奈米鈦酸鋇有機懸浮液分散性質之研究

The Dispersion Property of Barium Titanate in Organic Solvents

廖為盛(Wei-Sheng Liao)

指導教授 ： 李嘉甄

國立臺北科技大學/工程學院/材料科學與工程研究所/碩士(2008年)

摘要

無機相與有機相彼此間界面特性之差異，導致彼此相容性不佳，這一直是複合材料應用上極須克服的問題，故本研究藉由表面改質技術，針對奈米鈦酸鋇粉體表面特性進行調控，以提升奈米鈦酸鋇粉體於低極性有機溶劑之分散性質。實驗主要分為表面官能化與衍生化表面改質二階段進行，表面官能化乃是利用雙氧水其於分解過程中所產生的prehydroxyl ion (HO2-)於粉體表面發生界面反應，進而使粉體產生羥基化的效果；經過官能化處理後將使得奈米鈦酸鋇粉體於後續表面改質效率大為提升。表面改質則是藉由不飽和脂肪酸-油酸(Oleic acid)接枝於粉體表面，而使得粉體表面特性由極性轉而傾向於非極性，此結果有助於增進奈米鈦酸鋇粉體與低極性有機溶劑間之相容性。儀器檢測方面，由傅立葉紅外線光譜儀與界面電位檢測結果得知奈米鈦酸鋇粉體經官能化處理後其羥基濃度(hydroxyl group)明顯增加，而唯有經表面官能化處理後才得已使油酸分子成功的藉由雙牙螯合chelating bidentate之共價型式與奈米鈦酸鋇粉體表面接合。此外，穿透式電子顯微鏡影像顯示油酸分子對於奈米鈦酸鋇粉體表面有良好之包覆型態。而流變的檢測結果亦證實經雙氧水處理再行油酸改質的奈米鈦酸鋇於低極性溶劑中有較佳的膠體穩定性。因此利用雙氧水官能化處理將可有效活化粉體表面，而使得油酸接枝效率大為提升，進而改善其於低極性溶劑之分散性質。

關鍵字

複合材料 ； 有機溶劑 ； 分散 ； 表面改質

並列摘要

無

並列關鍵字

無

參考文獻

1. G. R. Pedro, C. Sanchez, "Hybird Material. Functonal Properties. From Maya Blue to 21st Century Materials, " New J. Chem., 29 (2005) 57-58.

2. Y. Martínez, J. Retuert, M. Yazdani-Pedram, H. Cölfen, "Transparent Semiconductor–Polymer Hybrid Films with Tunable Optical Properties, " J. Mater. Chem., 17 (2007) 1094-1011.

3. Guo, T. Pereia, O. Choi, Y. Wang, H. T. Hahn, "Surfance Functionalized Alumia Nanoparticle Filled Polymeric Nanocomposite with Ehanced Mechanical Properties, " J. Mater. Chem., 16 (2006) 2800-2808.

4. C. Lü, Z. Cui, B. Yang, J.Shen, "High Refractive Index Thin Film of Zns/Polythiourethane Nanocomposites, " J. Mater. Chem., 13 (2003) 526-530.

5. P. Kim, S. C. Jones, P. J. Hotchkiss, J. N. Haddock, B. Kippelen, S. R. Marder, J. W. Perry, "Phosphomic Acid-Modified Barium Titanate Polymer Nanocomposite With High Permittivity and Dielectric Stregth, " Adv. Mater., 19 (2007) 1001-1005.