳米氧化锌表面形成吸附膜,防止颗粒团聚,并提高分散性。表面活性剂的分子链长度对修饰效果有较大影响,链长的表面活性剂通常表现出更好的效果。岳美娥等通过直接沉淀法用硬脂酸对纳米氧化锌进行表面修饰,从而提高涂层的耐磨性能和机械强度。 3. 酯化反应法 酯化反应法主要针对需要将亲水疏油的纳米氧化锌表面转变成疏水亲油性质。通过酯化反应,纳米氧化锌表面形成疏水层,减少与水分子的相互作用,提高在有机溶剂中的分散能力。通过此方法,纳米氧化锌可以在各种介质中获得更好的分散,有利于其在复合材料等领域的应用。 文章还提到了其他几种修饰方法,包括机械法、表面物理修饰方法和表面化学修饰方法。机械法利用物理手段对粉体进行研磨处理,但由于操作繁琐、耗时长、能耗大,往往不是首选方案。表面物理修饰方法如高能量射线、电晕放电或等离子体处理,这些技术往往因成本和技术难度较大而限制了其应用范围。 表面化学修饰方法包括偶联剂法、表面活性剂法和酯化反应法等,其利用表面修饰剂与纳米氧化锌表面发生化学反应,形成新的化学键,从而达到修饰和改性的目的。这类方法能够有效地改善纳米氧化锌的表面性质,增加其应用范围。 整体而言,文章综述了纳米氧化锌表面修饰的最新研究进展,总结了六种主要的修饰方法,并对各自方法的优缺点进行了归纳总结。通过不同方法对纳米氧化锌进行表面修饰,可以有效改善其物理化学性质,拓展其在工业领域的应用。这些研究成果对于相关领域的研究者和工程师而言,提供了理论和实践上的参考。
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