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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术讨论 » 干燥——一个简单而又复杂的问题！
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dengweia

金虫 (正式写手)

[交流] 干燥——一个简单而又复杂的问题！

小弟最近在往衬底(硅片/石英)上沉积催化剂时遇到一个问题：把催化剂液滴滴到衬底上后，吸去催化剂残余液，在催化剂湿层滴乙醇分散催化剂然后干燥，这个干燥过程，在文献中是滴乙醇分散一分钟后在氮气下吹干，我的实验条件有限，只能晾干。在晾干的过程中，发现一个问题：总是靠衬底外沿部分液体先干燥，然后在衬底中间留下液滴，液滴慢慢减小，直至干燥。这样的干燥过程在生活中似乎是常见的，但这样干燥势必会影响催化剂的分散性或引起团聚。文献中氮气下吹干是否可以使整个衬底均匀干燥？能否用烘干的方法(还可加快干燥)？初步查阅文献发现，这种不均匀干燥，也许可以用增强衬底表面的亲水性(催化剂溶剂为水)来改善，相应的实验还未做，在此发帖想咨询相关人士赐教，也让大家学习学习。
是否这些就是所谓表面物理/化学的内容？滴完乙醇分散干燥后，用水、丙酮清洗后还要干燥。
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1楼 2012-04-01 09:49:57
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

鹰羽龙

木虫 (著名写手)
★ ★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
phu_grassman: 金币+1, 这是什么洗液，实验室专用？ 2012-04-01 21:17:40
用食人鱼洗液把硅片泡泡，再用水清洗
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10楼2012-04-01 17:53:34
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wulishi8

专家顾问 (知名作家)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
烘干的时候温度也不能太高。其实不用氮气，你用吹风机一样的
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17楼2012-04-01 19:57:12
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thankli

新虫 (知名作家)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
属于物理化学的范畴。氮气吹、稍加热都有助于均匀干燥。
天佑慷慨之士，祝君心想事成！
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19楼2012-04-01 20:18:02
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phu_grassman

荣誉版主 (知名作家)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
我觉得均匀干燥的可能性不大。你的催化剂溶液肯定不是单一溶质吧，溶解度会有差异，当液滴滴在硅片上时，随着溶剂蒸发，会形成从中间到边缘的溶液流，溶解度大的留在中间，小的流向了边缘，这是所谓的咖啡环效应。
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dengweia
25楼2012-04-01 21:22:58
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zhangwei3008

银虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
下面的材料楼主可以研究一下：
纳米颗粒团聚机理
目前，人们对粉体硬团聚的形成机理还没有一个统一的
认识，存在几种不同的看法，如晶桥理论、毛细管吸附理论、氢
键作用理论和化学键作用理论等。
晶桥理论的观点是：在干燥过程中，毛细管吸附力使胶体
颗粒相互靠近，颗粒之间由于表面羟基的溶解一沉淀形成晶
桥而变得更加紧密，随着时间的推移，这些晶桥相互结合，从
而形成较大的块状聚集体。
毛细管吸附理论认为：在凝胶受热时，吸附水的蒸发使颗
粒的表面部分被暴露出来，而水蒸汽则从其孔隙的两端出去。
这样，由于毛细管压力的存在，在水中形成静拉伸压强P，可导
致毛细管孔壁的收缩，所以，Scherer~为P是导致凝胶硬团聚
形成的主要原因。
氢键作用理论则认为：纳米颗粒靠氢键的作用相互聚集，
随着后处理和时间的推移，从而形成硬团聚。
化学键作用理论的观点：Jonts和Norman认为，凝胶表面存
在的非架桥羟基是产生硬团聚体的根源。
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dengweia
41楼2012-04-03 19:50:01
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303857422

金虫 (著名写手)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
酱油党路过
    瓶在人在，瓶碎人亡~~~
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3楼2012-04-01 16:17:33
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userhung

禁虫 (文学泰斗)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
试一下烘干哦，祝福好运~~~~~~~~~~~~~~``
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4楼2012-04-01 16:36:02
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sciencemaji

至尊木虫 (文坛精英)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
我是来打酱油的，顺便支持一下帖子。
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6楼2012-04-01 16:56:50
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neu234

木虫之王 (文学泰斗)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
路过
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8楼2012-04-01 17:12:53
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xiejf

专家顾问 (文学泰斗)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
烘干快一些干燥可以适当的减少这种影响。
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21楼2012-04-01 20:28:55
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木子李

木虫 (著名写手)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
顶！@学习
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22楼2012-04-01 20:58:08
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refnew

专家顾问 (知名作家)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
这个方法还是放弃，很难控制的
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26楼2012-04-02 08:22:26
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zg8833087

银虫 (小有名气)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
我也是路过的 学习学习
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28楼2012-04-02 10:32:03
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dengweia

金虫 (正式写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by 鹰羽龙 at 2012-04-01 17:53:34:
用食人鱼洗液把硅片泡泡，再用水清洗

这个方法，在我考虑之列，不过，大概要泡多久？
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29楼2012-04-02 11:34:02
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dengweia

金虫 (正式写手)
引用回帖:
17楼: Originally posted by wulishi8 at 2012-04-01 19:57:12:
烘干的时候温度也不能太高。其实不用氮气，你用吹风机一样的

吹风机，怕把液面吹动了，也不能均匀。
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30楼2012-04-02 11:35:37
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dengweia

金虫 (正式写手)
送鲜花一朵
引用回帖:
25楼: Originally posted by phu_grassman at 2012-04-01 21:22:58:
我觉得均匀干燥的可能性不大。你的催化剂溶液肯定不是单一溶质吧，溶解度会有差异，当液滴滴在硅片上时，随着溶剂蒸发，会形成从中间到边缘的溶液流，溶解度大的留在中间，小的流向了边缘，这是所谓的咖啡环效应。

