熔融法制備納米及微米級二氧化硅顆粒的研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)是利用Na2O-B2O3-SiO2玻璃為前驅(qū)體,以玻璃分相原理為基礎(chǔ),然后用一定濃度的酸溶液處理可溶成分而得到微米級二氧化硅顆粒結(jié)構(gòu)。所得的二氧化硅微粒具有比表面積大、形狀穩(wěn)定、耐受化學(xué)侵蝕等優(yōu)點(diǎn),自發(fā)現(xiàn)以來在抗菌、色譜分析、固定化酶和光纖通訊等方面有很廣泛的應(yīng)用。
　　 實(shí)驗(yàn)主要是以鈉硼硅體系玻璃為基礎(chǔ),選擇在其分相區(qū)域的組分,利用熱處理和酸處理得到二氧化硅微粒,采用差示掃描量熱法對熱處理前的Na2O-B2O3-SiO2

2、玻璃進(jìn)行測試,運(yùn)用X射線衍射分析對不同溫度熱處理的Na2O-B2O3-SiO2玻璃進(jìn)行分析,而后用場發(fā)射掃描電子顯微鏡對酸浸析后二氧化硅微粒形貌進(jìn)行表征。利用測試參數(shù)來分析熱處理溫度和時(shí)間,酸處理溫度和時(shí)間以及原始玻璃組分對二氧化硅微粒性質(zhì)的影響。為制備出球形形貌、孔徑范圍狹窄、孔徑可調(diào)的二氧化硅微粒提供依據(jù)。
　　 研究結(jié)果表明,對于玻璃組分為5Na2O-35B2O3-65SiO2的玻璃,熱處理溫度和時(shí)間在一定范圍內(nèi)增加有助于

3、二氧化硅微粒的形成,最佳熱處理溫度范圍是530-610℃,最佳熱處理時(shí)間為6h。低濃度的酸處理得到的微粒形貌較好,同時(shí)延長酸處理時(shí)間也能夠增加酸處理效率。添加鈦離子雖然會(huì)抑制分相過程但是能夠很好的控制硼與硅的分相而各自形成富集區(qū)域,有利于粒徑的分布與集中。通過正交實(shí)驗(yàn),對于MNS2組分樣品,最佳的熱處理?xiàng)l件為580℃,6h,最佳的酸處理?xiàng)l件為1mol/L,HCl,24h。
　　 制得的二氧化硅微粒具有形貌規(guī)則、比表面積大、分散性