在如今科技發(fā)展迅猛的時代，微電子器件等高科技領(lǐng)域?qū){米級高純氧化物的需求不斷攀升，然而由于納米材料粒徑小，表面能較高，性質(zhì)很不穩(wěn)定，對顆粒粒度、形貌和純度高度精確的控制，以及在規(guī)模化生產(chǎn)中保持一致性和可重復(fù)性極具挑戰(zhàn)性。在這一背景下，素有“工業(yè)味精”之稱的表面活性劑作為一種關(guān)鍵的功能性材料，發(fā)揮了舉足輕重的作用。

表面活性劑是一類同時具有親水基團(tuán)（包括-OH、-COOH、-SO3H、-NH2等）和親油基團(tuán)（也稱疏水基，包括R-、Ar-等）的化合物。在溶液中，表面活性劑分子在水-空氣界面產(chǎn)生定向排列，親水基團(tuán)朝向水而親油基團(tuán)朝向空氣，從而在溶液表面聚集形成單分子層，降低了溶液的表面張力。而與固體表面接觸時，活性表面積的親油基吸附在固體表面，親水基朝向空氣，可使固體表面性質(zhì)改變。這種特殊的性質(zhì)使得表面活性劑在納米材料制備的過程中得到了廣泛應(yīng)用，特別是在調(diào)控納米顆粒的形貌和粒度方面表現(xiàn)極為出色。

在納米材料制備過程中，表面活性劑主要起到模板劑、穩(wěn)定劑、分散劑等作用：

1、作為模板劑。表面活性劑在溶劑中通過調(diào)控親水基和疏水基相互作用能夠自組裝形成膠束、微乳、液晶、囊泡等各種有序結(jié)構(gòu)，利用其作為模板劑，能夠在微觀尺度上實(shí)現(xiàn)精確的控制，獲得具有一定粒徑分布和形貌的納米粒子。

不同形態(tài)的膠束結(jié)構(gòu)

2、作為穩(wěn)定劑。表面活性劑借助其兩性基團(tuán)的特性構(gòu)建微小有序、相對隔離的膠束結(jié)構(gòu)，或者通過電荷作用與被帶電粒子發(fā)生相互作用，形成一層包覆層包裹在粒子表面，阻止粒子之間的吸引和凝聚，可以控制粒子成核及生長，并對粒子生長起到一定的穩(wěn)定作用。

3、作為分散劑。表面活性劑除了利用了有序的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)將粒子分散開，還利用了親油基長鏈烴基的位阻效應(yīng)。位阻效應(yīng)與烴基鏈的長度有關(guān)，當(dāng)烴基鏈越長時，其中的碳原子增多，使得分子的體積顯著增加，從而在分散系統(tǒng)中引入了一種空間上的阻礙，能夠有效阻止納米粒子的團(tuán)聚，確保納米顆粒保持均勻分散狀態(tài)。

然而，在不同環(huán)境下，選取的表面活性劑不同，表面活性劑所起的作用也不同。因此在工業(yè)化制備上，選取何種表面活性劑來控制納米高純氧化物材料的形貌仍是一個值得探討的話題。

12月13-15日，由中國電子材料行業(yè)協(xié)會粉體技術(shù)分會主辦的“2023全國粉體檢測與表面修飾技術(shù)交流會（第七屆）”邀請到了包頭稀土研究院、白云鄂博稀土資源研究與綜合利用全國重點(diǎn)實(shí)驗室。的正高級工程師劉鈴聲先生。他將在現(xiàn)場分享報告《表面活性劑在納米尺寸和形貌控制上所起的作用》，從產(chǎn)業(yè)化角度深入介紹表面活性劑對納米級尺寸、形貌是如何控制的，內(nèi)容主要包括：

1）技術(shù)實(shí)力；

2）表面活性劑在納米尺寸、形貌控制上所起的作用；

3）表面改性；

4）如何解決工業(yè)化瓶頸難題；

5）工業(yè)化制備一定形貌納米級高純氧化物新思路。！

報告人簡介

劉鈴聲，正高級工程師，在包頭稀土研究院工作。現(xiàn)主要從事納米粉體工業(yè)化﹑稀土復(fù)合催化劑﹑稀土提純﹑納米拋光液﹑納米粉體解團(tuán)聚、隱身材料﹑熱障涂層材料﹑高性能鋰電池用納米稀土材料等研究，突出點(diǎn)是解決國內(nèi)相關(guān)和相近行業(yè)產(chǎn)業(yè)化面臨的瓶頸難題（已解決3項）。國家自然基金評審專家（專家?guī)鞂＜遥瑑?nèi)蒙古自治區(qū)項目評審專家（專家?guī)鞂＜遥瑑?nèi)蒙古科技大學(xué)碩士生導(dǎo)師。在國內(nèi)粉體產(chǎn)業(yè)化方面享有較高的知名度。在清華大學(xué)、廈門大學(xué)、南昌航空大學(xué)等高校講學(xué)，得到高度認(rèn)可。承擔(dān)國家級和省部級項目5項，發(fā)表論文20余篇，授權(quán)發(fā)明專利8項。榮獲各類科研獎勵7項（國家“八五”攻關(guān)重大成果獎1項，自治區(qū)技術(shù)進(jìn)步二等獎1項，包頭市科技進(jìn)步三等獎1項，包鋼科技進(jìn)步二等獎4項）。

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