1. Definizione
Una particella si riferisce alla più piccola unità indipendente e discreta formata dalla nucleazione e crescita di sostanze in uno specifico sistema di reazioni (come combustione, precipitazione, sintesi in fase gassosa, ecc.), con forme geometriche regolari o irregolari. Può essere inteso come l'individuo più fondamentale che è "innato" nel processo di formazione materiale.
Gli aggregati secondari si riferiscono a particelle composite più complesse formate dall'aggregazione di più particelle primarie attraverso una certa forza. Non "nasce", ma si forma "dopo la nascita".
2、 Differenza
Esistono differenze significative tra i due in termini di struttura e composizione, metodo di formazione, forza di legame, stabilità e impatto sulle prestazioni, come mostrato nella figura seguente:
| Ehm | Particelle primarie |
aggregati secondari |
| Struttura e composizione |
Un'unica unità solida e indipendente |
Composito formato focalizzando più particelle primarie |
| Metodo di formazione |
La nucleazione avviene naturalmente attraverso reazioni chimiche |
La focalizzazione si forma attraverso le forze fisiche |
| forza vincolante |
I forti legami chimici (legami covalenti, legami ionici, legami metallici) richiedono un'elevata energia per rompersi |
Le forze fisiche deboli (forze di van der Waals, attrazione elettrostatica, ecc.) sono relativamente facili da interrompere |
| stabilità |
La stabilità strutturale è uno stato termodinamicamente stabile. |
La struttura è metastabile, indicando una tendenza verso un'ulteriore densificazione nello stato transitorio dinamico |
| Impatto sulle prestazioni |
Determinare le proprietà intrinseche del materiale, come bandgap, magnetismo e siti attivi catalitici. |
Influisce sulle prestazioni del processo macroscopico dei materiali, come disperdibilità, fluidità, velocità di sedimentazione e area superficiale specifica effettiva. |
3、 Metodo di differenziazione
1) Metodo della microscopia elettronica
Microscopio elettronico a scansione (SEM): può fornire informazioni sulla morfologia, dimensione e distribuzione delle particelle. Ad alto ingrandimento, si può osservare che gli aggregati sono composti da molte particelle primarie più piccole e ben definite. Le particelle tipicamente presentano forme geometriche regolari (come sfere o cubi), mentre gli aggregati hanno forme irregolari.
Microscopia elettronica a trasmissione (TEM): ha una risoluzione maggiore rispetto al SEM e può osservare i modelli reticolari e la struttura interna delle particelle in modo più chiaro, oltre a misurare accuratamente la loro dimensione delle particelle. È il gold standard per distinguere le particelle primarie su scala nanometrica dai loro aggregati.
2) Tecnologia di analisi dimensionale delle particelle
Analizzatore laser della dimensione delle particelle: questo metodo misura il diametro cinetico di idratazione delle particelle in un mezzo (solitamente un liquido) disperdendo la luce da esse. Misura la dimensione apparente degli aggregati in uno stato disperso. Se il risultato misurato dall'analizzatore laser della dimensione delle particelle è molto più grande della dimensione delle particelle primarie osservata dal microscopio elettronico, indica che il campione ha subito una significativa agglomerazione secondaria in acqua o solvente.
3) Analisi dell'area superficiale specifica (metodo BET)
Determinare la superficie specifica delle particelle misurando la capacità di adsorbimento del gas. Per le particelle sferiche esiste una formula: dimensione delle particelle ≈ 6/(densità x area superficiale specifica). La dimensione delle particelle calcolata si basa sulla dimensione teorica delle particelle primarie presupponendo che tutte le particelle siano sfere indipendenti.
4) Esperimento di dispersione ed ultrasuoni
Disperdere il campione di polvere in un solvente adatto e lasciarlo riposare per l'osservazione. Se si deposita rapidamente e forma un precipitato duro, di solito significa una forte agglomerazione. Successivamente la sospensione è stata sottoposta a trattamento ad ultrasuoni.
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