如何將adamasnano金剛石粉末分散在溶液中？

在許多應(yīng)用中，在水或溶劑中具有分散良好的納米金剛石溶液對(duì)于達(dá)到理想的結(jié)果至關(guān)重要。納米金剛石的聚集體（實(shí)際上，大多數(shù)納米材料）在許多應(yīng)用中的表現(xiàn)不如分散良好的顆粒。從金剛石粉末開(kāi)始可以準(zhǔn)確控制溶液中金剛石的濃度，但如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)膬x器，將金剛石懸浮在溶液中可能很棘手。

重要的是要理解，“分散性”（鉆石在溶劑中不聚集的分散程度）是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，取決于多個(gè)因素，其中一些因素相互關(guān)聯(lián)，例如：  (1)納米金剛石表面化學(xué)，(2)粒度，(4)pH，(5)溶劑類型。關(guān)于這些話題的考慮，看我的納米金剛石粒子在溶液中是不穩(wěn)定的，我該怎么辦？或者納米金剛石可以使用哪些溶劑？在本討論中，假設(shè)您使用的溶劑中特定的金剛石分散良好，并且您從粉末狀金剛石開(kāi)始。

金剛石粉末的分散方法

將納米金剛石粉末懸浮在溶液中有幾種常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)：(1)用超聲波浴超聲分散，(2)用空化超聲波喇叭超聲分散，(3)渦旋混合。每種方法的示意圖如下所示。

圖1.每種分散技術(shù)的示意圖。在超聲波浴中，將容器內(nèi)的樣品浸入超聲波通過(guò)的水浴中，并在適當(dāng)條件下發(fā)生超聲空化。加熱可以應(yīng)用于許多實(shí)驗(yàn)室超聲波浴。通過(guò)基于角的超聲空化，將頭端直徑為“d”的金屬（通常為鈦）探針置于含有液體的樣品內(nèi)，超聲波在探針頭端附近產(chǎn)生空化。這種方法提供了非常高的功率密度。渦旋混合主要用于離心后復(fù)溶顆粒，或促進(jìn)兩種或多種組分的快速均勻混合。它可以在較小程度上用于促進(jìn)金剛石粉末的溶解，但如果確實(shí)發(fā)生聚集，它并不能提供任何解聚的手段，這在以納米金剛石粉末開(kāi)始時(shí)是典型的。

超聲空化探頭分散金剛石粉的典型工藝

以下為制備10 mg/mL(1%w/v)100 nm羧化HPHT金剛石溶液的一般使用程序。它可以用于其他金剛石粉末和樣品保存容器；但是，根據(jù)具體材料，可能需要一些程序開(kāi)發(fā)。使用配有1/8”探頭的Cole Parmer 750 W超聲處理器編寫(xiě)程序。

1. 稱取50 mg納米金剛石粉末，加入15 mL聚丙烯錐形離心管中。

2. 向離心管中加入約5 mL去離子水。

3. 將超聲處理器的幅值設(shè)置為22%。

4. 用去離子水填充單獨(dú)的15 mL錐形離心管至至少5 mL體積，并將超聲變幅桿浸入水中。短暫（約5秒）打開(kāi)超聲處理器，沖洗探頭表面上的任何材料。

5. 從去離子水中取出探頭，然后短暫脈沖超聲變幅桿（約0.5 s），以除去探頭上的殘留水。

6. 向單獨(dú)的容器中加入冷水（理想情況下為冰冷水），然后將含有金剛石和水懸浮液的離心管放入冷水浴中。

7. 將超聲探頭浸入樣品瓶中。確保探針不接觸離心管的側(cè)壁，或者，如果接觸，確保管壁可以自由地遠(yuǎn)離探針。請(qǐng)勿強(qiáng)行將探針頭端移至離心管底部。

8. 打開(kāi)超聲波處理器，讓其運(yùn)行3 min（實(shí)際上，該時(shí)間可以縮短很多，在這種情況下，不到1 min就足夠了）。確保粉末不沉積在離心管底部，必要時(shí)上下移動(dòng)離心管，以便于從小瓶底部取出材料。

9. 完成10 mg/mL(50 mg，5 mL)100 nm溶液的制備。