無機粉體表面改性研究-低場核磁技術

無機粉體表面改性研究-低場核磁技術

超細粉體具有常規材料*的優異性能，在先進陶瓷、微電子、航天航空、生物制藥、光學檢測等領域獲得了廣泛的應用，但由于穩定性低、易發生團聚和難于分散，需要對超細粉體進行適當的表面處理以改善顆粒的表面特性和提高其分散性能，達到應用要求。

粉體表面改性方法

粉體表面改性方法是指改變非金屬礦物粉體表面或界面的物理化學性質的方法，主要有表面物理涂覆、化學包覆、無機沉淀包覆或薄膜、機械力化學、化學插層等。目前工業上粉體表面改性常用的方法主要有表面化學包覆改性法、沉淀反應改性法、機械化學改性法和復合法。

粉體表面改性研究進展

目前，粉體表面改性技術成為熱點研發方向之一。目前取得的進展主要是納米金屬或氧化物、氫氧化物、碳酸鹽表面改性的復合礦物粉體材料，如金屬/空心微珠復合粉體、金屬氧化物/硅灰石復合粉體、納米TiO2/多孔礦物復合粉體、金屬氧化物/重晶石復合粉體、金屬氧化物/云母復合粉體等。

在實際生產過程中，正確評價表面改性效果，對及時調整改性劑、工藝與設備參數等至關重要。低場核磁共振技術可用于粉體表面改性研究，特別是懸浮體系的表面特性研究。

低場核磁技術用于無機粉體表面改性研究的基本原理：

對于潤濕的顆粒體系，顆粒表面會附著一層液相分子，這些液相分子因無機相表面的吸附作用而運動受限。但未與顆粒相接觸的液相分子運動是自由的，液相分子的馳豫時間（relaxation time）與它所處的運動狀態密切相關，自由狀態的液相分子的核磁馳豫時間要比束縛狀態的液相分子的馳豫時間長得多，顆粒分散性更好的體系吸附溶劑量相對更多，弛豫時間也就更短。因此，可以利用低場核磁共振技術來測量懸浮液體系的馳豫時間，并計算顆粒的濕潤比表面積（可利用的吸附表面積），進而用來研究顆粒的團聚狀態、分散性穩定性、親和性以及潤濕性等問題。