溶胶_凝胶法（Sol_Gel）制备SiO2粉体及性能的研究论文.doc

专业资料专业专心专注毕业论文溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备SiO2粉体及其性能研究系别:物理系专业:物理学班级:0901学生姓名:董虎林学号:20091711110指导教师姓名:马俊职称:教授最后完成时间:2012年5月8日专业资料专业专心专注溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备SiO2粉体及其性能研究摘要:溶胶-凝胶法(Sol-Gel)是制备纳米粉体的常用方法。溶胶凝胶法的最大优点,是将所需组成的前驱体溶剂和水配制成混合溶液,经水解、缩聚反应形成透明溶胶,并逐渐凝胶化,再经过干燥、热处理后,即可获得所需粉末材料。正硅酸乙酯Si(OC2H5)4是最常用的起始物,其反应方程式为:Si(OC2H5)4+4H2O→Si(OH)4+4C2H5OH,Si(OH)4→SiO2+H2O。本文采用溶胶-凝胶法制备SiO2粉体,同时对SiO2粉体的显微结构和宏观性能作了详细研究。在溶胶凝胶法的制备SiO2粉体工艺方面,主要研究了制备样品的反应温度和保温时间、先驱原料等对SiO2粉体的影响。实验结果表明,要制备出形貌较好、颗粒较小的样品,首先,控制先驱原料制备SiO2粉体的X衍射图谱要很温合,先驱物比例为乙醇/蒸馏水/氨水/正硅酸乙酯=20ml/10ml/;其次,热处理工艺,通过调整室温到最高温度的升温速率,自然降温速率和工艺参数,可成功制备出了直径较小的SiO2粉体。采用扫描电镜和原子力显微镜对样品的显微组织结构进行分析。实验结果表明,整个样品的显微组织比较均匀,SiO2粉体连接性很好。采用X射线衍射实验对元素成分进行分析,结果表明,主相为SiO2。利用溶胶-凝胶技术易制备纯度较高的SiO2粉体;可在分子水平控制结构,制得具有独特结构的高均匀度的复合组分凝胶和产品;可以在很宽的密度、表面积和孔径的范围内制得干凝胶SiO2。因而在精细控制样品尺寸和制备具有复杂形貌SiO2粉体方面有重要参考价值。关键词:溶胶-凝胶法,原子力显微镜,扫描电镜,X射线衍射,差热分析,正硅酸乙酯专业资料专业专心专注Abstract:.Thebiggestadvantagesofsol-gelmethodobtaintheneededpowdermaterialsiswillrequiredprecursormixturemixedsolutionofsolventandwater,Bythehydrolysisandpolycondensationreactiontoformatransparentsol,andgelationgradually,thenafterdrying,(Si(OC2H5)4)monlyusedstartingmaterialofthepreparationofSiO2powders,Thereactionisasfollowing:Si(OC2H5)4+4H2O→Si(OH)4+4C2H5OH,Si(OH)4→SiO2+,Iamusingsol-gelmethodSiO2powders,-gelpreparation,mainlyexaminedtheeffectsofsamplepreparationtemperatureandholdingtime,,particlessmallersamples,firstofall,PioneercontrolrawmaterialpreparationofSiO2powderX-raydiffractionatlasisverywarm,positionshouldroughlysatisfytheatomicratioofethanol/distilledwater,ammonia/ethylorthosilicate=20ml/10ml/.Secondly,theheattreatmentprocess,theroomtemperaturetothemaximumtemperatureoftheheatingrate,naturalcooling,adjustingtheprocessparameters,essfulpreparationofthesmallerdiame