【正文】 的性能及應用 納米二氧化硅 的 性能 圖 納米二氧化硅三維結(jié)構(gòu) 納米二氧化硅為無定型白色粉末，是一種無毒、無味、無污染的非金屬材料， 其微觀結(jié)構(gòu)近似球形 ,顆粒表面存在不飽和的殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基 ,其分 子狀態(tài)是三維 鏈 3 狀 結(jié) 構(gòu) [4]。 由于這類材料的尺度處于原子簇和宏觀物體的交界區(qū)域，因而具有表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，并產(chǎn)生奇異的傳統(tǒng)材料和器件所沒有的電學、磁學、光學、吸 附、催化以及生物活性等特殊性能 [2](如 SiO2 具有優(yōu)良的絕緣性，而達到20 nm 時卻開始導電 [3])。納米材料包括納米無機材料、納米聚合物材料、納米金屬材料、納米半導體材料及納米復合材料等。對所制材料的結(jié)構(gòu)進行有效控制是納米技術(shù)的難點，其中溶膠 凝膠法因 產(chǎn)物顆粒均一 , 過程易控制 ,所得產(chǎn)品具有較大的比表面積等優(yōu)點，近年來引起了人們的極大興趣。該項技術(shù)追求的是材料制備過程簡單，材料定向及尺度的可控制性。納米顆粒因其特有的表面效應、量子尺寸效應、小尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等導致其產(chǎn)生了許多獨特的光、電、磁、熱及催化等特性，在許多高新科技領(lǐng)域如陶瓷、化工、電子、光學、生物、醫(yī)藥等方面有著廣闊的應用前景和重要價值。這種新材料引起了人們的極大關(guān)注，各國紛紛開展這方面的研究，西方發(fā)達國家已經(jīng)把它的研制開發(fā)工作作為一項重要的戰(zhàn)略任務。納米材料的這些特性，使其在電子、冶金、航天、生物和醫(yī)學等方面有著廣闊的應用前景。如何降低成本，使適合大規(guī)模生產(chǎn)等等。如怎樣解決納米二氧化硅的團聚間題，使其均勻分散 。然而納米材料的制備技術(shù)與其應用相比，仍顯得進展緩慢。 并用紅外光譜儀， X 射線衍射儀 表征了用 溶膠凝膠法制備 的二氧化硅 負載 金屬鐵 與負載金屬鉬 。對于一定的體系，影響反應動力學的外部條件是多方面的，水解聚合反應的條件是影響聚合物的結(jié)構(gòu)和尺寸的重要因素。 納米二氧化 硅的制備與表征 Preparation and Characterization of Silica Nanoparticles 目 錄 中文摘要 、 關(guān)鍵字 ........................................................ Ⅰ 英文摘要 、 關(guān)鍵字 ........................................................ Ⅱ 引言 ....................................................................... 1 第 1章 緒論 ............................................................. 2 納米材料 ........................................................... 2 納米二氧化硅的性能及應用 ........................................... 2 制備納米二氧化硅的原料 ............................................. 3 納米二氧化硅的制備方法 ............................................. 4 干法制備納米二氧化硅 ............................................. 4 微乳液法制備納米二氧化硅 ......................................... 5 溶膠凝膠法制備納米二氧化硅 ....................................... 6 超重力法制備納米二氧化硅 ......................................... 7 沉淀法制備納米二氧化硅 ........................................... 7 由稻殼提取高二氧化硅 ............................................. 8 納米二氧化硅的表面改性 ............................................. 8 改性納米二氧化硅的應用 ............................................. 9 橡膠制品 ......................................................... 9 功能涂料 ......................................................... 9 塑料制品添加劑 ................................................... 9 改性納米二氧化硅在其他方面的應用 ................................. 9 第 2章 實驗部分 ....................................................... 11 實驗材料與方法 .................................................... 11 實驗儀器與藥品 .................................................. 11 實驗方法 ........................................................ 11 實驗步驟 .......................................................... 12 母體原料的選擇 .................................................. 12 溶劑的選擇 ...................................................... 12 制備工藝的選擇 .................................................. 12 溶膠凝膠法制備 SiO2負載金屬 (Fe、 Mo)催化劑性能的研究表征 ......... 13 第 3章 結(jié)果與討論 ..................................................... 14 各種因素對制備二氧化硅氣 凝膠的影響 ................................ 14 乙醇用量對凝膠時間的影響 ........................................ 14 溫度對凝膠時間的影響 ............................................ 14 水解度對凝膠時間的影響 .......................................... 15 PH 對凝膠時間的影響 ............................................. 16 Fe/SiO2催化劑 XRD、 IR 表征 分析 .................................... 17 Mo /SiO2催化劑 XRD、 IR 表征 分析 ................................... 18 結(jié)論 ...................................................................... 21 致謝 ...................................................................... 22 參考文獻 ................................................................. 23 Ⅰ 納米二氧化硅的制備與表征 摘 要： 納米二氧化硅的 比表面積大 , 表面存在大量不飽和殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基 ,納米 二氧化硅球形顆粒在光子晶體、催化劑載體、精密陶瓷材料、橡膠、涂料、色譜填料及高分子復合材料等許多技術(shù)領(lǐng)域有著非常廣泛的應用前景。本文以正硅酸乙酯為前驅(qū)物，通過溶膠 － 凝膠法制備納米二氧化硅， 溶膠 凝膠方法最主要的物理化學過程是由溶膠變成凝膠的階段要發(fā)生水解縮聚反應，而水解反應和縮聚反應是一對同時進行的競爭反應。 本文 研究了溶劑（水和乙醇）的用量，溫度及溶液酸 度對溶膠凝膠化時間的影響。 關(guān)鍵詞： 納米二氧化硅 溶膠 － 凝膠法 制備 表征 Ⅱ Preparation and Characterization of Silica Nanoparticles Abstract： Nanosilica has large specific surface area . Its surface exists a large number of unsaturated bond and different bonding states of the hydroxyl. Silicon dioxide spherical particles are widely used in many fields of advanced technology, such as photonic crystals, catalyst supports, accurate ceramic material, rubber, coating material, chromatogram packing materials and high polymer posite etc. In this article, nanosilica was prepared by solgel method which used tetraethal orthosilicate as precursor. The most important physical and chemical processes of solgel method is that hydrolysi