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分散設備對TiO2顆粒的分散度影響研究
摘要
納米二氧化鈦粉體的研制是20世紀80年代后期材料科學領域研究的熱點之一。顆粒超細化導致功能變化，產生了塊材不具備的表面效應、小尺寸效應、量子效應和宏觀量子隧道效應，從而在磁性、光學、電學等方面表現出*的性能。因而，其*的顏色效應、光催化作用及紫外線屏蔽等功能使其在室內外裝飾涂料、汽車面漆、防曬化妝品、廢水處理藥劑、殺菌、文物保護處理劑等方面有著廣闊的應用前景。
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。納米顆粒及易團聚，易于形成二次顆粒，形成軟團聚和硬團聚。因此在二氧化鈦終應用時，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測量方法
將已知理論粒徑（dtheo）的粉末樣品制備成懸浮液。1
利用Turbiscan（SMLS測試技術）直接測量TiO2懸浮液的粒徑（dmeasured）。
Dr越接近0，分散度越差；Dr越接近1，分散度越好。
結果與討論
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機械攪拌，USbath超聲波水浴，ultraturrax均質機，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，而機械攪拌的分散度差。由于本實驗中未加入分散劑，所以分散度都沒有達到1，可以加入分散劑進一步提高分散度。
結論
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備對分散性能的影響。在做關于納米二氧化鈦分散實驗及研究時注意以下幾點可對納米二氧化鈦分散起到很好的作用：
1.根據分散技術及應用領域的不同，應在反應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（復合型高分子聚電解質分散劑）等。
2.分散設備對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值對二氧化鈦的分散效果也有著直接的影響