通过测定和分析不同纳米氧化锌的形貌结构、晶型、粒径、表面积等,发现纳米氧化锌均呈球形,易发生团聚,颗粒大小均匀,随着氧化锌粒径的减小,比表面积和孔容增大。
采用电导率法测定氧化锌对异戊酸的吸附性能,结果表明随着氧化锌粒径的减小,吸附反应速率不断增大。
利用纳米氧化锌CY-J50H作为主要功能组分,筛选合适的乳化剂,同时考察乳化剂用量、乳化温度、乳化剂的添加方式、水油相比、纳米氧化锌用量对乳化体形成、产品粘度及稳定性的影响,得到乳液优化配方。选用复配非离子型乳化剂,复配比3:2,乳化剂的总量的5%~6%,油相比例18%,纳米氧化锌含量5%时,乳液体系稳定能最好,粘度适中。
在乳液制备工艺中,乳化温度为80℃,先将乳化剂熔解于油相中,再将油相加入水相中进行乳化,体系稳定性能最好。采用柠檬酸调节体系pH,发现乳液稳定性随着柠檬酸含量的增大而减小,柠檬酸的含量以0.02%为宜;乳状液稳定性随剪切速度的减小逐渐减弱,当剪切速度小于4000r/min,乳液粗化,不能形成稳定的乳状液。
采用电导率仪在线记录吸附反应过程中溶液电导率值,通过分析物料比、反应温度、振荡速度对吸附反应速率的影响,研究其吸附反应动力学。结果显示反应初期反应速率随物料比增大而增大,当物料比大于2.1:1后,反应速率开始下降;振荡速率影响吸附反应速率,振荡速度小于15r/min,吸附剂发生大量沉积,吸附反应不充分,当振荡速度增大后,吸附反应速率增大。
利用纳米氧化锌与乳酸固液吸附反应制备纳米乳酸锌晶体,考察了乳酸与纳米氧化锌的摩尔比、反应温度、反应时间三个因素对合成产率的影响,确定最佳合成工艺条件。当乳酸与纳米氧化锌的摩尔比为2.5:1,反应温度为80℃,反应时间为1h,产率达到90.3%。TEM结果显示纳米乳酸锌晶体为树枝状结构,平均粒径50-70nm,结合XRD、IR、HNMR和MS分析,其分子结构为Zn(C6H1oO6)2,不含结晶水。