据国外媒体报道，在最近发表在《材料》杂志上的一篇综述中，研究人员讨论了使用废碱性电池中的氧化锌来增强环氧树脂复合材料。
陶瓷颗粒的FEG-SEM显微照片:(a)商业TiO 2；(b)商业氧化锌和(c)回收的氧化锌。(来源:MDPI)
背景
在当今社会，电池回收是一个严峻的挑战。除了进一步探索更有效的废旧电池回收方法，我们还应该鼓励使用回收材料制造电池或用于其他目的。
ZnO是一种有吸引力的材料，具有广泛的应用。但是由于资源有限，原有的合成方法很少有有的，而且生产ZnO颗粒的成本很高。因此，利用废弃物制备ZnO颗粒是一个值得探索的长期计划。
填料的使用有很多缺陷，其中最重要的是难以分散。最近研究了原位生成纳米粒子的概念，并取得了良好的分散效果。通过在热固性基体中添加ZnO填料，可以制备出具有合适性能的纳米复合材料。陶瓷颗粒/环氧复合材料可作为纯环氧热固性复合材料的表面涂层，以降低吸水率，提高建筑表面的力学性能。
关于这项研究
在这项研究中，研究人员提议使用从废电池中获得的ZnO颗粒作为环氧树脂填料。这些纳米复合材料可用作颜料、保护涂层和热稳定结构复合材料。基于不同比例的纳米填料，制备了几种以回收ZnO、商用ZnO和TiO2纳米粒子填充的复合材料。
研究人员表明，氧化锌颗粒是通过回收废碱性电池及其作为环氧树脂涂料填料的应用而开发的。将获得的结果与另外两种商用陶瓷氧化物纳米颗粒(即TiO2和ZnO)的结果进行比较，以评估它们的有效性，并研究ZnO颗粒的几何形状和尺寸。为了获得良好的热性能和机械性能，在环氧热固性树脂中加入了ZnO颗粒。
该团队将各种陶瓷微纳米颗粒(基于ZnO和TiO2)填充到航空环氧热固性树脂中。其中一个氧化锌颗粒是从耗尽的碱性电池中回收的。利用场发射扫描电子显微镜(FEG-SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对制备的纳米粒子进行表征，以确定回收ZnO作为环氧热固性树脂填料的潜在优势。这些树脂用作通过树脂浸渍技术制造的复合材料的基体，用于航空结构，或用作保护涂层。研究人员还将回收的ZnO与其他昂贵的工业陶瓷纳米粒子的特性进行了比较。
观察结果
未处理的环氧热固性材料的平均粗糙度为1.30±0.16米..在1.4-1.6 m的范围内，粗糙度随着陶瓷颗粒的加入而略有增加。复合材料表面经化学腐蚀后，粗糙度急剧增加，约为3.2-4.2 m，由于扫描热固化效率的提高，纯环氧树脂的初始Tg温度为139℃，随后扫描温度逐渐攀升至142℃。商用的ZnO纳米颗粒具有长方体结构，正方形的底部小于100纳米，高度高达500纳米。
向环氧树脂中添加陶瓷纳米填料，例如ZnO和/或TiO2，可以改善机械和热性能，以及疏水性和硬度，这当然取决于各种环境。除了陶瓷氧化物不同，填料的具体形态和大小也不同。
商业TiO2纳米颗粒是较小的球形纳米颗粒。回收的ZnO是“沙漠玫瑰”形状的颗粒。使用陶瓷填料后，玻璃软化温度(Tg)略有提高(:2%)，环氧树脂的阻隔效果得到改善。这导致水扩散系数降低了<: 21%,同时保持了最大的吸水率。热处理后，纳米复合材料的吸水是完全可逆的，并恢复了原来的热力学行为。
当陶瓷颗粒存在时，它们的水接触角(WCA)增加了12%。然而，当回收的花状ZnO颗粒增强的环氧树脂被酸性硬脂酸和乙酸腐蚀时，其疏水性达到最高(35%)。这会导致表面的ZnO腐蚀，从而增加表面粗糙度。沙漠玫瑰状ZnO颗粒的存在增强了荷叶效应。
结论
综上所述，本研究表明，根据Tg和储能模量的评价，使用所提出的陶瓷填料对热固性材料的热强度和机械刚度的影响可以忽略。此外，…发现环氧复合材料具有与纯环氧热固性材料相同的水热弹性。
添加陶瓷氧化物颗粒可以略微降低水扩散系数。氧化物陶瓷颗粒可以提高水滴的接触角，从而可以检测表面疏水性。当表面用硬脂酸和乙酸进行化学处理时，这种增强效果更加明显。因为它的最大粗糙度是由荷叶效应和与沙漠玫瑰形状相关的酸氧化产生的，所以这种由回收的ZnO颗粒增强的复合材料具有最高的WCA和疏水性。
