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纳米材料生产和应用共性技术
2002年26期 发行日期:2006-04-17
作者:浙经
纳米材料生产和应用共性技术    纳米科技的发展促成了各种性能优越的纳米材料的不断诞生。
    纳米科技的发展促成了各种性能优越的纳米材料的不断诞生。    一、生产
    一、生产    在纳米材料的生产制备中,共性技术包括以下3个方面:
    在纳米材料的生产制备中,共性技术包括以下3个方面:    1.纳米微粒的粒径与粒径分布控制技术
    1.纳米微粒的粒径与粒径分布控制技术    在绝大多数场合,纳米微粒的粒径大小、粒径分布范围的宽窄对
    在绝大多数场合,纳米微粒的粒径大小、粒径分布范围的宽窄对纳米微粒品质的优劣起着决定性的作用。因此,控制纳米微粒的粒径与粒径分布就成为制备纳米微粒首先要解决的共性技术。在粒径与粒径分布的控制技术中,包含在制备(物理或化学方法)、后处理(例如干燥等)及贮存过程中如何控制粒径生长及防止发生团聚现象。这一技术是纳米微粒制备与产业化的基础技术,其重要性是不言而喻的。    2.纳米材料形貌的控制技术
    2.纳米材料形貌的控制技术    在不同的条件下,制备出的纳米材料形貌可以完全不同。例如,
    在不同的条件下,制备出的纳米材料形貌可以完全不同。例如,纳米碳酸钙微粒可以是立方体微晶、片状,也可以是球形或纺锤形。又如纳米碳管,不同的制备条件下可得到单层、多层或混合的纳米碳管;纳米碳管的长短也因制备条件而异。控制纳米材料的形貌对进一步揭示纳米材料的作用机理,进一步显示其优异特性,都有十分重要的作用。    3.纳米微粒的防团聚与表面改性技术
    3.纳米微粒的防团聚与表面改性技术    该技术着重研究纳米微粒分散剂对纳米微粒品质的影响。在许多
    该技术着重研究纳米微粒分散剂对纳米微粒品质的影响。在许多纳米微粒制备与生产中,加入一定量的分散剂,使之吸附于纳米微粒表面,达到表面改性和防止团聚的目的:一方面控制粒径与粒径分布;另一方面,通过表面改性使纳米微粒表面呈现亲水或亲油的特性,以便于纳米微粒的应用。但分散剂的加入影响了纳米微粒的纯度,对微粒的使用价值产生的影响可能是正面的,也可能是负面的。因而在制备与生产过程中就要为用户着想,开发出能满足用户需要的分散剂。    二、应用
    二、应用    在纳米材料的应用领域,共性技术包括以下几个方面:
    在纳米材料的应用领域,共性技术包括以下几个方面:    1.纳米微粒在不同介质中的表面修饰与均匀分散技术
    1.纳米微粒在不同介质中的表面修饰与均匀分散技术    纳米微粒在涂料、塑料、陶瓷、油品(包括燃料油、润滑油、密
    纳米微粒在涂料、塑料、陶瓷、油品(包括燃料油、润滑油、密封用油等)中的应用,都需要保证在介质中分散均匀并防止二次团聚。这里着重要解决的是纳米微粒与介质的相容性问题。对于不同的介质,要用不同的表面修饰剂以增加纳米微粒与介质的相容性。    2.提高纳米材料的增强、增韧与耐磨损技术
    2.提高纳米材料的增强、增韧与耐磨损技术    纳米微粒掺入到塑料、橡胶、玻璃、陶瓷及金属中都具有增强、
    纳米微粒掺入到塑料、橡胶、玻璃、陶瓷及金属中都具有增强、增韧、增加耐磨损的效果。要研究纳米微粒的平均粒径、粒径分布、微粒物质本性、表面修饰剂与助分散剂、加入方式等对增强、增韧与耐磨损效果的关系。例如,许多无机纳米粒子都容易形成水合分子,这对介质(塑料、橡胶等)的强度、耐磨性等特性会产生什么影响。对这一问题的研究及如何消除以水合形式存在的水就是一项共性技术。    3.纳米微粒的抗菌技术
    3.纳米微粒的抗菌技术    许多金属、金属氧化物或其盐类都有较好的抗菌作用。如纳米银
    许多金属、金属氧化物或其盐类都有较好的抗菌作用。如纳米银粒、纳米银盐、纳米二氧化钛、纳米氧化锌等都可以加入到塑料、合成纤维、陶瓷、玻璃中起抗菌作用。要研究其抗菌机理,增强抗菌效果。    4.纳米微粒的抗紫外光技术
    4.纳米微粒的抗紫外光技术    纳米微粒对紫外光有散射作用。因此纳米微粒在防晒霜、塑料抗
    纳米微粒对紫外光有散射作用。因此纳米微粒在防晒霜、塑料抗老化及合成纤维、涂料、萤光灯等抗紫外辐射中得到广泛应用。要研究不同种类、平均粒径、粒径分布及形貌的纳米微粒在抗紫外光作用中的异同,使纳米微粒的抗紫外作用能实现高效与经济的双重目标。(浙经)



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