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文本内容:
纳米二氧化硅粉末的制备和性质表征
一、实验目的
1.掌握溶胶-凝胶法制备纳米SiO2;
2.掌握SEM、XRD在纳米材料检测中的使用方法
二、实验原理纳米技术是世纪之交出现的一种高新技术,主要是研究原子、电子和分子在
0.1nm~100nm空间运动的规律与特点,并按照人的意志直接按照操作单个原子或分子,研究人们所需要的、具有特定功能或材料的一门学科纳米粒子在涂料体系中,以其独特的物理、化学性能及常规材料所不具备的性质,使涂料产品的各种性能得到很大的提高纳米SiO2作为纳米材料中的一员,具有特殊的结构层次,通常只有在高倍电子显微镜下才能观察到其颗粒形态由于纳米SiO2的量子隧道效应和它的特殊光、电特性、高磁阻现象以及高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性,使纳米SiO2可广泛应用于许多领域,几乎涉及所有应用SiO2粉体的行业同时,二氧化硅还具有无毒性,高生物活性,而且他表面的硅羟基非常适合作为改性的桥梁而使其功能化
[68],故而在复合材料、催化反应、传感器、生物医学等领域有着非常巨大的应用价值此外,单分散二氧化硅微球可以通过自组装制备光子晶体,他在光子学,光电学,数据存储等方面广阔的应用前景引起了越来越广泛的关注纳米SiO2的制备方法有气相法和液相法等几种方法气相SiO2的气相合成始于1941年,由德国迪高沙公司开发成功,由气相四氯化硅氧焰水解法制造白炭黑的新技术其产品商品牌号为“Aerosil”
[38]20世纪80年代以来,国外一些大公司先后又对这一制造工艺进行了必要的改进,生产纳米级氧化物,如纳米级二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝及其改性产品,此方法简称“Aerosil”法,是全世界主要生产纳米材料的方法与其他制备方法相比,其具有原料易得、能连续生产、粒子凝聚少、反应条件易控制、粒径大小容易掌握、粒子表面整洁、纯度高的优点目前,全世界气相法白炭黑的总生产能力超过11万t/年,而年需求量达
9.7万t/年此外,凝胶-溶胶法也是目前应用最多,并且也是比较完善的制备纳米SiO2的方法之一目前,凝胶—溶胶法已能制得多种一元或多元氧化物的超细粉体其中由于SiO2气凝胶具有广泛用途而备受关注凝胶—溶胶法制得的SiO2超细粉的比表面积是普通SiO2的三倍左右,其粒径均小于10nm,并且具有独特的孔径分布和大的孔体积但是传...。