納米類流體制備技術(shù)、結(jié)構(gòu)與形成機制.pdf

1、納米類流體是一種無溶劑的納米粒子懸浮液，故它們又被稱為自懸浮納米粒子。在室溫或接近室溫的條件下，納米類流體不用借助任何溶劑便能表現(xiàn)出類似于液體的流動性。這種反常的性質(zhì)來源于它們的內(nèi)在結(jié)構(gòu)：這種體系是由以固態(tài)的納米粒子為核、柔性的長鏈有機分子為殼的基本單元組成，且核、殼之間通過共價鍵結(jié)合，因此納米類流體體系被描述成為單組份系統(tǒng)。
　　 本文采用pH值調(diào)節(jié)法使碳酸鈣納米粒子表面帶上足夠多的羥基，然后與有機硅烷季銨鹽進行接枝，得到有機

2、陽離子鹽，再與帶有聚氧乙烯鏈的磺酸陰離子通過靜電結(jié)合得到碳酸鈣納米類流體。流變性能測試證實了碳酸鈣納米類流體在無溶劑的條件下具有類液體行為。透射電鏡分析結(jié)果揭示了這種類液體行為的本質(zhì)：每一個碳酸鈣納米粒子表面都被厚度約為6nm的有機殼層包覆，該殼層結(jié)構(gòu)很好地保證了各個納米粒子之間的相對滑移。
　　 對納米類流體的制備方法進行了優(yōu)化。分別對采用離子萃取法和酸堿反應法制備的二氧化硅納米類流體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)進行了研究。通過紅外光譜、X射

3、線衍射、熱重、透射電鏡及流變測試等分析手段對離子萃取法制備的產(chǎn)物進行了系統(tǒng)的表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種方法能夠保證反應過程中離子交換完全，并能制得性能優(yōu)良的二氧化硅納米類流體。通過紅外光譜、X射線衍射、透射電鏡及流變測試等分析手段對酸堿反應法制備的產(chǎn)物進行了系統(tǒng)的表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種方法也能制得性能優(yōu)良的二氧化硅納米類流體。
　　 對采用離子萃取法和酸堿反應法制備的兩類共5種碳納米管類流體進行了紅外光譜、拉曼光譜、熱重、透射電鏡及流變