Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Polyme nanocompozit”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
n Robot: Sửa đổi hướng |
|||
Dòng 13:
:{{Bài chính|nanoclay}}
[[Tập tin:nanoclay.jpg|phải|nhỏ|250px|Cấu trúc lý tưởng của nanoclay montmorillonit]]
Năm [[1933]], U. Hoffman, K. Endell và D. Wilm công bố cấu trúc tinh thể lý tưởng của [[montmorillonit]] ''(xem hình bên)''. Cấu trúc này bao gồm 02 tấm tứ diện chứa [[silic]] và 01 tấm bát diện chứa [[nhôm]] hoặc [[magiê]] diện bị kẹp giữa 2 tấm tứ diện. Các tấm này có chung các nguyên tử [[ôxy|oxy]] ở đỉnh.
Do khả năng thay thế đồng hình của Si<sup>4+</sup> cho Al<sup>3+</sup> ở tấm tứ diện và của Al<sup>3+</sup> cho Mg<sup>2+</sup> ở tấm bát diện mà giữa các lớp [[nanoclay]] có điện tích âm. Các điện tích âm này được trung hòa bởi các [[ion|cation]] như Ca<sup>2+</sup> và Na<sup>+</sup> ở giữa các lớp clay. Ngoài ra, do nanoclay có tính ưa nước cao, giữa các lớp nanoclay thường có các nguyên tử [[nước]]. Các lớp nanoclay được liên kết với nhau bằng lực [[van der Waals]].
Chiều dày một lớp nanoclay là 9,6Ǻ. Còn tổng độ dài của chiều dày một lớp nanoclay với khoảng cách giữa hai lớp nanoclay được gọi là '''khoảng cách cơ bản''' (''d-spacing'').
==Các phương pháp chế tạo polyme nanocompozit==
Do bản chất của [[nanoclay]] và [[polyme]] rất khác nhau - nanoclay là [[hợp chất vô cơ|chất vô cơ]] và có tính ưa nước, còn polyme là [[hợp chất hữu cơ|chất hữu cơ]] và nói chung không ưa nước - nên việc đưa nanoclay vào trong mạng nền polyme là rất khó khăn.
Do vậy, nanoclay thường được biến tính trước khi cho vào polyme bằng cách kết hợp với các [[chất hoạt tính bề mặt]] (''surfactants'') hoặc các [[tác nhân tương hợp]] (''compatibilizing agents'' hoặc ''compatibilisers'') như các [[axít]] [[aminô]], các [[ion|iôn]] [[alkyl amonium]], [[silan]], [[crown ete]]...
Thông thường, các phương pháp chế tạo được phân loại thành:
:* [[Trùng hợp]] in-situ (''In-situ polymerization'')
Dòng 30:
Có 02 phương pháp chính để khảo sát cấu trúc của polyme nanocompozit:
:* [[Nhiễu xạ tia X]] ([[XRD]]) (''[[X-ray]] diffraction'')
:* [[Kính hiển vi điện tử truyền qua|Hiển vi điện tử truyền qua]] ([[TEM]]) (''Transmission electron microscopy'')
Phương pháp đầu tiên được dùng để xác định ''khoảng cách cơ bản'' của [[nanoclay]]. Khoảng cách cơ bản được tính toán theo [[định luật Bragg]]:
<center><math>n\lambda=2d\sin(\theta) \,</math></center>
Dòng 42:
Phương pháp thứ hai thường được dùng để xác nhận lại kết quả của phương pháp [[nhiễu xạ tia X]]. Nó có thể cho chúng ta thấy rõ sự phân bố về mặt không gian của các lớp nanoclay trong mạng nền polyme. Phương pháp này đòi hỏi người đo có trình độ cao trong việc chuẩn bị mẫu và phân tích.
:* [[Kính hiển vi điện tử truyền qua|Hiển vi điện tử truyền qua]] ([[TEM]]) (''Transmission electron microscopy'')
Là phương pháp để quan sát cấu trúc của vật liệu với độ phóng đại rất lớn (~400.000 lần).
Phương pháp này dùng một chùm electron hội tụ (bằng một thấu kính từ) có năng lượng cao xuyên qua 1 màng vật liệu rất mỏng. ảnh hưởng của nó với cấu trúc của vật liệu sẽ làm thay đổi năng lượng của từng electron. Chùm điện tử khi đi qua màng vật liệu sẽ được chiếu vào một màn huỳnh quang. Từ đó có thể quan sát được (dự đoán được) cấu trúc và sự phân bố của các hạt nano có trong vật liệu nanocompozit.
| |||