纳米氧化锌_煅烧高岭土复合抗紫外材料的制备工艺研究

非金属加工研究

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暨第九届全国颗粒制备与处理研讨会颗粒学前沿问题研讨会山,, /++/ ) . (&0 1 . & ) . 0 & )免/ & ) . 0 % .+/ 卿一 ) +/阮笋

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纳米氧化锌 4锻烧高岭土复合抗紫外材料的制备工艺研究龚兆卓郑水林,,

吕芳丽

,

沈红玲,

,

孙志明67 8,

5中国矿业大学化学与环境工程学院

北京

!

摘

要

9

以缎烧高岭土和纳米氧化锌为主要原料用水解沉淀法在锻烧高岭土表面包覆纳米氧化锌制备了一种无机,、

,

复合型抗紫外材料:采用分光光度计分别测定在波长 7验结果表明反应温度。

7,

、

7;,

、

<、

0 )紫外光下复合材料的紫外光吸光度矿浆浓度、

。

实

,

、

氧化锌包覆量

、

改性时间改性剂滴加速度。

、

锻烧温度等对纳米氧化锌4缎烧高

岭土复合粉体材料的紫外光吸收性能有重要影响所制备的纳米氧化锌4缎烧高岭土复合粉体材料的紫外光吸收性能较好关键词9

纳米氧化锌:锻烧高岭土:抗紫外材料,

随着社会进步和经济发展求越来越高’所取代【=。。

人们的生活水平不断提高人们健康意识的增强现今人们对防晒产品安全性的要,

,

,

以往多使用的有机防晒物,,

由于存在种种安全隐患而逐渐被无毒,

、

无味

、

化学性质稳定的无机防晒剂尤其在抗紫外防晒产品方面。

同时

纳米材料由于其各种优良的特性

被广泛应用于生活生产的各方面,

,

?>

。

高岭土是一种储量丰富的天然矿物锻烧高岭土是高岭土经锻烧脱水和除去挥发性杂质而获得的,

与普通高岭、

土相比锻烧高岭土不仅具有更高的化学稳定性和电绝缘性

而且具有洁白度高、、、

、

密度小

、

比表面积大

油吸收性

能好 < 0 ,>。。

、

光性特殊等优Α)

7良特性0

。

纳米

Α

)

&

粒子在化学物理学,

、

光电学磁性敏感性等方面具有特殊性能和用途,

纳米

&,

的表面高活性可以提高催化剂的选择性能和催化效率其优异的紫外线屏蔽能力具有较为突出的特性纳米氧化锌吸收紫外线能力强对Β习Χ 5长波 7,

研究表明。

一<6=,

)

8和ΒΔΕ 5中波 6一 7

0 )

8均有屏

Φ蔽作用>

3;本文利用水解沉淀法在锻烧高岭土表面包覆纳米氧化锌!

深入研究了制备工艺因素对纳米氧化锌 4锻。

烧高岭土复合粉体材料紫外光吸

收性能的影响

制备出了具有较好抗紫外性能的复合粉体材料

!! !3

实验原料、

试剂,

原料 5锻烧高岭土 8由内蒙古某高岭土有限责任公司提供Φ !3

主要指标为

9

2 。Γ !Φ林 3

,

山9

Γ

3 6 6 !林

,

白度为

。

盐酸

,

硫酸锌

,

氢氧化钠等试剂均为市售9

,

,

分析纯

。

!

3

实验仪器试验中用到的主要仪器为三口烧瓶:ΗΙ ΦΚ一

型恒温水浴锅

:

?? 0:

一

型精密定时电动搅拌器7一

:

ΛΜΝΕ:

一

型数

显恒流泵! 73

:

ΜΧ:

<型电子天平小型打散机ΒΔ一

:

:

!ΟΧ。

一

型数显电热鼓风干燥箱ΠΗ

!

一

< !型快速升温电阻炉ΘΡΝ ! 6

超声波清洗器

紫外分光光度计

。

实验方法本实验采用单因素实验方法考查了反应温度,、

氧化锌包覆量

、

改性时间

、

改性剂滴加速度。

、

矿浆浓度锻烧9

、

温度等六个因素对纳米氧化锌 4锻烧高岭土复合粉体材料的紫外光吸收性能的影响

具体实验步骤如下,

制浆,

9

称搅拌。

取一定质量的锻烧高岭土加热。

,

按所需比例加蒸馏水至一定浓度5即矿浆浓度8放入三口烧瓶内放在水浴锅里,,,,

滴加改性剂99

9

称取相应质量的硫酸锌和氢氧化钠固体

加水配制一定浓度的硫酸锌溶液和氢氧化钠溶液制:

备过程、

待悬浮液的温度到达反应温度时用恒流泵以一定滴速滴加硫酸锌溶液和氢氧化钠溶液加热并搅拌反应结束后、

调

整%Λ值

,

滴加氢氧化钠溶液调整%Λ值在、

;一6

之间

,

)继续加热搅拌 7 ,

。

反应完成之后,

,

进行过。

滤

干燥

焙烧,

、

打散

锻烧

。

用紫外分光光度计对样品进行紫外光吸光度检测、

吸光度越大,

抗紫外效果越好。

吸光度 5. / . 8是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度Σ&Σ )比值的对数

影响它的因素有溶剂,

浓度

、

温度等等吸光度

3

,

表示物质对光的吸收程度,

用Χ表示,

ΧΓ

Σ .

。,。

其中

.

为吸光系数

4Τ单位Μ 5 3

Υ

8Σ为液层厚度 5通常为比色皿的厚度 8,

单位

Υ

,

。

为溶液浓度

单位Τ几

非金属加工研究

龚兆卓等纳米氧化锌4缎烧高岭土复合抗紫外材料的制备工艺研究9

;。

影响吸光度的因数是Σ和。

。

.

是与溶质有关的一个常量。

。

此外温度通过影响Υ,

,

而影响Χ

有时也可用透光率取

代吸光度来表达

一种物质的吸光性能吸光度 ΓΓ

吸光度与透光率9

5 8之间的转换

9

5 8可使用下面公式将吸光度值转化为透光率一Τ&卜 !。 3九度9

本实验检测吸光度的方法分别称取 3使之混合均匀取两个相同的比色皿放入ΒΔ一,。

的样品与< 去离子水放在小烧杯内混合放入超声波清洗器内 0,,

,

一个装满去离子水,

作为对比标准样,

,

另一个内盛混合均匀后的样品同时,

。

紫外分光光度计内调好对应的波长

进行吸光度检测

记录数据

绘图

。

结果与讨论3

!

纳米氟化锌包扭量对吸光度的影响图!

所示为纳米氧化锌的包覆量对样品紫外吸光度的影响

。

本实验当中的包覆量是指所制样品中纳米氧化锌与高岭土原样的质量比6 、

。

考查了以下六个包覆量。。

9

<

、

Φ

、

!

、

! 和 !< ,

。

对比了当包覆量为。时即不包覆纳米氧化锌时,

,

,

锻烧高岭土原样的吸光度当包覆量较小时

由检测结果锻烧高岭土

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