ВПЛИВ СПОСОБІВ ПРИГОТУВАННЯ СУСПЕНЗІЙ НА СТУПІНЬ РЕДИСПЕРГУВАННЯ ПОРОШКУ ДІОКСИДУ ТИТАНУ

Z. Yaremko, R. Petryshyn, L. Fedushynska

Анотація


Розглянуто редиспергування порошку діоксиду титану під час приготування його водних суспензій шляхом механічного перемішування. В основу моделі руйнування просторової структури порошків, яка існує на повітрі, під час приготування його водних суспензій покладено процес поступового виходу із складу агрегатів периферійних частинок, які найслабше зв’язані з ними, і досягнення рівноваги: агрегати <=> первинні частинки. Показано, що в процесі досягнення цієї рівноваги можуть виникати агломерати первинних частинок, які містять ділянки замкнутого повітря, розміри яких залежать від співвідношення інтенсивності послідовних процесів розтікання рідини по поверхні порошку й утворення ділянок замкнутого повітря та просочування рідини в утворені ділянки замкнутого повітря. Виникнення таких агломератів ускладнює міжчастинкову взаємодію і впливає на ступінь редиспергування порошків у рідинах. Виявлено, що додавання до суспензій поверхнево-активних речовин зумовлює зміни як у міжчастинковій взаємодії, так й у виникненні ділянок замкнутого повітря в проміжних агломератах частинок.

 

Ключові слова: водні суспензії, міжчастинкова взаємодія, редиспергування порошків, діоксид титану.


Повний текст:

PDF

Посилання


Yaremko Z. M., Nikipanchuk D. M., Fedushinskaya L. B., Uspenskaya I. G. Redispersion of Highly Disperse Powder of Titanium Dioxide in Aqueous Medium // Colloid J. 2001. Iss. 63(2). P. 253–258. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1016602512104

Kovalchuk N. M., Starov V. M. Aggregation in colloidal suspensions: Effect of colloidal forces and hydrodynamic interactions // Adv. Colloid Interface Sci. 2012. Vol. 179–182. P. 99–106. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cis.2011.05.009

Chirone R., Raganati F., Ammendola P., Barletta D., Lettieri P., Poletto M. A comparison between interparticle forces estimated with direct powder shear testing and with sound assisted fluidization // Powder Technol. 2018. Vol. 323. P. 1–7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.09.038

Yeap S. P. Permanent agglomerates in powdered nanoparticles: Formation and future prospects // Powder Technol. 2018. Vol. 323. P. 51–59. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.09.042

ZnO and TiO2 based nanostructures / ed. A. Lamberti. Basel: MDPI, 2018. 380 p. DOI: https://doi.org/10.3390/boors978-3-03897-014-9

Titanium dioxide: material for sustainable environment / ed. D. Yang. London: InTechOpen, 2018. 518 p. DOI: http://doi.org/10.5772/intechopen.70290

Application of titanium dioxide / ed. M. Janus. Rijek: InTech, 2017. 240 p. DOI: http://doi.org/10.5772/intechopen.70121

Mahlalela L. C., Ngila J. C., Dlamini L. N. Characterization and stability of TiO2 nanoparticles in industrial dye stuff effluent // J. Dispersion Sci. Technol. 2017. Vol. 38(4). P. 584–593. DOI: http://doi.org/10.1080/01932691.2016.1183501

Ogi T., Zulhijah R., Iwaki T., Okuyama K. Recent Progress in Nanoparticle Dispersion Using Bead Mill // KONA Powder Part. J. 2017. Vol. 34. P. 3–23. DOI: http://doi.org/10.14356/kona.2017004

Yang L., Hu1 Y. Toward TiO2 Nanofluids – Part 1: Preparation and Properties // Nanoscale Research Letters. 2017. Vol. 12:417. DOI: http://doi.org/10.1186/s11671-017-2184-8

Yang L., Hu1 Y. Toward TiO2 Nanofluids – Part 2: Applications and Challenges // Nanoscale Research Letters. 2017. Vol. 12:446. DOI: http://doi.org/10.1186/s11671-017-2185-7

Gustafsson J., Nordenswan E., Rosenholm J. B. Consolidation behavior in sedimentation of TiO2 suspensions in the presence of electrolytes // J. Colloid Interface Sci. 2003. Vol. 258. P. 235–243. DOI: https://doi.org/10.1016/S0021-9797(02)00177-7

