【正文】 以不宜采用。再分別使用XRD、IR手段對(duì)Fe/SiO2催化劑和Mo/SiO2催化劑進(jìn)行表征。取出研磨，放入焙燒爐中500℃焙燒4 h。母醇還可能影響到醇鹽的水解反應(yīng)，因?yàn)樗谴见}水解產(chǎn)物之一，參與水解化學(xué)平衡。水玻璃的主要成分是硅酸鈉，如使用水玻璃作母體原料，SiO2氣凝膠的制備工藝中產(chǎn)生大量鈉鹽，要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)洗滌，才能去除，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。據(jù)“彈性體技術(shù)及經(jīng)濟(jì)信息”1993報(bào)導(dǎo)[23],日本的一些公司用改性氣相法納米二氧化硅取代傳統(tǒng)的冰箱隔熱材料(氨基甲酸醋泡沫),解決了傳統(tǒng)隔熱材料的一些問(wèn)題,得到更好的隔熱效果。未經(jīng)改性的納米二氧化硅添加到橡膠中,也可以取得相當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)效果(高硬度、高抗撕性),但是其恢復(fù)形變能力差。 納米二氧化硅的表面改性納米二氧化硅表面存在的大量活性硅輕基使納米二氧化硅表面呈現(xiàn)親水疏油的特性,易于團(tuán)聚,在有機(jī)介質(zhì)中難以浸潤(rùn)和分散,直接填充到有機(jī)材料中,很難發(fā)揮其作用,這就限制了納米二氧化硅在工業(yè)上的應(yīng)用。此法因其工藝簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛而得到廣泛地研究與應(yīng)用,但其產(chǎn)品性狀難以控制的問(wèn)題尚沒(méi)得到較好解決,所以目前對(duì)此法的研究重點(diǎn)多為將其它控制手段與沉淀法結(jié)合,加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)及沉淀過(guò)程的控制,使產(chǎn)品的性狀得到改善。溶膠凝膠法的制備反應(yīng)較易進(jìn)行與控制, 所得產(chǎn)品具有較大的比表面積,但是洗滌困難、對(duì)原料要求較高且干燥時(shí)間太長(zhǎng)等限制了它的使用,在原料的廣泛性上需進(jìn)一步研究,以降低工藝成本,提高此方法的適用性。有著極高的實(shí)用價(jià)值。此制備方法采用的前驅(qū)物中,正硅酸乙酯(TEOS)因其水解及溶膠凝膠化過(guò)程易于控制而得到廣泛研究。微乳液法作為一種新興的制備方法,由于其具有納米級(jí)的自裝配能力,易于實(shí)現(xiàn)粒徑與形貌的可控性制備而引起眾多研究者的興趣,成為近年的研究熱點(diǎn)。又因采用了燃燒脫酸工藝，同時(shí)通人水蒸氣和惰性氣體，～ 之間，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)，沒(méi)有粉塵污染，SiO2 的收率大于99% 。無(wú)論采用哪種方法，人們追求的目標(biāo)是相同的，即制備出粒度均勻、分布窄、純度高、分散性好、比表面積大的超細(xì)納米二氧化硅。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)納米二氧化硅的研究主要采用硅酸鈉和正硅酸乙酯為原料,而工業(yè)生產(chǎn)的原料則以低廉的硅酸鈉為主。自70年代納米顆粒材料問(wèn)世以來(lái)，80年代中期在實(shí)驗(yàn)室合成了納米塊體材料，至今已有20多年的歷史，但真正成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理研究的前沿?zé)狳c(diǎn)是在80年代中期以后。在納米技術(shù)中，納米材料的制備是關(guān)鍵技術(shù)之一。如何有效地控制二氧化硅粒徑和形貌。對(duì)于一定的體系，影響反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的外部條件是多方面的，水解聚合反應(yīng)的條件是影響聚合物的結(jié)構(gòu)和尺寸的重要因素。關(guān)鍵詞：納米二氧化硅 溶膠－凝膠法 制備 表征 Preparation and Characterization of Silica Nanoparticles Abstract：Nanosilica has large specific surface area納米材料的這些特性，使其在電子、冶金、航天、生物和醫(yī)學(xué)等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)所制材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效控制是納米技術(shù)的難點(diǎn)，其中溶膠凝膠法因產(chǎn)物顆粒均一, 過(guò)程易控制,所得產(chǎn)品具有較大的比表面積等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)引起了人們的極大興趣。這些獨(dú)特的性質(zhì)使它具有抗紫外線的光學(xué)性能；可提高材料的抗老化性和耐化學(xué)性。利用各種硅含量較高的廢棄物為原料制備納米二氧化硅,為部分廢棄物提供了現(xiàn)實(shí)可靠的出路,實(shí)現(xiàn)資源增值,緩解了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境所造成的壓力。主要流程是:將上述硅化合物在空氣和氫氣中均勻混合，于高溫下水解，再通過(guò)旋風(fēng)分離器，分離出大的凝集顆粒，最后脫酸制得氣相SiO2，其反應(yīng)式為:2H2 + O2 + 硅化合物 → 氣相SiO2 + 4H+ （12）段先健[8]等利用一定的比例氧氣、氫氣和有機(jī)鹵硅烷，連續(xù)地輸進(jìn)燃燒噴嘴，在反應(yīng)室中燃燒反應(yīng)。微乳液在整個(gè)制備過(guò)程中是作為一個(gè)微反應(yīng)器和模板,其制備效果對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起了關(guān)鍵作用。