秦　睿，郑立飞，王　力，李忠宏,李荣华，张增强，杨亚提

(西北农林科技大学 a 资源环境学院，b 理学院，c 食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100)



介质pH及离子强度对纳米SiO2颗粒分散度的影响机制初探

秦睿a，郑立飞b，王力a，李忠宏c,李荣华a，张增强a，杨亚提b

(西北农林科技大学 a 资源环境学院，b 理学院，c 食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100)

[摘要]【目的】 分析介质pH及离子强度对纳米SiO2(nSiO2)颗粒分散度的影响。【方法】 采用分散试验分析了不同介质pH和NaNO3浓度对10 nm nSiO2颗粒分散度的影响，并通过多组分表面电荷调控模型理论及泊松-玻尔兹曼方程对影响机制进行了初步探讨。【结果】 nSiO2颗粒分散度随着NaNO3浓度的增加而降低，但随着介质pH的升高而增加，并在pH 7.39以后逐渐趋于稳定；随着介质pH的增大，nSiO2颗粒的表面电荷密度(σ)增加，但增加介质的离子强度及nSiO2颗粒的粒径会逐渐降低σ。nSiO2颗粒粒径的变化会导致其表面H+的分布发生改变，从而引起σ的变化。双电层结构的拟合结果表明，当双电层结构厚度与粒径比值(λD/Dp)<0.2时，nSiO2颗粒的σ主要受控于粒径大小，可忽略离子强度和pH的影响；当λD/Dp>0.2时，nSiO2颗粒的σ不仅受控于粒径大小，还与介质的离子强度和pH密切相关。【结论】 nSiO2颗粒的σ与粒径大小、介质的pH和离子强度密切相关。

[关键词]离子强度；纳米SiO2颗粒；分散度；双电层结构

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100 nm)或由其作为基本单元构成的材料。近年来，随着纳米科技的发展，纳米材料颗粒由于具有极高的分散度和独特的表面特性，在DNA分析及测序[1]、蛋白转运[2]、药物传输[3]、环境监测[4]、新型传感原件制备[5]等方面受到了广泛关注。……