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微乳液法制粉

/microemulsion process to produce powder/
最后更新 2022-01-20
浏览 150
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以微乳液为介质制备超细粉体的方法。

英文名称
microemulsion process to produce powder
所属学科
材料科学与工程

1943年,英国化学家T.P.霍尔(Hoar)和J.H.舒尔曼(Schulman)向油、表面活性剂及水的混合液中逐滴加入醇,获得了透明或半透明热力学稳定体系;1959年,舒尔曼将该体系命名为微乳液。微乳液一般由表面活性剂、助表面活性剂、油与水等组分组成,是水滴在油中(W/O)或油滴在水中(O/W)形成的热力学稳定的单分散体系。其微结构粒径约为10~100纳米,分为O/W型和W/O(反相胶束)型两种,具有低黏度、低界面张力、高增溶能力等特点。微乳液法现已应用于金属、硫化物、氧化物等具有不同形貌的超细粉末的制备。

微乳液法制粉的基本原理为:①将含目标元素反应物和引发剂增溶在分散相水核中,以油相为连续相,通过光或者热的诱导,促使化学反应在水核中进行,形成超细粉末。②将一种反应物增溶在W/O型微乳液的水核内,另一种反应物以气体、水溶液、脂或者固体的形式加入。通过扩散作用,后者可穿过微乳液的界面膜进入水核,与其中的反应物发生化学反应,形成晶核并生长成超细粉末。③将含有反应物A、B的两份微乳液混合,通过微乳液中液滴的相互碰撞,含有不同反应物的两液核将融合到一起形成二聚体,与此同时分属两液核的反应物进行扩散交换与化学反应,成核及晶核生长,最后得到纳米微粒。

微乳液法制粉的影响因素主要包括反应物浓度、微乳液界面膜的强度及盐效应、反应物料种类、表面活性剂种类、反应持续时间、环境温度、化学反应速率、成核速率、微乳液碰撞速率、交换速率、微乳液的pH值等。

微乳液法制粉的优点是:微乳液体系及其参数丰富,产物粒径大小及形貌易于控制;微乳液体系中的表面活性剂分子不但有利于新形成的纳米微粒的稳定与分散,而且方便后续有机基团的取代而制得具有特殊功能的纳米材料;利用微乳液法制备的前驱体可在较低温度下形成所需晶相粉体,纯度高、活性高。


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