高分散性无机纳米粒子的制备及其表面修饰

该论文发展了化学控制方法,纳米粒子的制备技术与原位表面修饰结合,利用各种有效控制方法和新的合成路线,合成一系列的高分散性纳米粉体材料。第一章为前言,介绍了无机纳米材料的分类、性质、应用及发展前景以及无机纳米材料表面修饰研究的发展、应用背景、合成与修饰过程原位同步进行方法的探索与发展;在第二章中,采用新的方法,选用NH₄Cl或NH₄NO₃等热稳定性低、易于热分解的物质为固体载体,以Ti（OC₄H₉）₄为钛源,通过sol-gel方法合成了高分散锐钛矿型TiO₂纳米晶,有效的克服了烧结过程中产物颗粒的团聚和生长;第三章中,首次采用无CO₂存在的封闭体系中进行高纯度CaO的消化和Ca（OH）₂悬浮液的充分陈化,有效地排除了空气中CO₂气体和溶液中的杂离子影响,合成了单分散纳米CaCO₃,样品粒径微小、颗粒大小均匀、分散性好;在第四章中,首次探索合成了具有自分散功能的纳米粉体材料,以（NH₄）₂SO₄和BaCl₂为原料,乙醇-水混合溶剂为媒体,通过简单的化学沉淀过程,沉淀经乙醇洗涤、低温热处理等过程,成功的合成了平均粒径为24.3 nm的BaSO₄粉体样品。产物粉体具有在水中自动扩散形成稳定纳米悬浮液的功能;在第五章中,选用BaCl₂和（NH₄）₂SO₄为原料、以十八烷基磷酸单酯为修饰剂,将纳米硫酸钡的合成与表面有机化修饰过程进行原位结合,成功的一步合成了疏水性纳米BaSO₄粒子;在第六章中,以Na₂SiO₃为原料,纳米CaCO₃为核心,在其表面上均匀包覆一层致密的SiO₂壳层,合成出CaCO₃/SiO₂核-壳结构纳米复合粒子。复合粒子抗酸性比纳米CaCO₃大幅度提高,在一定的应用领域可当作为纳米SiO₂的替代产品。本论文获得了一些创新性的研究成果,在无机纳米粒子的合成技术中引入了新的思路,对于无机纳米材料的应用和产业化推进具有指导意义。