化学沉淀法制备纳米二氧化硅 韩静香..doc

化学沉淀法制备纳米二氧化硅_韩静香.,2010化学沉淀法制备纳米二氧化硅韩静香,佘利娟,翟立新,刘宝春(南京工业大学理学院,南京210009摘要:采用硅酸钠为硅源,氯化铵为沉淀剂制备纳米二氧化硅。研究了硅酸钠的浓度、乙醇与水的体积比以及pH值对纳米二氧化硅粉末比表面积的影响,并用红外、X射线衍射和透射电镜对二氧化硅粉末进行了表征。,乙醇与水体积比为1B8,~8nm分散性好的无定形态纳米二氧化硅。关键词:沉淀法;纳米SiO2;制备中图分类号::A文章编号:1001-1625(201003-0681-05PreparationofNanometerSiO2byChemicalPrecipitationHANJing-xiang,SHELi-juan,ZHAILi-xin,LIUBao-chun(CollegeofScience,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,ChinaAbstract:,-IR,:,volumeratioofethanoltowaterwas1B8,-:chemicalprecipitation;nanometerSiO2;preparation作者简介:韩静香(1984-,女,:-mai:******@,是一种无毒、无味、无污染的材料,其颗粒尺寸小,比表面积大,是纳米材料中的重要一员。近年来,随着纳米二氧化硅制备技术的发展及改性研究的深入,纳米二氧化硅在橡胶、塑料、涂料、功能材料、通讯、电子、生物学以及医学等诸多领域得到了广泛的应用[1,2]。目前,纳米二氧化硅主要制备方法有以硅烷卤化物为原料的气相法[3];以硅酸钠和无机酸为原料的化学沉淀法[4];以及以硅酸酯等为原料的溶胶-凝胶法[5-7]和微乳液法[8-10]。在这些方法中,气相法原料昂贵,设备要求高,生产流程长,能耗大;溶胶-凝胶法原料昂贵,制备时间长;而微乳液法成本高、有机物难以去除易对环境造成污染。与上述三种方法相比,化学沉淀法具有原料来源广泛、价廉,能耗小,工艺简单,易于工业化等优点,但同时也存在产品粒径大或分布范围较宽的问题,这是由于产品性状在制备过程中受许多可变因素的影响。近年来,许多研究通过各种控制手段来改善沉淀法产品的性状,如郑典模[11]、贾东舒[12]、孙道682研究快报硅酸盐通报第29卷兴[13]等对反应条件加以分别制得了平均粒径为76nm、30~50nm和20~40nm的二氧化硅,何清玉[14]引入了超重力技术制得了小于20nm的二氧化硅。本文以硅酸钠为硅源,氯化铵为沉淀剂,加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB和乙醇,通过化学沉淀法合成了粒径小且分布窄的纳米二氧化硅。在硅酸钠溶液中,简单的偏硅酸离子并不存在,偏硅酸钠的实际结构为Na2(H2SiO4和Na(H3SiO4,因此溶液中的负离子H2SiO2-4为和H3SiO-4。二者在溶液中皆可与氢离子结合生成硅酸。氯化铵是一种强酸弱碱盐,能缓慢地释放出H+,可以有效避免pH变化过大。另外反应在碱性条件下进行,反应所生成的粒子带负电,可吸引NH+4和溶液中的Na+形成双电层,通过双电层之间库仑排斥作用,平衡离子表面电荷,从而可以使粒子之间发生团聚的引力大大降低。(Na2SiO3#9H2O