Et dispergeringsmiddel er et kemisk stof, der bruges til at sprede
nanopartikleri opløsning eller fast. Dets grundlæggende princip er at interagere med overfladen af nanopartikler, ændre overfladekarakteristika, reducere tiltrækningen mellem partikler og opnå spredning af nanopartikler.
Dispergeringsmidler kan opnå spredning af nanopartikler gennem følgende mekanismer:
1. Ladningslighed: Mange dispergeringsmidler har overfladeaktive stoffers egenskaber og kan danne ladningsbarrierer på overfladen af nanopartikler. Hvis nanopartiklerne har overfladeladning (positiv eller negativ), interagerer dispergeringsmidlet med dem gennem funktionelle grupper med samme ladning for at danne en elektrostatisk barriere og forhindre aggregering af nanopartikler.
2. Ladningsanisotropi: Hvis overfladen af nanopartiklerne er ubalanceret med positive og negative ladninger, kan dispergeringsmidlet neutralisere disse ladningsubalancer ved at adsorbere til overfladen. De funktionelle grupper af dispergeringsmidler kan danne kemisk binding eller gensidig adsorption med overfladen af nanopartikler og ændre interaktionen mellem nanopartikler for at forhindre aggregering.
3. Isolationseffekt: Dispergeringsmidlet danner et isoleringslag ved at dække overfladen af nanopartiklerne, hvilket blokerer kontakten mellem nanopartiklerne. Dette isoleringslag kan reducere tiltrækningen mellem nanopartikler, forhindre aggregering og holde nanopartikler i en spredt tilstand i opløsningen.
4. Van der Waals kraft og kapillaritet: nogle dispergeringsmidler spreder nanopartikler ved at indføre gensidigt eksklusive Van der Waals kraft eller øge kapillariteten mellem dispergeringsmidler og opløsningsmidler. Disse interaktioner kan reducere tiltrækningen mellem nanopartikler og stabilisere deres spredningstilstand i opløsning.
Valget af dispergeringsmidler afhænger af nanopartiklernes egenskaber, opløsningsmidlernes egenskaber og applikationernes specifikke behov. Almindelige dispergeringsmidler omfatter overfladeaktive stoffer, polymerer, kolloide partikler osv. Ved at vælge og justere typen, koncentrationen og brugsbetingelserne for dispergeringsmidler rimeligt kan der opnås ensartet spredning og stabilitet af nanopartikler.
