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等離子體改性炭黑，表面接枝含氧官能團(tuán)
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今天分享炭黑分散的文獻(xiàn)，需要原文的私信我郵箱，并發(fā)送221107，我看到會(huì)發(fā)給大家 一句話了解全文 利用氧等離子體改性炭黑(CB)表面引入含氧官能團(tuán)。通過在等離子體改性炭黑表面，可以改變炭黑表面的含氧官能團(tuán)的量。隨著改性時(shí)間的延長含氧量也逐漸增加，通過紅外測試和XPS測試可以得到改性后的炭黑表面明顯有含氧量的增加。通過水接觸角和在水中的分散效果也能得出等離子體對(duì)炭黑表面的改性有明顯的效果。 等離子改性簡介 等離子體在材料表面改性方面具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、等離子體產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)低于高能放射性射線，故等離子體改性只會(huì)發(fā)生在材料的表面，不會(huì)影響材料固有性能和結(jié)構(gòu)； 2、等離子體反應(yīng)效率高、時(shí)間短； 3、等離子體改性是干式工藝，基本不排放廢氣和廢液，能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果； 4、工藝操作簡單，方便和污染小。 等離子體改性材料表面研究與應(yīng)用，已成為近些年來研究的熱點(diǎn)。 炭黑表征 圖1 未經(jīng)處理的炭黑(a)和經(jīng)過不同時(shí)間處理的炭黑SEM圖(b)5min (c)10min (d)30min 隨著等離子體改性時(shí)間的逐漸增加，炭黑的分散性越來越好，顆粒邊界越來越明顯，處理時(shí)間為30min可以看見明顯的類球狀形貌。 圖2 FT-IR分析圖 相比未改性的炭黑，經(jīng)過等離子體改性后的炭黑在1633、1384、1186、1114cm-1左右有新的吸收峰。這些峰分別代表著醇羥基中O-H鍵的彎曲震動(dòng)和羧基中C-O鍵的伸縮震動(dòng)。通過這些峰可以得出等離子體改性過的炭黑表面含有–OH，和–COOH官能團(tuán)。 圖3 XPS測試：(a)未處理炭黑 (b)等離子處理10min (c)等離子處理30min 石墨結(jié)構(gòu)上的SP2C，C=C，284.6eV；SP3C，C-C，285.1eV；C-O，286.0eV；COO-，288.9eV。從三張圖的對(duì)比可以看出來，經(jīng)過氧等離子體改性處理后，SP2C大量減少，SP3C和含氧官能團(tuán)的數(shù)量大量增加。說明等離子改性處理可以在炭黑表面接枝–COOH官能團(tuán)。 圖4 未處理的炭黑和等離子處理30min的炭黑分散效果 未經(jīng)處理的炭黑加到水中后，會(huì)漂浮在水面上；等離子體改性后的炭黑在去離子水中慢慢沉淀到去離子水的底部，說明經(jīng)過等離子體改性后炭黑表面有含氧官能團(tuán)，進(jìn)而在去離子水中的分散效果更好。 經(jīng)過等離子體改性后的炭黑隨著改性時(shí)間的增加，與去離子水的接觸角不斷減小。等離子體改性后水的接觸角從122.49°逐漸降到84.5°，證明經(jīng)過等離子體改性后的炭黑，親水性得到了很大的提高，也反映了炭黑經(jīng)改性后表面含有一些親水性的官能團(tuán)。 圖6 未處理的炭黑和已處理的炭黑在77 K時(shí)的等溫線 等離子體改性過的炭黑的SBET為153.43 m2/g，比未改性炭黑的比表面積135.79m2/g要高。從這些數(shù)據(jù)可以得到，在氧氣氛圍下經(jīng)等離子體改性的炭黑的比表面積會(huì)升高，這可能是等離子體處理過程中在炭黑表面發(fā)生刻蝕作用而致。 結(jié)論 通過在等離子體改性炭黑表面，可以改變炭黑表面的含氧官能團(tuán)的量。隨著改性時(shí)間的延長含氧量也逐漸增加，通過紅外測試和XPS測試可以得到改性后的炭黑表面明顯有含氧量的增加。通過水接觸角和在水中的分散效果也能得出等離子體對(duì)炭黑表面的改性有明顯的效果。 以上成果來自于 劉曉陽. 等離子體制備與改性納米材料及其應(yīng)用[D]. 2014. |
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2樓2022-11-07 17:38:07
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tzynew3樓
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2022-11-07 18:11
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bjdxyxy5樓
2022-11-07 23:15
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。。 發(fā)自小木蟲Android客戶端
假大空6樓
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