納米二氧化硅及硅酸鹽復合材料的制備與表征.pdf

1、近年來，納米復合材料由于它的許多性能都優(yōu)于單組分材料，在應用方面更加的廣泛。納米復合材料在填料、催化、光學、生物醫(yī)藥、藥物載體和多功能涂層材料等方面有著巨大的應用。本論文研究了沉淀法制備中空二氧化硅微球，以二氧化硅為犧牲模板，水熱法制備花球狀堿式硅酸錳、二氧化硅/硅酸錳核殼微球以及銀耳狀堿式硅酸鐵。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線衍射(XRD)等手段對其進行表征。本論文研究結(jié)果如下：
　　(1)沉淀法

2、制備二氧化硅中空微球和納米微球。
　　實驗結(jié)果表明，模板劑的用量在決定粒子形貌方面起著至關(guān)重要的作用。中空微球的熱穩(wěn)定性實驗表明，粒徑在100 nm左右的微球具有較好的熱穩(wěn)定性。隨陽離子表面活性劑CTAB用量的增加，產(chǎn)物的粒徑由30 nm增加到600 nm。加入助溶劑，產(chǎn)物的粒徑由100 nm減小到40 nm，且分散性好。
　　(2)利用水熱法制備了花球狀二氧化硅/堿式硅酸錳核殼微球。
　　產(chǎn)物形貌隨反應溫度、原料的硅

3、/錳摩爾比的不同而發(fā)生改變。反應溫度由140℃升高到220℃，花狀微球表面的納米片消失；隨反應時間由6 h延長到12h，微球的粒徑尺寸增大，微球表面的納米片也隨之變得密集；當起始反應的硅和錳的摩爾比為1:2時，生成的產(chǎn)物為花球狀二氧化硅/堿式硅酸錳核殼微球。
　　(3)采用水熱法制備出了二氧化硅/硅酸錳核殼微球和硅酸錳空心微球。
　　在140℃水熱條件下成功的制備出了分散均勻、具有可控殼層厚度的SiO2/MnSiO3的核殼微

4、球和MnSiO3的空心微球。通過調(diào)節(jié)反應時間，調(diào)控SiO2/MnSiO3核殼微球結(jié)構(gòu)內(nèi)部核的大小與殼的厚度。反應溫度由140℃增加到180℃，得到產(chǎn)物均一、表面不光滑的MnSiO3中空微球。pH也是一個重要的影響因素，調(diào)節(jié)pH值，在相同的反應時間，二氧化硅核消失的更快；180℃下，pH由9增大到11時，產(chǎn)物的表面變得光滑；140℃時，隨反應時間的延長殼層厚度變薄。
　　(4)分別采用FeCl2·4H2O、FeSO4·7H2O、Fe