爆轟納米金剛石在水性介質(zhì)中單分散性能

楊玉東，徐菁華，楊林梅

(沈陽工業(yè)大學理學院，遼寧沈陽 110870)

1 前言

近年來，納米金剛石引起了人們廣泛的關注和研究熱情［1］，這種材料兼具金剛石和納米材料的所有性能特征，同時具有超硬特性、化學穩(wěn)定性、良好導熱性和生物相容性等優(yōu)良性能，有望在超精密拋光、復合鍍工藝、場發(fā)射材料、隱身材料、納米流體、納米潤滑等領域具有廣闊的應用前景［2］。20 世紀后期，隨著碳質(zhì)納米材料的發(fā)展，納米金剛石的表面功能化使其在生物領域的應用成為研究熱點［3-6］。一般認為，只有分散良好的納米金剛石顆粒才有更大的表面積，才能提高進一步化學修飾的效率，并利用其良好的生物相容性進行生物標記或載藥［7］，但納米金剛石嚴重團聚，制約著其研究和應用。

目前，Osawa 等［8］提出納米金剛石粉的四級結(jié)構(gòu)模型，并制備出能在溶液中穩(wěn)定分散、不沉淀的納米金剛石溶膠。但科研人員并沒有從透射電子顯微鏡下直觀地觀察到單分散的納米金剛石。近年來，國內(nèi)外許多學者對納米金剛石在水基中分散做了很多探索研究，Chiganova 等用飽和AlCl3水溶液加熱處理納米金剛石，所得懸浮液中納米金剛石的二次粒度為幾百個納米范圍［9］。Agibalova 在水溶液中超聲分散納米金剛石，所得懸浮液中團聚體平均粒徑為300 nm［10］。陳鵬萬等嘗試采用Na3PO4水溶液、乙醇、添加Na2CO3的明膠水溶液等介質(zhì)分散納米金剛石，制備了含納米金剛石溶膠，所得懸浮體系中納米金剛石顆粒易發(fā)生再團聚和沉淀［11］。徐康等采用石墨化—氧化法對納米金剛石團聚體進行解聚處理，懸浮體系中，超過50% 的顆粒粒度小于50 nm，體系中也出現(xiàn)了一部分顆粒粒徑增粗甚至超過原料尺寸的現(xiàn)象［12］。……