理論的には、ダイヤモンドの表面は一般に疎水性のC-H結合の層で覆われているが、ダイヤモンド粉末を何度も強酸や強アルカリで洗浄・除染すると、洗浄の過程で表面の官能基が除去されてしまう。ダイヤモンドは他の物質と反応せず、強酸や強アルカリにも溶けない非常に安定した物質であるため、添加剤などの用途にする必要がある場合は、ダイヤモンドの表面電気的性質を改質するか、表面官能基を接続して使用できるようにする必要がある。 添加剤などにする必要がある場合は、ダイヤモンドの表面電気特性を改質するか、表面官能基を接続して使用できるようにする必要がある。
ダイヤモンドの分散と表面改質の紹介
- アミン基(-NH2)を有する分子にダイヤモンドを適用して同定結合を形成させる場合、表面にカルボキシル基(-COOH)を形成させることができる。これは一般に、ナノダイヤモンドの表面を強酸でこするか、ナノダイヤモンドを酸性溶液中に入れて加熱することによって達成できる。 この方法は、酸素含有官能基(C=O、C-O-Cなど)を付加することによって、ナノダイヤモンドと水との親和性を高めるためにも使用できる。
- 油脂製品にダイヤモンドを分散させたい場合:ダイヤモンドを呼吸炉に入れ、水素ガス(※爆発の危険を避けるため、排気口で着火してください)を通し、500~700℃まで加熱することで、表面に水素結合を形成させ、油脂製品との親和性を高めることができます。
- ダイヤモンドを水性液体や油性液体に分散させる場合は、ヘキサメタリン酸ナトリウムで分散させるか、最近ではオレイン酸アンモニウム石けんなどの高分子界面活性剤(カチオン性、アニオン性)を用いて、溶液の電気的特性やph値を調整して分散効果を得ることが多い。 分散効果は、溶液の電気的特性とph値を調整することによって達成することができる。
技術が進歩し、より多くの新しい方法が出現するにつれ、過去の知識や素材の柔軟性と新しい技術や知識を組み合わせることがますます重要になってきており、高価なものが必ずしもベストではなく、最も適切な解決策が最も重要であることを強調している。
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