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喷雾干燥前驱体纳米Al 悬浮液的制备及分散稳定性李小东，孙红燕，杨玥，宋昌贵，刘慧敏，王晶禹（中北大学环境与安全工程学院，山西太原030051）摘要：为制备具有良好分散稳定性的喷雾干燥前驱体纳米Al 悬浮液，采用机械搅拌和超声分散两种分散方法制备了纳米Al 悬浮液，研究了纳米Al 粉在主炸药黑索今（RDX ）溶液中的分散稳定性。
利用紫外可见分光光度计研究了分散速度、分散时间、超声时间、悬浮液质量浓度、分散温度、纳米铝粉的粒径等对悬浮液分散稳定性的影响，采用扫描电子显微镜（SEM ）分析了喷雾干燥后样品的形貌。
结果表明：选择粒径为50~100nm 的铝粉，当分散速度为400r·min -1，分散时间为30min ，超声时间为3~10min ，悬浮液质量浓度为1%，分散温度为25℃时，悬浮液的吸光度值最大，分散稳定性达到最佳。
关键词：纳米铝粉；RDX 溶液；悬浮液；分散稳定性；吸光度中图分类号：TJ55文献标志码：ADOI ：10.11943/CJEM20192321引言Al 粉作为一种高热值的金属添加剂，其氧化还原反应所释放出的大量热已成为提高弹药毁伤威力和射程的重要途径之一［1］。
含铝炸药因具有高密度和高爆热，在炸药和固体推进剂中已得到广泛应用［2-3］。
目前，国内外制造含铝炸药常用的方法有机械干混法、直接法［4］、喷雾干燥法［5］等。
喷雾干燥法制备RDX 基含铝复合炸药的工艺过程简单，且产品成分及粒度容易控制。
但纳米铝粉因具有较大的比表面积及表面活性，在悬浮液体系中的布朗运动和铝粉表面的吸附作用使得纳米铝粉很容易生成团聚，分散性很差［6-7］。
然而，含铝炸药中各组分的混合均匀程度直接影响其装药密度以及爆炸性能［8］。
因此，纳米铝粉在悬浮液中的分散效果作为影响含铝炸药的性能的重要因素之一，如何控制纳米铝粉的团聚从而制备出稳定的前驱体悬浮液是喷雾干燥实际应用中需要解决的首要问题。
目前，为制备出悬浮效果较好的分散体系，国内外研究者采用众多方法对纳米粉体的分散技术进行了研究，主要有机械搅拌法［9］、超声波分散法［10-11］、高能处理法、化学改性法和分散剂分散法［12］。
液相中纳米颗粒分散方法研究进展周涛;姚颖悟;周游;赵春霞【摘要】综述了纳米颗粒的物理、化学和添加分散剂三种分散方法,分析了不同分散方法的工艺条件和操作难易程度,探讨了分散效果的差异产生原因,并且讨论了分散过程中需要注意的问题,对纳米颗粒分散方法的研究方向提出了建议.%In this paper,three disperse methods,namely physical dispersion,chemical dispersion and dis-persant adding dispersion were summarized,and the processing condition and complexity of these methods were analyzed. The difference of dispersion effect among these methods and the problems which were needed to pay attention during the process were discussed. Finally the research direction for the dispersion of nano-particles was put forward.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2013(035)002【总页数】4页(P8-11)【关键词】纳米颗粒;分散方法;进展【作者】周涛;姚颖悟;周游;赵春霞【作者单位】河北工业大学化工学院电化学表面技术研究室,天津300130;河北工业大学化工学院电化学表面技术研究室,天津300130;河北工业大学化工学院电化学表面技术研究室,天津300130;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TB383引言纳米技术和纳米材料的科学价值和应用前景已逐步被人们认识，纳米科学与技术被认为是21世纪的三大科技之一。