Na-Young J., Jieun L., Jin K. S. et al. Preparation of an aqueous suspension of stabilized TiO2 nanoparticles in primary particle form // J. Nanosci. Nanotechnol. 2013. Vol.13. P. 6153–6159. DOI: https://doi.org/10.1166/jnn.2013.7637

Yang Y.-J., Kelkar A. V., Zhu X. et al. Effect of sodium dodecylsulfate monomers and micelles on the stability of aqueous dispersions of titanium dioxide pigment nanoparticles against agglomeration and sedimentation // J. Colloid Interface Sci. 2015. Vol. 450. P. 434–445. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2015.02.051

Karakaş F., Çelik M. S. Mechanism of TiO2 stabilization by low molecular weight NaPAA in reference to water-borne paint suspensions // Colloids Surf., A. 2013. Vol. 434. P. 185–193. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.05.051

Du X., Wang X., You S. et al. A case study of aggregation behaviors of titanium dioxide nanoparticles in the presence of dodecylbenzene sulfonate in natural water // J. Environ. Sci. 2015. Vol. 36. P. 84–92. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jes.2015.05.011

Doyle J. J., Palumbo V., Huey B. D. et al. Behavior of Titanium Dioxide Nanoparticles in Three Aqueous Media Samples: Agglomeration and Implications for Benthic Deposition // Water Air Soil Pollut. 2014. Vol. 225:2106. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-014-2106-7

Chekli L., Roy M., Tijing L. D. et al. Agglomeration behaviour of titanium dioxide nanoparticles in river waters: A multi-method approach combining light scattering and field-flow fractionation techniques // J. Environ. Manage. 2015. Vol. 159. P. 135–142. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.05.011

Bouhaik I. S., Leroy P., Ollivier P. et al. Influence of surface conductivity on the apparent zeta potential of TiO2 nanoparticles: Application to the modeling of their aggregation kinetics // J. Colloid and Interface Sci. 2013. Vol. 406. P. 75–85. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2013.05.034

Pagnout C., Jomini S., Dadhwal M. et al. Role of electrostatic interactions in the toxicity of titanium dioxide nanoparticles toward Escherichia coli // Colloids Surf., B. 2012. Vol. 92. P. 315–321. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2011.12.012

Planchon M., Ferrari R., Guyot F. et al. Interaction between Escherichia coli and TiO2 nanoparticles in natural and artificial waters // Colloids Surf., B. 2013. Vol. 102. P. 158–164. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2012.08.034

Nia M. H., Rezaei-Tavirani M., Nikoofar A. R., Masoumi H., Nasr R., Hasanzadeh H., Jadidi M., Shadnush M. Stabilizing and dispersing methods of TiO2 nanoparticles in biological studies // J. Paramedical Sci. 2015. Vol. 6. Is. 2. P. 96–105.

Burka O., Fedushynska L., Yaremko Z., Soltys M. Aggregative-sedimentation stability of titanium dioxide suspensions in binary solutions of polymetacrylic acid and surfactants // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2012. Is. 53. P. 400–407 (in Ukrainian).

Yaremko Z. M., Soltys M. N., Fedushinskaya L. B., Gavryliv V. D. Calculation of dispersed composition of suspensions from data of sedimentation analysis // Ukr. Khim. Zh. 1982. Vol. 48, No. 6. P. 589–592.

Yaremko Z., Fedushynska L., Petryshyn R. Research of titanium dioxide particle aggregation decreeing its aqueous suspension // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2016. Is. 57(2). P. 541–547 (in Ukrainian).

Nikipanchuk D. M., Yaremko Z. M., Fedushinskaya L. B. Interparticle interactions in the titanium dioxide dispersions // Colloid J. 1997. Is. 59(3). P. 324–328.

Yaremko Z. M., Moroz I. A. Re-dispersion of metal carbonate powders in dispersive media of various chemical nature // Colloids Surf., A. 2008. Is. 317(1). P. 186–193. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2007.10.010

Akselrud G. A., Altshuler M. A. Introduction to the capillary-chemical technology. − Moscow: Science, 1983. – 264 p. (in Russian).

Szafran M., Wisniewski P. Effect of the bonding ceramic material on the size of pores in porous ceramic materials // Colloids Surf., A. 2001. Is. 179(1–3). P. 201–208. DOI: https://doi.org/10.1016/S0927-7757(00)00638-5




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6102.414

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.