廉价水玻璃法制备疏水纺锤形白炭黑：表征与应用

本文主要探讨了一种创新的制备方法，即利用硅酸钠和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷（Dodecafluoroheptyl-propyl-trimethoxysilane）来制备纺锤形疏水白炭黑。这项研究由中国科技论文在线上发表，由王芳、沈玉华和谢安建三位作者共同完成，其中王芳专注于有序分子膜的制备及其应用，而谢安建作为通信联系人，是一位从事物理化学和膜化学研究的教授。 文章的核心技术是采用溶-沉淀法，将廉价的硅酸钠与氟硅烷反应，通过调控反应条件，成功地制备出了具有特殊形态的白炭黑。这种白炭黑呈现出纺锤形结构，其特征尺寸为长轴1000纳米，短轴500纳米，这在纳米材料领域具有重要的科研价值。此外，研究者还关注了材料的疏水性，通过氟碳链的接枝，实现了对白炭黑表面官能团的改造，使得产品具有极高的疏水性能，活化指数高达98%，这意味着该材料在实际应用中可能表现出优异的防水和自洁性能。 文章采用了多种先进的表征技术进行评估，包括傅立叶变换红外光谱(FT-IR)，用于分析化学键和官能团的变化；X射线粉末晶体衍射(XRD)，用来确认晶型结构；扫描电子显微镜(SEM)，提供了纳米级结构的微观图像；以及热重分析(TG)，研究了材料的热稳定性和失重过程。这些实验数据的详尽分析，为深入理解纺锤形疏水白炭黑的制备过程及其性质提供了关键证据。 总结来说，这篇首发论文不仅介绍了独特的制备技术，还展示了通过精确控制反应条件和表面改性策略，可以实现高性能功能化纳米材料的制备。这对于推动白炭黑在涂料、催化剂、能源存储等领域中的应用具有重要意义，并为进一步研究疏水纳米材料的基础和应用奠定了基础。