纳米颗粒在水溶液中的分散问题解析纳米颗粒在水溶液中的分散问题一直以来都是纳米科学和技术研究的关键难题之一。
纳米颗粒的特殊性质使得它们在水中往往呈现出较大的聚集现象，这可能会导致诸如稳定性差、沉积、聚集等问题的发生。
因此，解决纳米颗粒在水溶液中的分散问题对于纳米科学的进一步发展和应用具有重要意义。
一、分散机制的解析纳米颗粒在水溶液中的分散机制主要涉及三个方面：静电作用、表面改性和溶剂特性。
首先，静电作用是纳米颗粒分散的关键因素之一。
纳米颗粒表面带有电荷，在水中带有相同或相反电荷的离子或分子会与其相互吸引，从而改变颗粒之间的相互作用力，促使纳米颗粒分散。
例如，阳离子型的纳米颗粒在水溶液中，可通过与阴离子作用来增强分散性。
其次，表面改性对于纳米颗粒的分散起到了重要作用。
以改性纳米颗粒为例，通常通过在纳米颗粒表面修饰亲水基团或表面活性剂等手段来改善其分散性。
亲水基团能够在水溶液中形成氢键或静电作用，从而增强纳米颗粒的分散能力。
表面活性剂则能通过降低颗粒间的表面张力，增加分散的稳定性。
最后，溶剂特性也对于纳米颗粒的分散起到了重要作用。
溶剂的极性、黏度以及pH值等参数都会对纳米颗粒的分散性产生影响。
例如，水作为一种极性溶剂，通常能够更好地分散许多纳米颗粒；低黏度的溶剂利于纳米颗粒的分散过程；而适当的pH值能够调节颗粒表面的电荷状态，影响纳米颗粒的分散程度。
二、解决分散问题的方法为解决纳米颗粒在水溶液中的分散问题，研究人员开发了一系列方法和技术，可以根据实际需求选择合适的方法。
1. 激光光散射法激光光散射法是一种广泛应用于纳米颗粒分散研究的技术。
该方法通过测量光散射的角度分布和强度，可获得纳米颗粒的大小分布、形态等信息。
借助该技术，研究人员可以评估纳米颗粒的分散性能，并根据实验结果调整分散条件或优化分散剂的选择。
2. 超声处理超声波是一种高频率的机械波，能够在溶液中产生剧烈的压力变化和微小流动。
通过超声处理，纳米颗粒之间的聚集现象可以被破坏，从而增强分散效果。
纳米悬浮液的制备及其物理化学性质研究一、引言随着纳米技术的迅速发展，纳米材料的制备、表征和应用已经成为当前材料科学和纳米科技研究的热点领域。
纳米悬浮液是一种纳米材料的重要形态之一，具有广泛的应用前景，如在生物医学、催化剂、电子器件等领域。
然而，纳米悬浮液的制备技术和物理化学性质的研究仍存在许多挑战和难点。
二、纳米悬浮液的制备纳米悬浮液制备的关键环节包括纳米材料的选择、制备方法和悬浮液稳定性的调节等。
通常情况下，纳米材料可以通过物理法、化学法和生物法等途径进行制备。
其中，物理法包括溶剂蒸发法、溶液聚集法、超声波法和强化化学反应法等，化学法包括胶体化学法、水热合成法、气相沉积和脉冲激光沉积等，生物法包括生物还原法、生物制备法和微生物法等。
但是，纳米材料的制备通常伴随着聚集和团聚等问题，导致稳定性较差，因此需要加入一些表面活性剂、阳离子聚合物或纳米粒子间隔离剂等来调节悬浮液的稳定性。
例如，羧基甲基纤维素、聚丙烯酰胺和硅酸盐等都可以作为纳米悬浮液的稳定剂。
三、纳米悬浮液的物理化学性质1. 大小分布纳米悬浮液中的纳米粒子大小通常在1-100纳米之间，而粒子大小分布的均匀性对于纳米材料的应用性能有着重要的影响。
因此，需要采用粒度分析仪等精确的测试技术来确定纳米粒子的大小分布，以及表面形貌和结晶度等特征。
2. 表面性质纳米悬浮液的表面性质是指纳米粒子表面的化学组成、结构和功能等方面的特征。
在制备纳米悬浮液时，需要关注材料表面的化学反应活性，以及表面吸附的有机杂质、离子和水分子等。
此外，表面性质还与纳米粒子的稳定性、聚集和团聚等问题密切相关。
3. 光学性质纳米粒子的光学性质主要包括吸收、散射和发射等方面的特征。
在纳米悬浮液中，纳米粒子相互作用和界面效应等能够影响其光学性质，同时也会受到周围介质（如水、有机溶剂等）的影响。
为了求解纳米粒子光学性质，可以采用紫外-可见-近红外吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等技术进行研究。