王玉琨[12]等以TritonX100/正辛醇/環(huán)己烷/水(或氨水)形成微乳液，在考察該微乳液系統(tǒng)穩(wěn)定相行為的基礎(chǔ)上，由正硅酸乙酯(TEOS)水解反應(yīng)制備納米粒子。在酸催化下,由于單體聚縮速率較大,水解反應(yīng)過(guò)程易發(fā)生線性縮合,形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而難以形成球形粒子。制得納米二氧化硅為粒徑分布均勻的球型顆粒，平均粒徑在 40 nm 以下。加酸調(diào)節(jié)料液的聲值，并保溫陳化，最后經(jīng)過(guò)洗滌、抽濾、干燥、研磨、過(guò)篩等操作，制得粒度為30 nm 的二氧化硅粉體。 由稻殼提取高二氧化硅稻殼是一種硅含量豐富的天然材料，其SiO2含量一般在18%～%，其余為有機(jī)物和微量金屬元素。因此,對(duì)納米二氧化硅粒子表面進(jìn)行改性處理具有很重要的實(shí)際意義。 功能涂料改性后的納米二氧化硅表面經(jīng)基數(shù)減少使其在涂料中能夠均勻分散,并且某些改性劑還能使納米二氧化硅具有特殊的補(bǔ)強(qiáng)性能,可參與生產(chǎn)特殊功用的功能涂料。如添加到二硝基苯胺和尿素混合物中,可以防止這種混合物結(jié)塊；添加到顆粒狀殺蟲(chóng)劑配方中,會(huì)更有效地控制和防止有害物的產(chǎn)生[25]。目前母體原料一般選用硅的醇鹽，最常用的是正硅酸甲酯（TMOS，Si(OCH3)4）和正硅酸乙酯（TEOS，Si(OCH2CH3)4）。 制備工藝的選擇溶膠凝膠法在材料的化學(xué)合成中有其獨(dú)到的優(yōu)越性，特別是在SiO2氣凝膠的制備工藝中，國(guó)內(nèi)外一般是先用溶膠凝膠法制備出SiO2濕凝膠。（2）紅外光譜掃描（IR）實(shí)驗(yàn)在美國(guó)PerkinElmer公司紅外光譜儀上進(jìn)行IR掃描。本章研究了溶劑（水和乙醇）的用量，溫度及溶液酸度對(duì)溶膠凝膠化時(shí)間的影響。這是由于溫度的升高加速了反應(yīng)的進(jìn)行，但是時(shí)間過(guò)短，SiO2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)化不好，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又不利于實(shí)際應(yīng)用，所以40℃下老化比較適宜。當(dāng)水量較大時(shí)，使得鏈狀聚合物中剩余的OC2H5基團(tuán)水解，得到具有支鏈的或三度空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，因此凝膠化時(shí)間縮短。用酸作催化劑制備的氣凝膠在超臨界干燥時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)較大的收縮，并且透明性比用堿作催化劑制備的氣凝膠要差。 Fe/SiO2催化劑XRD、IR表征分析 Fe/SiO2催化劑的IR譜圖 IR spectra of 10% Fe content Fe/SiO2 catalyst(a)SiO2, (b)10%Fe/SiO2，SiOSi 中化學(xué)鍵的振動(dòng)在大約是1089 cm1的位產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的吸收帶。SiOSi中化學(xué)鍵的振動(dòng)在大約是1089 cm1的位產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的吸收帶。當(dāng)實(shí)驗(yàn)確定TEOS : Ethanol : Water = 1:5:10，調(diào)節(jié)pH分別為1，2，4，6，8，10時(shí)，得出無(wú)催化劑時(shí)，TEOS水解緩慢，而稀硝酸的加入，H+離子促進(jìn)了TEOS的水解反應(yīng)，因此凝膠化時(shí)間縮短。 Interface Scilence, 2005 (10) : 102110. [12] 王玉琨，鐘浩波，[J].精細(xì)化工，2002, 19(8): 4664 68. [13] 張立德，張彪. 一種尺寸可控納米二氧化硅的制備方法[P]. CN 1117022, 19960221.[14] 賈宏, 郭鍇, 郭奮,等. 用超重力法制備納米二氧化硅[J]. 材料研究學(xué)報(bào), 2001, 15 (1) : 120124.[15] 陳小泉,劉煥彬,古國(guó)榜. 單分散酸性納米二氧化硅的合成新方法[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用, 2004,16(1) : 23～26. [16] 賈宏, 郭鍇, 郭奮,等. 用超重力法制備納米二氧化硅[J]. 材料研究學(xué)報(bào), 2001, 15 (1) : 120124.[17] 何清玉,郭鍇,趙柄國(guó),等. 超重力法制備超細(xì)二氧化硅及影響因素的研究[J]. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào),2006, 33 (1) : 1619.[18] 劉景春,——納米SiO2[J]. 涂料工業(yè),1998,（1）:3435.[19] 蘇學(xué)軍,[J]. 江西化工,2002,（1）:610. [20] 陳國(guó)新,[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝,2003,（3）:13.[21] [J]. 化工新型材料,2001,29（7）:3132 .[22] 蔡亮珍,. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2002,14(6):2022 .[23] . 特種橡膠制品,1994,15(1):44.[24] . 天津化工,2000,(4):45. [25] . 化工新型材料,2001,29(7):2223.[26] 彭長(zhǎng)征,佘萬(wàn)能,1995,(5):4545.23