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表面活性劑主要用于輔助水熱法合成納米材料。以Na2WO4?2H2O和CdCl2為主要原料,分別在十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)表面活性劑中,用水熱法制備了CdWO4納米棒和納米線。
實(shí)驗(yàn)過程中,CTAB主要作為合成的模板和界面定向吸附劑,在 聚四氟乙烯和正辛醇混合溶液中合成出了CdWO4納米棒,對(duì)產(chǎn)物TEM分析可得,CdWO4納米棒是沿著[100]方向生長(zhǎng)的。
CTAB在混合溶液中形成膠束,一方面由于膠束的吸附,CdWO4的生長(zhǎng)被限制在較小的空間范圍內(nèi),另一方面,由于CdWO4每個(gè)晶面的電荷密度不同,對(duì)CTAB的吸 附量不同,CTAB的加入阻礙了晶面的生長(zhǎng)。電荷密度大的晶面對(duì)CTAB的吸附強(qiáng),因此宏觀上表現(xiàn)為晶面生長(zhǎng)的各向異性,終導(dǎo)致CdWO4納米棒沿著[100]方向生長(zhǎng)。而在合成過程中加入另一種表面活性劑SDBS在乙二醇溶液中合成出CdWO4納米線,主要利用SDBS在有機(jī)溶液中形成反相膠束作為合成CdWO4納米線的軟模板。
劉超等人利用CTAB輔助水熱法,通過控制前驅(qū)物的濃度、CTAB的濃度等實(shí)驗(yàn)條件,制備TiO2溶膠。產(chǎn)品主要以銳鈦礦晶型存在,并沿C軸定向生長(zhǎng)為針狀,直徑10~15nm。實(shí)驗(yàn)對(duì)比了有無(wú)CTAB的兩種水熱合成產(chǎn)品的形貌,如圖1所示 。圖1(a)為不加CTAB的產(chǎn)品,所合成的納米針大部分團(tuán)聚在一起,只有少量分散的納米針。
當(dāng)表面活性劑的質(zhì)量濃度(C)在80mg/L以下時(shí),隨C的增加,表面活性劑對(duì)鍍液中Si3N4粒子的潤(rùn)濕、乳化、分散等作用隨之增強(qiáng),復(fù)合鍍層中納米Si3N4粒子的含量增加;當(dāng)質(zhì)量濃度大于 80mg/L時(shí),表面活性劑在電極表面吸附,阻礙了 Si3N4的沉積,其含量下降。而鍍層的耐磨性與Si3N4的含量成正比,可以解釋對(duì)磨損量的影響。
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