1。1。4 纳米金刚石的国内外研究现状

对爆轰合成纳米金刚石的制备研究，国内正逐步从实验室研究走向工业化，目前有多个 工业化出产基地稳定出产，产品质量优良。而国外在纳米金刚石领域领先的几个国家正着重 研究纳米金刚石的制备工艺改进，纳米金刚石的改性及其在各领域中的实际应用。

然而爆轰法制备的纳米金刚石存在易团聚问题，不易分散在介质中，同时其分散体系也 难以维持稳定，即使分散也会再次团聚[2]。团聚问题未得到有效解决，如此则阻碍了纳米金 刚石在各个领域中的应用。

1。1。5 纳米金刚石的团聚

纳米金刚石具有严重的团聚问题。而软团聚和硬团聚是纳米微粒的两种团聚状态[3]。 库仑力以及范德华力存在于分子中,造成微粒的软团聚。而硬团聚是比软团聚结合更紧密

的团聚方式，也是团聚问题中最大的难题。它是由微粒间的库仑力和范德华力还有更强的化 学键的作用形成的。硬团聚结构紧密，微粒间结合紧密，连成一片，所以一般而言硬团聚是 微粒面与面连接聚合而成。软团聚则结构相对松散，一般由微粒成团的角或点相连，微粒间 结合并不紧密。

由于 ND 的粒径小，所以其有着比表面积大和表面活性高的特点，导致纳米金刚石存在 热力学极不稳定的状况[4]，再加上表面丰富的酸酐、羟基、羧基和胺基等活泼基团[5]，是纳米 金刚石容易团聚的原因。从而使其不能发挥超纳米微粒特有性质及能力。严重阻碍了纳米金 刚石的应用。

1。1。6  纳米金刚石的解团聚

团聚是阻碍纳米金刚石应用的主要问题。所以解团聚，使纳米金刚石稳定分散于介质中 是解决纳米金刚石应用的关键。有多种分散方法可用于解团聚[6]，按作用原理一般分为两种： 1 化学分散方法，2 物理分散方法。

物理分散主要有三种方法: 超声搅拌，简单普通的玻璃棒搅拌以及高能处理。物理分散 是采用外力的作用将粒子分离，一般分开的都是以库仑力和范德华力而聚集的软团聚形式的 粒子，当其外力停止后，由于分子间引力存在，微粒会重新聚集，不能达到稳定分散。而且 物理分散对主要以化学键作用的硬团聚收效甚微。

所以解团聚一般以化学分散方法为主。化学分散是通过接枝改性的方法，利用“双电子 层理论”解决分散问题。其简单原理是在介质中使纳米粒子自身相互排斥，得到稳定的分散 体系[7-9]。

化学分散方法：

a。 添加分散剂 通过向溶液中添加分散剂达到解团聚目是化学分散常用方法。北京理工大学陈鹏万等利

用“双电子层理论”，首先用正确的电解质作为分散剂，然后仔细控制 pH 值，反复调节，在 ND 的表面聚集带电离子从而引起双层电子[10-11]，由“双电子层理论”得粒子间的引力减小斥 力增加，可达到稳定分散，不过所得悬浮体系中 ND 颗粒易出现再团聚和沉淀。后 Zhu[12]， 许向阳[13]和张栋等人对纳米粒子解团聚方法实行改进，增加了表面活性剂，是表面基团变为 疏水基，加入硅烷偶联剂使纳米粒子在极性低介质中分散，完善了分散方法。

b。 ND 表面修饰

ND 表面存在多种官能团，各个官能团相互作用对 ND[14]的改性造成不良影响，也是团聚

的原因之一。通过对 ND 表面修饰改性以达到解团聚提高分散稳定性，也可以解决物理分散 中由于范德华力粒子再团聚问题。

为使表面均匀化，反复用硅烷偶联剂接枝在 ND 颗粒表面[15-16]，用氨基酸还原，该过程 能达到化学改性的 ND 粒径减小并可长期稳定分散的效果。