用硅溶膠制備納米二氧化硅.pdf

1、納米SiO2為無定型白色粉末，是一種無毒、無味、無污染的非金屬材料，在塑料、橡膠、精細(xì)陶瓷、涂料、粘合劑等工業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，目前納米SiO2的制備方法主要有氣相法和電弧法，濕法有沉淀法、溶膠—凝膠法、微乳液法、超重力反應(yīng)法和水熱合成法等，但這些方法都存在原料昂貴、操作工藝復(fù)雜或成本過高等缺點(diǎn)。 本論文是以硅溶膠為原料制備納米二氧化硅，硅溶膠為納米級二氧化硅分散在水中的膠體溶液，膠粒尺寸一般在5-20nm，還有的可達(dá)到100 n

2、m，其膠粒三維結(jié)構(gòu)完全等同于納米二氧化硅結(jié)構(gòu)，但因其表面富羥基（硅醇基），所以當(dāng)其濃縮、膠凝時，通過氫鍵作用和羥基縮水，引起膠粒合并，不可逆地形成大粒子二氧化硅（類沉淀白碳黑或石英粉）。本論文通過加入膠體保護(hù)劑，使之與硅溶膠表面的羥基相結(jié)合，使硅溶膠凝膠時膠粒羥基間無法脫水縮合，而以較完整的原納米結(jié)構(gòu)脫水膠凝，達(dá)到獲得納米產(chǎn)品的目的。一般濃縮或膠凝工藝都是以在一定程度上破壞膠體結(jié)構(gòu)（或電性）來使膠體膠凝的，但這些方法都會或多或少地破壞硅

3、溶膠納米結(jié)構(gòu)的完好性，進(jìn)而產(chǎn)生小范圍內(nèi)的膠粒合并。本論文采取了反萃取法，即加入一種不與二氧化硅起作用的萃取液，而這種萃取液會因其良好的吸水性把經(jīng)膠體保護(hù)的硅溶膠中的水分萃取過來，這樣硅溶膠中的水分被溫和地萃取（吸）過去，使硅溶膠膠體只留下二氧化硅成份。由于膠體己受膠體保護(hù)劑保護(hù)不致相互凝集，溫和地萃取脫水過程又不會破壞膠體結(jié)構(gòu)，這樣便能較完好地把納米二氧化硅結(jié)構(gòu)保留下來，形成凝膠，得到納米二氧化硅產(chǎn)品，而萃取液經(jīng)加熱蒸發(fā)、去除水分后又可