很专业呀，能不能给点参考文献啥的，谢谢！
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31楼2012-04-02 11:37:56
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phu_grassman

荣誉版主 (知名作家)
引用回帖:
31楼: Originally posted by dengweia at 2012-04-02 11:37:56:
很专业呀，能不能给点参考文献啥的，谢谢！

很多，关键词coffee ring。
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32楼2012-04-02 11:44:00
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dengweia

金虫 (正式写手)
引用回帖:
32楼: Originally posted by phu_grassman at 2012-04-02 11:44:00:
很多，关键词coffee ring。

Thank you！
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33楼2012-04-02 11:48:11
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鹰羽龙

木虫 (著名写手)
引用回帖:
25楼: Originally posted by phu_grassman at 2012-04-01 21:22:58:
我觉得均匀干燥的可能性不大。你的催化剂溶液肯定不是单一溶质吧，溶解度会有差异，当液滴滴在硅片上时，随着溶剂蒸发，会形成从中间到边缘的溶液流，溶解度大的留在中间，小的流向了边缘，这是所谓的咖啡环效应。

就是浓硫酸/双氧水大概3/1体积比配出来的，洗过的玻璃非常亲水，硅片没洗过，但是应该洗过也是非常亲水的，用的时候要非常小心，强氧化强放热！一定用敞口的瓶子防止爆炸，现配现用
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34楼2012-04-02 11:52:53
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超级饭桶

银虫 (小有名气)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
有一篇natrue就讲均匀性自然干燥的，呵呵，可以去看看
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dengweia
35楼2012-04-02 13:05:40
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dengweia

金虫 (正式写手)
送鲜花一朵
引用回帖:
35楼: Originally posted by 超级饭桶 at 2012-04-02 13:05:40:
有一篇natrue就讲均匀性自然干燥的，呵呵，可以去看看

具体一点呀！
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36楼2012-04-02 15:02:31
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超级饭桶

银虫 (小有名气)
引用回帖:
35楼: Originally posted by 超级饭桶 at 2012-04-02 13:05:40:
有一篇natrue就讲均匀性自然干燥的，呵呵，可以去看看

以前在科学网上面看过介绍，貌似是表面张力的问题~
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37楼2012-04-02 18:30:04
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dut_ameng

专家顾问 (知名作家)
★
dengweia(金币+1): 谢谢参与
咖啡环效应最近比较火！
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38楼2012-04-02 19:34:52
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fiw

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
你可以试一下，真空干燥！可能有比N2干燥更好的，千万不要用吹风机的热风干燥，这效果谁做谁知道！
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40楼2012-04-03 12:07:40
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tianyiking

木虫 (职业作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
下面的材料楼主可以研究一下：
纳米颗粒团聚机理
目前，人们对粉体硬团聚的形成机理还没有一个统一的
认识，存在几种不同的看法，如晶桥理论、毛细管吸附理论、氢
键作用理论和化学键作用理论等。
晶桥理论的观点是：在干燥过程中，毛细管吸附力使胶体
颗粒相互靠近，颗粒之间由于表面羟基的溶解一沉淀形成晶
桥而变得更加紧密，随着时间的推移，这些晶桥相互结合，从
而形成较大的块状聚集体。
毛细管吸附理论认为：在凝胶受热时，吸附水的蒸发使颗
粒的表面部分被暴露出来，而水蒸汽则从其孔隙的两端出去。
这样，由于毛细管压力的存在，在水中形成静拉伸压强P，可导
致毛细管孔壁的收缩，所以，Scherer~为P是导致凝胶硬团聚
形成的主要原因。
氢键作用理论则认为：纳米颗粒靠氢键的作用相互聚集，
随着后处理和时间的推移，从而形成硬团聚。
化学键作用理论的观点：Jonts和Norman认为，凝胶表面存
在的非架桥羟基是产生硬团聚体的根源。
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42楼2012-04-03 23:59:40
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dengweia

金虫 (正式写手)
送鲜花一朵
引用回帖:
41楼: Originally posted by zhangwei3008 at 2012-04-03 19:50:01:
下面的材料楼主可以研究一下：
纳米颗粒团聚机理
目前，人们对粉体硬团聚的形成机理还没有一个统一的
认识，存在几种不同的看法，如晶桥理论、毛细管吸附理论、氢
键作用理论和化学键作用理论等。
晶桥理 ...

有没有具体文献。
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44楼2012-04-04 16:51:05
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生亿人2楼
2012-04-01 15:55   回复  
dengweia(金币+1): 谢谢参与
xiaomeiliangxin5楼
2012-04-01 16:51   回复  
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jm0077楼
2012-04-01 16:59   回复  
dengweia(金币+1): 谢谢参与
chenypzh9楼
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江南的竹11楼
2012-04-01 18:23   回复  
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她的睫毛Wa12楼
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假大空13楼
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dengweia(金币+1): 谢谢参与
wsh59814楼
2012-04-01 18:58   回复  
dengweia(金币+1): 谢谢参与
38664944215楼
2012-04-01 19:40   回复  
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xdkevin16楼
2012-04-01 19:42   回复  
dengweia(金币+1): 谢谢参与
雪人寒雨18楼
2012-04-01 20:03   回复  
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绿世奇球20楼
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jackycj23楼
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lidx026927楼
2012-04-02 10:28   回复  
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zycrlze39楼
2012-04-03 09:45   回复  
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zhilihu43楼
2012-04-04 12:53   回复  
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