1据国外媒体报道，在最近发表在《材料》杂志上的一篇综述中，研究人员讨论了使用废碱性电池中的氧化锌来增强环氧树脂复合材料。
陶瓷颗粒的FEG-SEM显微照片:(a)商业TiO 2；(b)商业氧化锌和(c)回收的氧化锌。(来源:MDPI)
背景
在当今社会，电池回收是一个严峻的挑战。除了进一步探索更有效的废旧电池回收方法，我们还应该鼓励使用回收材料制造电池或用于其他目的。
ZnO是一种有吸引力的材料，具有广泛的应用。但是由于资源有限，原有的合成方法很少有有的，而且生产ZnO颗粒的成本很高。因此，利用废弃物制备ZnO颗粒是一个值得探索的长期计划。
填料的使用有很多缺陷，其中最重要的是难以分散。最近研究了原位生成纳米粒子的概念，并取得了良好的分散效果。通过在热固性基体中添加ZnO填料，可以制备出具有合适性能的纳米复合材料。陶瓷颗粒/环氧复合材料可作为纯环氧热固性复合材料的表面涂层，以降低吸水率，提高建筑表面的力学性能。
关于这项研究
在这项研究中，研究人员提议使用从废电池中获得的ZnO颗粒作为环氧树脂填料。这些纳米复合材料可用作颜料、保护涂层和热稳定结构复合材料。基于不同比例的纳米填料，制备了几种以回收ZnO、商用ZnO和TiO2纳米粒子填充的复合材料。
研究人员表明，氧化锌颗粒是通过回收废碱性电池及其作为环氧树脂涂料填料的应用而开发的。将获得的结果与另外两种商用陶瓷氧化物纳米颗粒(即TiO2和ZnO)的结果进行比较，以评估它们的有效性，并研究ZnO颗粒的几何形状和尺寸。为了获得良好的热性能和机械性能，在环氧热固性树脂中加入了ZnO颗粒。
该团队将各种陶瓷微纳米颗粒(基于ZnO和TiO2)填充到航空环氧热固性树脂中。其中一个氧化锌颗粒是从耗尽的碱性电池中回收的。利用场发射扫描电子显微镜(FEG-SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对制备的纳米粒子进行表征，以确定回收ZnO作为环氧热固性树脂填料的潜在优势。这些树脂用作通过树脂浸渍技术制造的复合材料的基体，用于航空结构，或用作保护涂层。研究人员还将回收的ZnO与其他昂贵的工业陶瓷纳米粒子的特性进行了比较。
观察结果
未处理的环氧热固性材料的平均粗糙度为1.30±0.16米..在1.4-1.6 m的范围内，粗糙度随着陶瓷颗粒的加入而略有增加。复合材料表面经化学腐蚀后，粗糙度急剧增加，约为3.2-4.2 m，由于扫描热固化效率的提高，纯环氧树脂的初始Tg温度为139℃，随后扫描温度逐渐攀升至142℃。商用的ZnO纳米颗粒具有长方体结构，正方形的底部小于100纳米，高度高达500纳米。
向环氧树脂中添加陶瓷纳米填料，例如ZnO和/或TiO2，可以改善机械和热性能，以及疏水性和硬度，这当然取决于各种环境。除了陶瓷氧化物不同，填料的具体形态和大小也不同。
商业TiO2纳米颗粒是较小的球形纳米颗粒。回收的ZnO是“沙漠玫瑰”形状的颗粒。使用陶瓷填料后，玻璃软化温度(Tg)略有提高(:2%)，环氧树脂的阻隔效果得到改善。这导致水扩散系数降低了<: 21%,同时保持了最大的吸水率。热处理后，纳米复合材料的吸水是完全可逆的，并恢复了原来的热力学行为。
当陶瓷颗粒存在时，它们的水接触角(WCA)增加了12%。然而，当回收的花状ZnO颗粒增强的环氧树脂被酸性硬脂酸和乙酸腐蚀时，其疏水性达到最高(35%)。这会导致表面的ZnO腐蚀，从而增加表面粗糙度。沙漠玫瑰状ZnO颗粒的存在增强了荷叶效应。
结论
综上所述，本研究表明，根据Tg和储能模量的评价，使用所提出的陶瓷填料对热固性材料的热强度和机械刚度的影响可以忽略。此外，…发现环氧复合材料具有与纯环氧热固性材料相同的水热弹性。
添加陶瓷氧化物颗粒可以略微降低水扩散系数。氧化物陶瓷颗粒可以提高水滴的接触角，从而可以检测表面疏水性。当表面用硬脂酸和乙酸进行化学处理时，这种增强效果更加明显。因为它的最大粗糙度是由荷叶效应和与沙漠玫瑰形状相关的酸氧化产生的，所以这种由回收的ZnO颗粒增强的复合材料具有最高的WCA和疏水性。
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