有谁需要纳米氧化锌的(一文了解纳米氧化锌表面改性)

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纳米氧化锌是一种新型的功能精细无机化工材料，由于其粒子尺寸小、比表面积大，在化学、光学、生物和电学等方面具有独特的物理化学性能，广泛应用于抗菌添加剂、催化剂、橡胶、染料、油墨、涂料、玻璃、压电陶瓷、光电子以及日用化工等领域，开发利用前景广阔。

但由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，表面极性较强，自身易团聚;在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。因此，对纳米氧化锌进行分散和表面改性是其在基体中应用前必要的处理手段。

目前，纳米氧化锌常见的表面改性方法主要有：表面包覆改性法、表面化学改性法、机械力化学改性法、沉淀反应改性法、外膜层改性法和高能表面改性法等。

1、纳米氧化锌表面包覆改性

这是目前无机填料或颜料主要的表面改性方法，利用表面活性剂覆盖于粒子表面，赋于粒子表面新的性质。常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、硬脂酸、有机硅等。

举例：

1. 王国宏等采用桂酸钠对纳米氧化锌进行表面改性，在桂酸钠用量为15%，pH值为6、改性时间为1.5h的条件下，改性后的纳米氧化锌的亲油化度达到79.2%，能较好地分散于甲醇和二甲苯中。
2. 庄涛等采用钛酸酯偶联剂对纳米氧化锌进行表面改性，钛酸酯用量为3%，温度30℃，搅拌时间90min时，纳米氧化锌活化指数可达到99.83%。改性后的纳米氧化锌应用到天然橡胶中，其tst、t90均延长，拉伸强度、拉断伸长率、屈挠性均提高。

2、纳米氧化锌机械化学改性

这是一种运用粉碎、摩擦等方法利用机械应力对粒子表面进行激活，以改变其表面晶体结构和物理化学结构。这种方法使分子晶格发生位移，内能增大，在外力的作用下活性的粉末表面与其他物质发生反应、附着，以达到表面改性的目的。

举例：

1. 李国栋等用无水乙醇作分散介质，将纳米氧化锌球磨2h，得到了无团聚的纳米氧化锌。此方法成本低、产量大、粒径可控，颇具工业化潜力。
2. 苏小莉等以硬脂酸为改性剂，在气流粉碎机中对纳米氧化锌进行解团聚和表面改性，结果表明：硬脂酸分子化学键合在氧化锌表面，改性前后氧化锌的晶体结构相同，其颗粒的团聚性降低，二次粒径明显减小。通过测定改性样品的活化指数和亲油化度，选择最佳的改性剂用量为氧化锌质量的10%，氧化锌表面亲油疏水，在有机溶剂中有较好的分散性能。

3、纳米氧化锌沉淀反应改性

该方法是利用有机或无机物在粒子表面沉淀一层包覆物，以改变其表面性质。

举例：

伊春雷等在制备氧化锌的前驱物——碱式碳酸锌的过程中原位包覆Al2O3，与传统的表面包覆工艺相比减少了多次粒子团聚的工艺过程，改善了包覆效果，包覆的氧化锌复合粉体粒径为50nm左右、包覆层为3-5nm。包覆厚的纳米氧化锌光催化活性得到明显降低，但保证了其优异的紫外吸附性能。

目前，纳米氧化锌的制备技术已经取得了一些突破，在国内形成了几家产业化生产厂家。但是纳米氧化锌的表面改性技术及应用技术尚未受到重视，导致其应用领域的开拓受到了较大的限制。因此，需要加强对纳米氧化锌产品的表面改性和应用进行研究，开拓高性能产品，拓宽产品的应用领域，以满足不同领域对纳米氧化锌产品的需求。