团聚现象如何影响纳米粉体的结构和性能
团聚是纳米粉体难以避免的一种现象，在一定程度上使纳米粉体的使用受到限制。团聚现象如何影响纳米粉体的结构和性能呢？结构改变颗粒聚合：单个初级纳米颗粒容易通过范德华力和静电引力形成二级甚至三级团聚体，导致实际粒径增大，失去了原有的高比表面积优势。表面能和缺陷：团聚会降低纳米颗粒的整体表面能，并可能引入或遮蔽表面缺陷，进而影响晶体结构的完整性和材料的反应性。催化与吸附活性降低：由于比表面积下降，纳米粉体在催化、吸附等应用中活性会显著降低。物理性质改变：团聚可能导致材料的光学、电学、磁学等性能偏离理想状态，因为这些性能往往依赖于粒径分布和高比表面积。
因此，要使纳米粉体发挥出较好的作用，就需要找到有效的分散方法。常用的分散方法如下：
- 超声波处理：利用超声波的空化作用产生微射流和冲击波，将团聚体机械地打散。
- 机械搅拌与高剪切分散：通过搅拌或球磨等方法提供足够剪切力，促进颗粒解聚。
- 表面改性：添加表面活性剂、抗静电剂或偶联剂来改变粉体表面的化学性质，从而降低颗粒间的吸引力，形成保护层，防止团聚。
- 调节pH值：通过调整体系pH，使颗粒表面带有相同电荷，形成双电层排斥，从而有效分散颗粒。
- 溶剂选择：选择合适的溶剂或配制稳定的纳米浆液，也有助于抑制团聚现象。
- 工艺优化：在制备、干燥和煅烧过程中控制温度、湿度和时间等工艺参数，避免因过高温度或过长时间引起的硬团聚。