河北科技大學(xué)專區(qū)
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基本信息
- 作品名稱：
- 納米粉體表面親油改性技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 小類：
- 能源化工
- 簡(jiǎn)介：
納米材料如氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、碳酸鈣等因表面親水而難以在油性有機(jī)介質(zhì)中穩(wěn)定存在，限制了其在催化、建材、日化等領(lǐng)域油性體系中的應(yīng)用。本技術(shù)采用低成本非離子表面活性劑對(duì)納米粉體進(jìn)行改性，表面活性劑親水基與納米材料表面羥基發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，納米材料接上親油基而具親油性。生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)金舵建材公司中試，改性TiO2摻入該公司內(nèi)墻涂料，提高了產(chǎn)品附加值。已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。
- 詳細(xì)介紹：
納米氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、碳酸鈣等材料可被應(yīng)用于光催化、涂料、化妝品、生物醫(yī)學(xué)、顏料、磁性材料和磁性記錄材料、橡膠材料等領(lǐng)域。但是上述納米材料由于表面親水性，在油性有機(jī)介質(zhì)中難以穩(wěn)定存在，限制了其使用，因此需要對(duì)其表面進(jìn)行改性。傳統(tǒng)的納米材料表面處理的方法有無(wú)機(jī)物包覆、偶聯(lián)劑法等，但一般過程復(fù)雜或成本較高。 本作品提出了由低成本非離子表面活性劑在水醇混合溶劑中進(jìn)行改性的方法。非離子表面活性劑由一種或多種混合調(diào)配而成，其混合后的HLB值（親水親油平衡值）應(yīng)在4.1-12.7之間；在水醇混合溶劑中進(jìn)行改性目的是使表面活性劑具有更好的溶解性和改性效果。改性機(jī)理為利用表面活性劑的親水基與納米材料表面上的羥基發(fā)生脫水反應(yīng)，使納米材料接上表面活性劑的親油基團(tuán)而具有親油性,然后通過蒸發(fā)溶劑的方式得到改性納米粉體，改性后產(chǎn)品可以在有機(jī)相中穩(wěn)定均勻分散。此方法的優(yōu)點(diǎn)是改性后產(chǎn)品親油化度高，改性過程無(wú)需過濾，避免了小顆粒納米粉體的損失；原料成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，適合于工業(yè)大批量生產(chǎn)，且可以拓寬納米材料的應(yīng)用范圍，提高產(chǎn)品附加值。經(jīng)金舵建材公司中試，改性TiO2摻入該公司內(nèi)墻涂料，明顯提高了產(chǎn)品附加值。目前該方法尚未見國(guó)內(nèi)外同類報(bào)道，已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利。
- 獲獎(jiǎng)情況：
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎(jiǎng)
獲2011年 省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)
