苄基接枝海藻酸衍生物对TiO_2纳米粒分散稳定性的影响

摘要

以溴化苄为疏水改性剂,采用双分子亲核取代反应(SN2)制得苄基接枝海藻酸衍生物(BAD)。通过动态光散射技术,考察了在不同p H和离子强度下BAD对Ti O_2纳米粒水悬浮液分散稳定性的影响。并采用红外光谱和扫描电镜对BAD/Ti O_2纳米粒复合物的官能团和表面形貌进行了测试。结果表明,通过SN2反应成功地合成了具有胶体性能的BAD。BAD胶束的平均水动力学粒径(dH)大小为423.4 nm,Zeta电位值为-27.4 m V,表现出较好的胶体性能。在不同p H下,BAD的吸附可提高Ti O_2纳米粒的带电性,使其Zeta电位均低于-30 m V,而且其dH相比单一的Ti O_2纳米粒显著减小。在不同离子强度下,BAD可明显削弱反离子对Ti O_2纳米粒静电屏蔽作用的影响,使Ti O_2纳米粒的团聚行为大大降低,dH显著减小。BAD分子链不仅能够提高Ti O_2颗粒间的静电斥力,而且还能提供有效的空间位阻,提高Ti O_2纳米粒在不同p H和离子强度下的分散稳定性。红外和扫描电镜分析结果表明,BAD和Ti O_2纳米粒主要通过氢键作用来实现BAD在Ti O_2纳米颗粒上的吸附,从而提高Ti O_2纳米颗粒间的空间位阻作用使其稳定分散。