离子交换合成氧化锌的表面修饰研究

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纳米材料被称作“21世纪最有前途的材料”。纳米氧化锌以其独特的性能特点,被广‘泛应用于陶瓷、涂料工业、橡胶工业等领域。但就其目前的应用研究现状来看,纳米氧化锌仍有一定的缺陷,需要对其进行改进。随着对聚合物接枝表面应用的拓展,使用聚合物对纳米粒子的表面修饰有了很大进展。表面引发的活性聚合必将成为解决材料表面问题不可或缺的方法,因此表面修饰的研究对于氧化锌的应用拓展具有非常重要的意义。目前,大多修饰方法都是对已形成粒子的后续修饰。这种合成→水洗→干燥(或焙烧)→分散→表面预活化→再修饰的多步骤修饰方法,工艺复杂、条件要求苛刻、成本较高、不易于工业化。本文以离子交换树脂为模板,通过离子交换法合成氧化锌并对其进行表征。采用化学改性的表面接枝技术,使反应型聚合物链与粒子表面活性基团反应,分别将硬脂酸和聚丙烯酰胺接枝到纳米粒子表面,并对合成成功的表面改性的氧化锌进行了表征。首先,采用强碱性阴离子交换树脂做致沉阴离子宿主和模板,以硫酸锌为原料,在粒子分散体系中合成了氧化锌前驱体,再分别用硬脂酸和聚丙烯酰胺修饰;其次,采用强酸性阳离子树脂与硫酸锌生成的锌型树脂与氢氧化钠合成氧化锌前驱体,同样也分别用硬脂酸和聚丙烯酰胺修饰。系统研究了纳米粒子的表面修饰控制规律和机理,为研究合成新型纳米材料提供新的研究思路和理论依据。
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