石墨的分散行為及其應(yīng)用.ppt

納米石墨的分散行為及應(yīng)用,化工學(xué)院戴躍華2010-10-13,超聲波法,轟炸法,電化學(xué)法,高能球磨法,納米石墨的分散機(jī)理：,分散性能,SEMimagesofNano-graphite,對石墨表面進(jìn)行物理修飾的方法：,1.超聲波法：,利用20-5000HZ的聲波作用于含固體石墨的懸浮液，形成空化氣泡，并以球形對稱方式崩潰，產(chǎn)生沖擊波打碎軟團(tuán)聚體，產(chǎn)生顆粒性的粉碎。,2.等離子體法：,用吡咯等離子體處理親水性石墨，降低水對石墨間的潤飾角。,對石墨表面進(jìn)行化學(xué)修飾的方法：,1.偶聯(lián)劑法：,偶聯(lián)劑是兩性結(jié)構(gòu)物質(zhì)，分子的一部分基團(tuán)可與納米石墨表面的官能團(tuán)反應(yīng)形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵。另一部分基團(tuán)與有機(jī)溶劑分子或有機(jī)高分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理纏繞，從而使納米石墨在非極性液體中或有機(jī)基體穩(wěn)定均勻的分散。,2.表面活性劑法：,不同HLB值的幾種活性劑進(jìn)行復(fù)配，發(fā)現(xiàn)復(fù)配后的納米石墨體系在潤滑油中的穩(wěn)定性大大提高。,石墨在油基介質(zhì)中的分散:,Effectofdispersantsonstabilityofdispersions,1.采用超聲分散法制備石墨分散液，通過對多種分散劑的考察發(fā)現(xiàn)DisperBYK-163是最好的分散劑。,石墨在油基介質(zhì)中的分散：,通過改變超聲工藝條件、分散介質(zhì)、分散劑及其用量來改善納米石墨在非水介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性,并通過測試含納米石墨懸浮液的穩(wěn)定時間、粘度及吸光度,表征納米石墨在分散介質(zhì)中的分散狀態(tài)。研究結(jié)果表明:二甲基硅油為最佳分散介質(zhì)。,石墨在水基介質(zhì)中的分散：,以水、乙醇以及乙醇-水溶液等極性液體為分散介質(zhì),研究了pH值、分散介質(zhì)、分散劑對納米石墨分散性能的影響。結(jié)果表明：在pH值為1011時,體系的Zeta電位絕對值最大,此時體系最穩(wěn)定。羥甲基纖維素鈉作為分散劑的分散效果最好。,石墨在水基介質(zhì)中的分散：,采用沉降法研究了納米石墨在水介質(zhì)中的分散行為,考察了12種藥劑對納米石墨的分散效果。研究結(jié)果表明:傳統(tǒng)表面活性劑對納米石墨分散效果不佳,高分子化合物羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酸鈉是納米石墨的良好分散劑,加入分散劑使顆粒表面Zeta電位絕對值變大,提高了懸浮液的穩(wěn)定性,降低了體系的粘度;疏水性石墨在水介質(zhì)中的分散行為不符合經(jīng)典DLVO理論,分散劑通過增大靜電斥力和空間位阻起作用。,納米石墨分散液的應(yīng)用：,潤滑