分散劑的常識

　　分散劑的分類：分散劑有很多種，初步估算，現存世界上有1000多種具有分散作用。按其結構來區分，可分為：陰離子型；陽離子型；非離子型；兩性型；電中性型；高分子型（包括高中低分子量）分散劑。常用的分散劑有無機分散劑，如六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、金屬皂類；有機小分子分散劑，如各類表面活性劑（包括洗滌劑）、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等；高分子分散劑，如聚丙烯酸鈉鹽，聚乙烯醇、聚乙二醇、石蠟等。

　　A.分散劑作用于固體粒子分散過程1.固體粒子的濕潤過程，分散劑吸附于固體顆粒的表面，降低固-液之間的表面張力，使凝聚的固體顆粒表面易于濕潤。2.粒子團的分散或破裂，分散劑通過作用于粒子團上的靜電、范德華力或氫鍵等力的作用，使粒子團滲透水產生滲透壓，降低粒子團間的粘結度和破裂所需機械工，從而逐漸起到分散劑對粒子團的分散作用。3.阻止固體微粒的重新聚集，在固體粒子表面形成雙分子層結構，外層分散劑極性端與水有較強親和力，增加了固體粒子被水濕潤的程度，固體顆粒之間因靜電斥力而遠離。

　　B.表面活性劑在水介質的分散穩定作用1.對非極性固體粒子的分散作用，表面活性劑加入懸浮體后，由于表面活性劑可以降低水的表面張力，而且表面活性劑的疏水鍵可以通過范德華力吸附于非極性固體顆粒表面，親水基伸入水中提高其表面的親水性。使非極性固體粒子的濕潤性得到改善2.對帶電質點的分散穩定作用：離子型表面活性劑質點表面帶有同種電荷，當離子型表面活性劑所帶電荷與質點表面相同時，由于靜電斥力而使離子型表面活性劑不易被吸附于帶電的質點表面，但若離子型表面活性劑與質點間的范德華力較強，能克服靜電斥力時離子型表面活性劑可通過特性吸附而吸附于質點表面，此時會使質點表面的zeta電勢的絕對值升高，使帶點質點在水中更穩定。離子型表面活性劑與質點表面帶有相反電荷，若使用的離子型表面活性劑與質點間所帶電荷相反，在表面活性劑濃度較低時，質點表面電荷會被中和，使靜電斥力消除，可能發生絮凝；但表面活性劑濃度較高時，在生成了電性中和的粒子上再吸附了第二層表面活性劑離子后，固體顆粒又重新帶有電荷，由于靜電的斥力又使固體微粒重新被分散。

　　C.表面活性劑在有機介質中的分散穩定作用質點在有機介質中的分散主要是靠空間位阻產生熵斥力來實現的。對于非極性的質點，以克服質點間的范德華力而穩定分散于有機介質中。對于有機顏料的表面處理可以通過以下幾種方式實現1.使用有機胺類對有機顏料進行表面處理2.使用顏料衍生物對有機顏料進行表面處理。

　　分散劑的應用實例：理論介紹了這么多，分散劑聚少離多的世界看似離我們很遙遠，其實無論是與我們息息相關的日常生活，還是材料人奮發圖強的科研事業都充斥著各類分散劑的身影！日常生活中遇到的衣物、碗筷洗滌，所用的洗滌劑就是一種典型的分散劑。洗滌劑通過剝離、包覆污漬，使它們分散在水中，從而完成洗滌的目的?？蒲泄ぷ髦?，從反應前加入分散劑使反應物均勻分散后通過相關化學反應生成均一形貌的產物，到反應后加入分散劑通過相關分離手段提取生成產物，再到后續功能測試中加入分散劑使產物性能更加穩定，都離不開分散劑的幫助。

　　如，制作納米銀立方體：在乙二醇溶液中，通過加入醋酸銀、PVP、溴化鈉、硫化鈉等物質，氧化還原反應生產立方體納米銀顆粒，在此過程中充當包覆劑及分散劑的有PVP、溴離子和硫離子?？梢娫诩{米材料的制作過程中，分散劑會經常參與中間反應[1]。

　　制作鈀納米立方體：將氯亞鈀酸鉀、抗壞血酸、CTAB進行加熱攪拌反應，反應過程中CTAB對鈀源的分散作用，使得抗壞血酸更加容易還原鈀離子，并最終引導鈀晶體定向生長成具有固定形貌且單分散的納米立方體[2]。

　　導電油墨的形成：將納米銅粉、一縮二乙二醇、乙二醇乙醚以一定比例混合后，放入球磨機中球磨均勻，其中一縮二乙二醇、乙二醇乙醚既充當溶劑也充當分散劑。如此便可形成分散均勻的導電油墨，再通過絲網印刷，還原氣氛燒結即可得到性能優良的導電回路[3]。

　　電池負極的形成：將磷酸錳鋰、乙炔黑、PVDF以75:15:10的質量比進行混合研磨，在此過程中PVDF充當溶劑及分散劑的作用。將分散良好后的電極材料均勻涂覆到鋁箔上即可形成電池的負極進行性能測試[4]。

　　參考文獻：

　　[1]Ruditskiy A,Xia Y.Toward the Synthesis of 10-nm Ag Nanocubes with Sharp Corners and Edges:The Roles of Heterogeneous Nucleation and Surface Capping.[J].Journal of the American Chemical Society,2016.

　　[2]Phan D T,Chung G S.Effects of Pd nanocube size of Pd nanocube-graphene hybrid on hydrogen sensing properties[J].Sensors&Actuators B Chemical,2014,204:437-444.

　　[3]Zhang Y,Zhu P,Li G,et al.Facile preparation of monodisperse,impurity-free,and antioxidation copper nanoparticles on a large scale for application in conductive ink.[J].Acs Applied Materials&Interfaces,2014,6(1):560-567.

　　[4]Zhou F,Zhu P,Fu X,et al.Comparative study of LiMnPO4 cathode materials synthesized by solvothermal methods using different manganese salts[J].Crystengcomm,2014,16(5):766-774.

　　內容來源：材料人