Способ получения дзета-отрицательной дисперсии наноалмазов и дзета-отрицательная дисперсия наноалмазов - RU2015145029A
Код документа: RU2015145029A
Формула
1. Способ получения дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, включающий регулирование рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до по меньшей мере 7 и измельчение суспензии с отрегулированным рН в шаровой мельнице.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рН доводят до значения от 7 до 14, более предпочтительно от 7 до 13.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкая среда суспензии выбрана из группы, состоящей из полярных протонных растворителей, полярных апротонных растворителей, биполярных апротонных растворителей, ионных жидкостей или смеси указанных растворителей.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что полярный протонный растворитель представляет собой воду, спирт, линейный алифатический диол, разветвленный диол или карбоновую кислоту, полярный апротонный растворитель представляет собой дихлорметан, тетрагидрофуран, пропиленкарбонат или лактам, биполярный апротонный растворитель представляет собой кетон, сложный эфир, N,N-метилформамид или диметилсульфоксид, и ионная жидкость представляет собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид, 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид, 1-этил-3-метилимидазолия этилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия диэтилфосфат, 1-этил-3-метилимидазолия дицианамид, трис-(2-гидроксиэтил)метиламмония метилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия тиоцианат, 1-этил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-этил-3-метилимидазолия трифторметансульфонат, 1-этил-3-метилимидазолия бис(трифторметансульфонил)имид, 1-этил-3-метилимидазолия метил карбонат и 1-бутил-3-метилимидазолия метил карбонат.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что жидкая среда выбрана из группы, состоящей из воды, метанола, этанола, изопропанола, линейных алифатических диолов, разветвленных диолов, N-метил-2-пирролидона (NMP), N-этил-2-пирролидона (NEP) и диметилсульфоксида (ДМСО) или смеси любых указанных растворителей, предпочтительно, жидкая среда представляет собой воду.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до изменения рН составляет более -30 мВ при рН от 3 до 5, предпочтительно более -35 мВ при рН от 3 до 5, более предпочтительно более -40 мВ при рН от 3 до 5.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дзета-отрицательную суспензию карбоксилированных наноалмазов предварительно обрабатывают до измельчения в шаровой мельнице.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что предварительная обработка представляет собой обработку ультразвуком.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рН регулируют с помощью основания Бренстеда или Льюиса, предпочтительно гидроксида аммония, аммиака, NaH4OH, метиламина, диэтиламина, пиридина, триметиламмония, гидроксида лития (LiOH), гидроксида натрия (NaOH), гидроксида калия (KOH), гидроксида бария (Ва(ОH)2), гидроксида цезия (CsOH), гидроксида стронция (Sr(OH)2), гидроксида кальция (Са(ОН)2), гидроксида рубидия (RbOH), более предпочтительно гидроксида аммония, более предпочтительно гидроксида аммония, аммиака, NaH4OH, NaOH, KOH, и более предпочтительно гидроксида аммония.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шаровое измельчение суспензии с отрегулированным рН выполняют с помощью ультразвуковой обработки.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что деза-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -35 мВ, предпочтительно более -37 мВ, более предпочтительно более -40 мВ и наиболее предпочтительно более -50 мВ.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных наноалмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 8,5, составляет более -60 мВ, предпочтительно более -70 мВ.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет более 1 масс. %, предпочтительно более 2 масс. %, более предпочтительно от 2 до 10 масс. %, наиболее предпочтительно от 3 до 8 масс. %.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 2 нм до 30 нм, предпочтительно от 2 нм до 20 нм, более предпочтительно от 2 до 12 нм и наиболее предпочтительно от 3 нм до 8 нм.
15. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, содержащая дзета-отрицательные частицы карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера и жидкую среду, где
i) дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -37 мВ,
ii) концентрация дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет более 2 масс. %,
iii) среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 2 нм до 12 нм.
16. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -40 мВ и наиболее предпочтительно более -50 мВ.
17. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 8,5, составляет более -60 мВ и предпочтительно более -70 мВ.
18. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по по п. 15, отличающаяся тем, что концентрация частиц дзета-отрицательных карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет от 2 до 10 масс. %, более предпочтительно от 3 до 8 масс. %.
19. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по по п. 15, отличающаяся тем, что жидкая среда суспензии выбрана из группы, состоящей из полярных протонных растворителей, полярных апротонных растворителей, биполярных апротонных растворителей, ионных жидкостей или смеси указанных растворителей.
20. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 19, отличающаяся тем, что полярный протонный растворитель представляет собой воду, спирт, линейный алифатический диол, разветвленный диол или карбоновую кислоту, полярный апротонный растворитель представляет собой дихлорметан, тетрагидрофуран, пропиленкарбонат или лактам, биполярный апротонный растворитель представляет собой кетон, сложный эфир, N,N-метилформамид или диметилсульфоксид, и ионная жидкость представляет собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид, 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид, 1-этил-3-метилимидазолия этилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия диэтилфосфат, 1-этил-3-метилимидазолия дицианамид, трис-(2-гидроксиэтил)метиламмония метилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия тиоцианат, 1-этил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-этил-3-метилимидазолия трифторметансульфонат, 1-этил-3-метилимидазолия бис(трифторметансульфонил)имид, 1-этил-3-метилимидазолия метил карбонат и 1-бутил-3-метилимидазолия метилкарбонат.
21. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по по п. 15, отличающаяся тем, что жидкая среда выбрана из группы, состоящей из воды, метанола, этанола, изопропанола, линейных алифатических диолов, разветвленных диолов, N-метил-2-пирролидона (NMP), N-этил-2-пирролидона (NEP) и диметилсульфоксида (ДМСО) или смеси любых указанных растворителей, предпочтительно, жидкая среда представляет собой воду.
22. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по по п. 15, отличающаяся тем, что среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 3 нм до 8 нм.
23. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по по п. 15, отличающаяся тем, что рН дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 4,5 до 14, предпочтительно от 5 до 13, более предпочтительно от 7 до 13.
