分散剂对纳米ＴｉＯ２粉体分散性的影响

孙秀果，张建民

（石家庄铁道学院材料科学与工程学院，石家庄　０５００４３）

摘要：纳米ＴｉＯ２是一种附加值很高的功能精细无机材料，但由于其大的比表面及较多的表面空键，极易发生团聚，使其优异的性能得不到充分的发挥。本文研究了不同分散剂条件对平均粒径约为７０ｎｍ的ＴｉＯ２粉体在水介质中分散行为的影响。实验结果证明，在ｐＨ值为６～１０、加入量是ＴｉＯ２质量０．３％的ＮａＣｌ作为分散剂时，分散性最好。

关键词：纳米二氧化钛；分散剂；团聚

中图分类号：ＴＢ３８３　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１００３－３５３Ｘ（２００６）０５－０３６３－０４

Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ　Ａｇｅｎｔｓ　ｏｎ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ

　Ｎａｎｏ－Ｔｉｔａｎｉａ　Ｐｏｗｄｅｒｓ

ＳＵＮ　Ｘｉｕ－ｇｕｏ，Ｚｈａｎｇ　Ｊｉａｎ－ｍｉｎ

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００４３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｔｈｅ　ｎａｎｏｍｅｔｅｒ－ｓｉｚｅｄ　ｔｉｔａｎｉａ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｆｉｎｅ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．

Ｉｔ　ｈａｓ　ｖｅｒｙ　ｈｉｇｈ　ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　ｖａｌｕｅ．　Ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｔｒｏｎｇ　ｐｏｌａｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｅａｓｙ　ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ，ｉｔｓｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｕｓｅ　ｉｓ　ｌｉｍｉｔｅｄ．　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ　ａｇｅｎｔｓ　（ＮａＣｌ，　（ＮａＰＯ３）６，　ＮａＯＨ　ａｎｄ　Ｎａ２ＳｉＯ３）ｏｎ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｎａｎｏ－ｔｉｔａｎｉａ　ｐｏｗｄｅｒｓ　（ａｎａｔａｓｅ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ＴｉＯ２，　ａｖｅｒａｇｅ　ｓｉｚｅ　７０ｎｍ）　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｂｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｗｈｅｎｐＨ　ｉｓ　６～１０，　ｔｈｅ　ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｓｔａｂｌｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　ＴｉＯ２　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＮａＣｌａｓ　ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　０．３％　ｏｆ　ＴｉＯ２　ｉｎ　ｍａｓｓ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　　ｎａｎｏ－ｔｉｔａｎｉａ；ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ　ａｇｅｎｔｓ；ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ

１　引言

纳米锐钛型ＴｉＯ２粉体在多相光催化中，由于其无毒、催化活性高、稳定性好以及抗氧化能力强等优点而倍受青睐。近年来，纳米ＴｉＯ２粒子的制备和应用已受到人们的极大关注

［１￣４］

透光率的手段，着重考察了不同分散剂的用量以及ｐＨ值对纳米ＴｉＯ２在水中进行分散时的影响。

２　实验

２．１　　实验材料及仪器

自制纳米ＴｉＯ２，平均粒径７０ｎｍ，Ｎａ２ＳｉＯ３ ９Ｈ２Ｏ，ＮＨ３ Ｈ２Ｏ，ＮａＣｌ，ＮａＯＨ，（ＮａＰＯ３）６等均为分析纯。

ＰＨＳ－３Ｃ型酸度计；ＫＱ－２５０ＤＥ型数控超声波清洗器；７２２０型分光光度计；Ｚ－３０００　Ｚｅｔａ　电位与粒度分析仪；日立－５７０扫描电镜（ＳＥＭ）。２．２　　实验方法

Semiconductor Technology Vol. 31 No. 5

。但由于纳米

ＴｉＯ２颗粒的比表面积大，在液相介质中受范德华力的作用极易发生团聚，会严重影响纳米ＴｉＯ２的应用及性能。本文采用超声分散法，即在悬浮体中加入不同的分散剂而改变颗粒的表面性质，并通过测其

基金项目：河北省自然科学基金资助项目（５０３６３１）；石家庄铁道学院科研专项资助项目（Ｑ３５）May 2006

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