
在石油化工領(lǐng)域,電鏡是研究各種類型分子篩和催化劑表面形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)等必不可少的分析手段。近年來由于納米技術(shù)的快速發(fā)展,各種用途的新材料研究應(yīng)運(yùn)而生。應(yīng)用電鏡分析粉末顆粒,特別是超細(xì)粉末及1um以下小晶粒的研究越來越多。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),按照常規(guī)粉末分散法制備超細(xì)粉末,由于樣品本身物理或化學(xué)原因,超細(xì)粉末顆粒之間容易聚集成團(tuán),嚴(yán)重影響試樣表面細(xì)節(jié)的觀測(cè)及圖像的清晰度,需要采取有效的分散技術(shù)使團(tuán)聚顆粒均勻分散。目前有關(guān)這方面的研究報(bào)道較少。本文針對(duì)小于1um的分子篩粉末,著重研究考察了不同分散介質(zhì)和分散劑對(duì)超細(xì)粉末試樣的分散技術(shù)。研究表明使用分散劑對(duì)超細(xì)粉末有明顯分散作用,有利于提高電鏡分析質(zhì)量。
材料與方法
化學(xué)試劑:蒸餾水、乙醇(無水)、偏磷酸鈉(化學(xué)純)、聚磷酸鈉(化學(xué)純)。
制備方法:取少量分子篩樣品置于裝有分散介質(zhì)的試管中進(jìn)行超聲分散,15min后吸取少量懸浮液滴在樣品臺(tái)上將其干燥。經(jīng)真空鍍膜后用ISI-60A掃描電鏡觀察。
結(jié)果與討論
不同分散介質(zhì)影響:圖1是用蒸餾水分散的分子篩,其分子篩粒子堆集成團(tuán),難以觀測(cè)出每個(gè)顆粒準(zhǔn)確粒徑,顆粒越小聚集越嚴(yán)重。由于乙醇表面張力(22.27Mn/m)小于水的表面張力(72.8mN/m),試用乙醇進(jìn)行分散比較見圖2。圖中分子篩粒子和粒子之間聚集較為松散,顆粒分散程度略好于蒸餾水分散,但分散效果并不顯著,未達(dá)到SEM要求。由此可見表面張力不同的分散介質(zhì)對(duì)該小顆粒分子篩分散作用影響不大。
分散劑的使用:分散劑是一種能促進(jìn)液體(通常為水)在固體表面鋪展的物質(zhì)。若在水中加入少量分散劑,使顆粒表面與分散介質(zhì)間親和性增強(qiáng),接觸角減小,顆粒在分散介質(zhì)中達(dá)到易浸潤(rùn)又保持分散的程度。圖3、圖4是分別加入分散劑偏磷酸鈉和聚磷酸鈉后的SEM照片,由于分散劑帶有親水性的磷酸基團(tuán)吸附在顆粒表面,使顆粒表面產(chǎn)生相同電荷,顆粒之間互相排斥,因此聚集的顆粒彼此分離.圖中可清楚觀察到邊緣清晰、顆粒完整的分子篩且分散顆粒明顯增多,經(jīng)實(shí)驗(yàn)考察分散劑的用量為0.02%-0.004%。
干燥溫度的影響:在不添加分散劑的情況下,以蒸餾水和乙醇作為分散介質(zhì),通過改變干燥條件,考察不同溫度下液體蒸發(fā)過程對(duì)粉末顆粒分散作用的影響。實(shí)驗(yàn)條件為:(1)紅外燈下烘干,溫度大雨50攝氏度,(2)白熾燈下烘干,溫度小于38攝氏度。結(jié)果分析表明,用紅外燈烘干樣品由于溫度高,懸浮液中水分蒸發(fā)快,液滴產(chǎn)生劇烈收縮,顆粒隨著液滴蒸發(fā)而聚集。相反降低干燥溫度液滴蒸發(fā)緩慢,顆粒仍保持分散狀態(tài),不易聚集。但不足的是降低干燥溫度后延長(zhǎng)了樣品制備時(shí)間,而且需要嚴(yán)格控制試樣濃度。
公示:文章來源均來自網(wǎng)絡(luò),旨在分享,如有涉及侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系021-33587030刪除,謝謝!。