纳米氧化锌及其复合物粉体的制备与表征VIP免费

江南大学硕士学位论文纳米氧化锌及其复合物粉体的制备与表征姓名：石振申请学位级别：硕士专业：纺织工程指导教师：房宽峻20080601摘要摘要论文题目：纳米氧化锌及其复合粉体的制备与表征硕士研究生姓名：石振导师姓名：房宽峻专业名称：纺织工程本文系统地研究了三部分内容：纳米氧化锌的直接水解一步法制备及其表征、表面负载乙烯基的纳米氧化锌的制备及其表征和聚苯乙烯／氧化锌纳米复合粉体的制备及其表征。以六水合硝酸锌、氢氧化钠为原料，聚乙二醇为表面活性剂，采用直接水解一步法制备合成了纳米氧化锌粉体，并对制各过程巾的影响因素，如：锌盐浓度，沉淀剂浓度、反应时问、反应温度、表面活性剂种类及用量对产物最终粒径的影响进行了详细的研究，对制备条件进行r优化。用FTIR、Zeta电位、激光粒度测试等手段对产物的粒度进行了表征。结果表明：得到的产物为粒径在100nm以下的氧化锌粉体。经实验发现，直接水解一步法是一种制备纳米氧化锌的简单方法，无需锻烧过程，所得粉体粒径较小，分散情况较好。用硅烷偶联剂MPTMS对纳米氧化锌粉体粒子进行处理，在其表面引入双键使其功能化。结果表明，当以去离子水为分散介质时，溶液pH值为6、50℃超声反应30min或者以甲苯为分散介质时，110℃机械搅拌240min，得到的氧化锌粉体的改性效果较好。利用FTIR、Zeta电位、激光粒度、负载率等手段表征了改性前后粉体的表面形貌和结构特性，结果表明MPTMS与纳米氧化锌粉体表面发生了化学键合作用，MPTMS成功地接枝到了粉体表面。改性后粉体的分散性明显提高、形貌更加均一、粒度大小基本不变。亲油化度实验表明，改性后纳米氧化锌的表面性质发生了变化，纳米氧化锌表面疏水性增强。电性测试表明，改性后粉体表面Zeta电位增加，粒子间排斥力增强。利用溶液聚合在纳米氧化锌粉体粒了表面进行苯乙烯(St)接枝聚合，制得PSt／ZnO纳米复合粒子。获得的纳米复合粒子经TEM、IR等测试手段表征，结果表明聚苯乙烯已经以共价键的形式链接到纳米氧化锌的表面。此外还利用Zeta电位、亲油化度等测试手段对包覆后的纳米氧化锌复合粉体进行性能表征，研究结果说明改性后的纳米复合粉体具有较好的稳定性，且改善了与有机溶剂的相容性。关键词：纳米氧化锌：复合粉体；MPTMS,聚苯乙烯AbstractAbstractTitle：PreparationandCharacterizationofZ／ncOxideandPolystyrene／ZnOCompositeNanoparticlesName：ShiZhenProfessor：FangKuanjunMajor：TextileEngineeringFirst,thedirecthydrolysissingle—stepmethodWaSusedtopreparednanometerzincoxidepowder．Second,thepreparationofnano-ZnOwithethylenegrouponitssurfacewereinvestigated．Third,PreparationandCharacterizationofPolystyrene／ZnOCompositeNanoparticleswereinvestigated．TheZnOnanoparticleswassynthesizedbythedirecthydrolysissingle—stepmethodusingzincnitrateandNaoHaStherawmaterials．Effectofallfactorsonthefinalsizeofproducts，suchaSconcentrationofZn肘，concentrationofprecipitatingagent,reactiontime，reactiontemperature，typesandconcentrationofsurfactants，wereresearchedindetail．Thepreparationconditionswereoptimized．FTIR，Zetapotentialandlaserparticleanalysisdevicewereusedtocharacterizethesizeofproducts．TheresultsshowedthatthesizeofzincoxideparticleWaSbelowlOOnm．Itisfindthatdirecthydrolysissingle-stepmethodisakindofsimplemethodtopreparenanometerZnObyexperiment．Itneednotcalcineandcangainsmallparticlesizeandgooddispersionpowder．ThereactionofZnOnanoparticlesgraftedwithMPTMSsilanecouplingagentWaScarriedout．ResultsofFTIRshowedthatthedesiredreactionchainshavebeencovalentlybondedtOthesurfaceofZnOnanoparticles．LaserparticleanalysisdevicewereusedtOcharacterizethesizeofproductsanditiSshowedthatthemodifiedZnOhadbeterdisperseabilityandtheaveragediameteroftheparticles．Activationindextest，viscositytest，Zetapotentialandwetabilityalsoindicated...