Le principe de base de la dispersion des nanoparticules avec des dispersants

Un dispersant est une substance chimique utilisée pour dispersernanoparticulesen solution ou solide. Son principe de base est d'interagir avec la surface des nanoparticules, de modifier les caractéristiques de la surface, de réduire l'attraction entre les particules et de réaliser la dispersion des nanoparticules.
Les dispersants peuvent réaliser la dispersion des nanoparticules grâce aux mécanismes suivants :
1. Similitude de charge : De nombreux dispersants ont les propriétés des tensioactifs et peuvent former des barrières de charge à la surface des nanoparticules. Si les nanoparticules ont une charge de surface (positive ou négative), le dispersant interagit avec elles via des groupes fonctionnels de même charge pour former une barrière électrostatique et empêcher l'agrégation des nanoparticules.
2. Anisotropie de charge : Si la surface de la nanoparticule est déséquilibrée en charges positives et négatives, le dispersant peut neutraliser ces déséquilibres de charge en s'adsorbant à la surface. Les groupes fonctionnels des dispersants peuvent former une liaison chimique ou une adsorption mutuelle avec la surface des nanoparticules et modifier l'interaction entre les nanoparticules pour empêcher l'agrégation.
3. Effet d'isolation : Le dispersant forme une couche d'isolation en recouvrant la surface des nanoparticules, bloquant le contact entre les nanoparticules. Cette couche d'isolation peut réduire l'attraction entre les nanoparticules, empêcher l'agrégation et maintenir les nanoparticules dans un état dispersé dans la solution.
4. Force de Van der Waals et capillarité : certains dispersants dispersent les nanoparticules en introduisant une force de Van der Waals mutuellement exclusive ou en augmentant la capillarité entre les dispersants et les solvants. Ces interactions peuvent réduire l’attraction entre les nanoparticules et stabiliser leur état de dispersion en solution.
Le choix des dispersants dépend des propriétés des nanoparticules, des propriétés des solvants et des besoins spécifiques des applications. Les dispersants courants comprennent les tensioactifs, les polymères, les particules colloïdales, etc. En sélectionnant et en ajustant raisonnablement le type, la concentration et les conditions d'utilisation des dispersants, une dispersion et une stabilité uniformes des nanoparticules peuvent être obtenues.