奈米材料

為了使分散在水中的氧化物奈米粒子不團聚沉降,適當的方法為下列何者?

  1. A將pH調到粒子的等電點,使表面電荷為零,讓粒子之間不再以電力互相吸引
  2. B使pH充分遠離等電點而使表面帶電,加大界達電位的絕對值
  3. C多加入氯化鈉等電解質來提高離子強度,使粒子周圍的電雙層變厚
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正確答案:B. 使pH充分遠離等電點而使表面帶電,加大界達電位的絕對值

奈米粒子比表面積大,容易因凡得瓦引力互相黏附而團聚。水中的氧化物粒子,表面羥基隨pH接受或釋出質子而帶電,在周圍形成電雙層。使pH遠離等電點、加大界達電位的絕對值(標準為數十mV以上)時,粒子間的靜電排斥勝過引力,分散穩定(DLVO理論)。在等電點表面電荷幾乎為零,排斥消失,因此最容易團聚。加入大量電解質時,電雙層被壓縮變薄,排斥作用所及的距離變短,因此團聚反而加劇。吸附高分子分散劑所產生的立體排斥,也是常用的方法。

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