Ang pangunahing prinsipyo ng pagpapakalat ng mga nanoparticle na may mga dispersant

Ang dispersant ay isang kemikal na sangkap na ginagamit upang ikalatnanopartikelsa solusyon o solid. Ang pangunahing prinsipyo nito ay upang makipag-ugnayan sa ibabaw ng nanoparticle, baguhin ang mga katangian ng ibabaw, bawasan ang atraksyon sa pagitan ng mga particle, at makamit ang pagpapakalat ng nanoparticle.
Maaaring makamit ng mga dispersant ang pagpapakalat ng mga nanoparticle sa pamamagitan ng mga sumusunod na mekanismo:
1. Pagkakatulad ng singil: Maraming dispersant ang may mga katangian ng mga surfactant at maaaring bumuo ng mga hadlang sa pagsingil sa ibabaw ng nanoparticle. Kung ang mga nanoparticle ay may Surface charge (positibo o negatibo), ang dispersant ay nakikipag-ugnayan sa kanila sa pamamagitan ng mga functional na grupo na may parehong singil upang bumuo ng isang electrostatic barrier at maiwasan ang pagsasama-sama ng mga nanoparticle.
2. Anisotropy ng Pagsingil: Kung ang ibabaw ng nanoparticle ay hindi balanse sa mga positibo at negatibong singil, maaaring i-neutralize ng dispersant ang mga imbalance ng singil na ito sa pamamagitan ng pag-adsorb sa ibabaw. Ang mga functional na grupo ng mga dispersant ay maaaring bumuo ng Chemical bond o mutual adsorption sa ibabaw ng nanoparticles, at baguhin ang interaksyon sa pagitan ng mga nanoparticle upang maiwasan ang pagsasama-sama.
3. Isolation effect: Ang dispersant ay bumubuo ng isolation layer sa pamamagitan ng pagtakip sa ibabaw ng nanoparticles, na humaharang sa contact sa pagitan ng nanoparticles. Maaaring bawasan ng isolation layer na ito ang atraksyon sa pagitan ng mga nanoparticle, maiwasan ang pagsasama-sama, at panatilihin ang mga nanoparticle sa isang dispersed na estado sa solusyon.
4. Van der Waals force at capillarity: ang ilang dispersant ay nagpapakalat ng mga nanoparticle sa pamamagitan ng pagpapakilala ng magkahiwalay na Van der Waals force o pagtaas ng capillarity sa pagitan ng mga dispersant at solvents. Ang mga pakikipag-ugnayan na ito ay maaaring mabawasan ang atraksyon sa pagitan ng mga nanoparticle at patatagin ang kanilang dispersion state sa solusyon.
Ang pagpili ng mga dispersant ay nakasalalay sa mga katangian ng nanoparticle, mga katangian ng mga solvent, at ang mga partikular na pangangailangan ng mga aplikasyon. Kasama sa mga karaniwang dispersant ang mga surfactant, polymer, colloidal particle, atbp. Sa pamamagitan ng pagpili at pagsasaayos ng uri, konsentrasyon, at mga kondisyon ng paggamit ng mga dispersant nang makatwiran, makakamit ang pare-parehong dispersion at katatagan ng nanoparticle.