摘要

納米二氧化鈦粉體的研制是20世紀(jì)80年代后期材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。顆粒超細(xì)化導(dǎo)致功能變化，產(chǎn)生了塊材不具備的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，從而在磁性、光學(xué)、電學(xué)等方面表現(xiàn)出*的性能。因而，其*的顏色效應(yīng)、光催化作用及紫外線屏蔽等功能使其在室內(nèi)外裝飾涂料、汽車面漆、防曬化妝品、廢水處理藥劑、殺菌、文物保護(hù)處理劑等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

但是，由于納米二氧化鈦顆粒比表面積大，表面能高，同時(shí)由于顆粒間的范德華吸引力和庫倫力的共同作用，表面粒子相互靠在一起，使總表面積和表面自由能降低。納米顆粒及易團(tuán)聚，易于形成二次顆粒，形成軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚。因此在二氧化鈦終應(yīng)用時(shí)，提高分散性是非常必要的。

分散度的定義

分散度：固體顆粒在分散到液體中可分散的程度。

“Characterization of dispersibility of solid particulate objects into a liquid”引自ISO 18748 

分散度Dr測(cè)量方法

將已知理論粒徑（d_theo）的粉末樣品制備成懸浮液。1

利用Turbiscan（SMLS測(cè)試技術(shù)）直接測(cè)量TiO2懸浮液的粒徑（d_measured）。

Dr越接近0，分散度越差；Dr越接近1，分散度越好。

結(jié)果與討論

下圖展示了二氧化鈦懸浮液在4種分散方式的分散度Dr，分別為Vortex機(jī)械攪拌，USbath超聲波水浴，ultraturrax均質(zhì)機(jī)，USprobe超聲波破碎。10%體積濃度的TiO₂懸浮液，在25℃下分散30分鐘。

從上圖可見，USprobe超聲波破碎的分散度優(yōu)，而機(jī)械攪拌的分散度差。由于本實(shí)驗(yàn)中未加入分散劑，所以分散度都沒有達(dá)到1，可以加入分散劑進(jìn)一步提高分散度。

結(jié)論

影響納米二氧化鈦分散性能的因素很多，本文只是闡述了分散設(shè)備對(duì)分散性能的影響。在做關(guān)于納米二氧化鈦分散實(shí)驗(yàn)及研究時(shí)注意以下幾點(diǎn)可對(duì)納米二氧化鈦分散起到很好的作用：

1.根據(jù)分散技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域的不同，應(yīng)在反應(yīng)過程中中加入特定的表面活性劑作為分散劑使用，不僅使用方便價(jià)廉，且效果較好。常見的分散劑有PEG（聚乙二醇）、PMAA（聚甲基丙烯酸）、MN（復(fù)合型高分子聚電解質(zhì)分散劑）等。

2.分散設(shè)備對(duì)二氧化鈦的分散效果有著直接的影響。

3.分散劑濃度及溶液的pH值對(duì)二氧化鈦的分散效果也有著直接的影響