纳米微粒团聚的条件
纳米微粒团聚的条件如下:
1、范德华力:纳米粒子之间的范德华力是导致团聚的主要原因之一。当纳米粒子之间的距离小于它们的范德华半径时,它们之间的吸引力将会增强,导致团聚。
2、电荷相互作用:纳米粒子表面带有电荷,当它们之间的距离足够近时,它们之间的电荷相互作用将会增强,导致团聚。
3、溶剂效应:纳米粒子在溶液中存在时,溶剂分子会与其表面相互作用,形成一层溶剂分子的“云层”,当纳米粒子之间的距离足够近时,它们之间的溶剂效应将会增强,导致团聚。
拓展知识
纳米颗粒的团聚可分为两种:软团聚和硬团聚。软团聚主要是由颗粒间的静电力和范德华力所致,由于作用力较弱可以通过一些化学作用或施加机械能的方式来消除;硬团聚形成的原因除了静电力和范德华力之外,还存在化学键作用,因此硬团聚体不易破坏,需要采取一些特殊的方法进行控制。
特点介绍
纳米颗粒在液体介质中的团聚是吸附和排斥共同作用的结果。
液体介质中的纳米颗粒的吸附作用有以下几个方面:量子隧道效应、电荷转移和界面原子的相互耦合产生的吸附;纳米颗粒分子间力、氢键、静电作用产生的吸附;纳米颗粒间的比表面积大,极易吸附气体介质或与其作用产生吸附;纳米粒子具有极高的表面能和较大的接触面,使晶粒生长的速度加快,从而粒子间易发生吸附。
在存在吸附作用的同时,液体介质中纳米颗粒间同样有排斥作用,主要有粒子表面产生溶剂化膜作用、双电层静电作用、聚合物吸附层的空间保护作用。
这几种作用的总和使纳米颗粒趋向于分散。如果吸附作用大于排斥作用,纳米颗粒团聚;如果吸附作用小于排斥作用,纳米颗粒分散。关于液体介质中纳米颗粒的团聚机理还没有一个统一的说法。
苏联学者Deryagin和Landau与荷兰学者Verwey和Overbeek分别提出了关于形态微粒之间的相互作用能与双电层排斥能的计算方法,称为DLVO理论。该理论认为颗粒的团聚与分散取决于颗粒间的范德华作用能与双电层作用能的相对关系。
用VA表示范德华作用能;VR表示双电层作用能,在VA≥VR时,颗粒自发地相互接近最终形成团聚;当VA小于VR时,颗粒互相排斥形成分散状态。
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