1. A szilícium-dioxid szol kémiájának és a kolloid stabilitásának alapjai
1.1 Felépítés és részecskemorfológia
(Silica Sol)
A szilikaszol biztonságos kolloid diffúzió, amely az amorf szilícium-dioxidot is tartalmazza (SiO ₂) nanorészecskék, általában től kezdve 5 hogy 100 nanométer átmérőjű, folyékony állapotba helyezzük– leggyakrabban víz.
Ezek a nanorészecskék SiO ₄ tetraéderek háromdimenziós hálózatából állnak, porózus és nagyon reaktív felületet hoz létre, amely bőséges szilanolban van (És– Ó) a felületkezelési szokásokat irányító csapatok.
A szol állapot termodinamikailag metastabil, elektrosztatikus taszítás tartja a töltött részecskék között; felületi díj szilanolcsoportok ionizációjából alakul ki, amelyek pH ~ 2 felett deprotonálódnak– 3, negatív töltésű fragmenseket generálva, amelyek elhárítják egymást.
A részecskék alakja általában kerek, bár a szintézis problémák befolyásolhatják a gyűjtési tendenciákat és a rövid távú vásárlást.
A nagy felület/térfogat arány– gyakran meghaladja 100 m KETTŐ/ g– a szilícium-dioxid szolt kivételesen érzékenysé teszi, ami lehetővé teszi a polimerekkel való erős kölcsönhatást, fémek, és szerves molekulák.
1.2 Stabilizációs eszközök és gélesedés változás
A szilícium-dioxid szol kolloid stabilitását elsősorban a van der Waals szemet gyönyörködtető nyomások és az elektrosztatikus taszítás közötti egyensúly szabályozza, leírta a DLVO (Derjaguin– Hintó– Aggodalom– Overbeek) elmélet.
Alacsony ionállóságnál és pH értéknél az izoelektromos pont felett van (~ pH 2), a bitek zéta-kapacitása kellően kedvezőtlen az aggregáció leállításához.
Viszont, elektrolitok hozzáadása, pH változás a semlegesség felé, vagy az oldószer disszipációja szűrheti a felületi költségeket, minimalizálja a taszítást, és kis összeolvadást okoznak, gélesedéshez vezet.
A gélesedés egy háromdimenziós hálózat kialakításával jár a sziloxánon keresztül (És– O– És) kötés kialakulása a szomszédos fragmentumok között, a folyékony szolt merevvé változtatva, kiszáradás után áteresztő xerogél.
Ez a szol-gél eltolódás egyes rendszerekben reverzibilis, de általában visszafordíthatatlan szerkezeti módosulásokhoz vezet, megteremti az innovatív kerámia- és kompozitgyártás alapját.
2. Szintézis utak és folyamatvezérlés
( Silica Sol)
2.1 Stöber-technika és szabályozott növekedés
A monodiszperz szilícium-dioxid szol előállításának legáltalánosabban elismert módszere a Stöber-eljárás, ben jött létre 1968, amely magában foglalja az alkoxi-szilánok hidrolízisét és kondenzációját– általában tetraetil-ortoszilikát (TEOS)– alkoholos szerszámban vizes ammóniával katalizátorként.
Olyan paraméterek pontos szabályozásával, mint a víz/TEOS arány, ammónia koncentráció, oldószer összetétel, és a reakcióhőmérséklet szintje, töredék mérete reprodukálhatóan hangolható ~-ről 10 nm vége 1 µm szűk méretű cirkulációval.
A rendszer a nukleáció útján folytatódik, amelyhez a diffúzió által korlátozott fejlődés tapad, ahol a szilanolcsoportok kondenzálódnak sziloxán kötések kialakulásához, felhalmozva a szilícium-dioxid vázat.
Ez a megközelítés olyan alkalmazásokhoz alkalmas, amelyek egységes gömb alakú töredékeket igényelnek, mint például a kromatográfiás hordozók, kalibrálási követelmények, és fotonikus kristályok.
2.2 Savkatalizált és biológiai szintézis tanfolyamok
Az alternatív szintézistechnikák közé tartozik a savkatalizált hidrolízis, ami kedvez a lineáris kondenzációnak és még több polidiszperz vagy aggregált bitet okoz, általában kereskedelmi kötőanyagokban és rétegekben használják.
Savas körülmények (pH 1– 3) elősegítik a lassabb hidrolízist, ugyanakkor gyorsabb a kondenzáció a protonált szilanolok között, szabálytalan vagy láncszerű szerkezeteket hoznak létre.
Extra mostanában, biológiai ihletésű és zöld szintézis stratégiák jelentek meg, szilikatein enzimek vagy növényi kivonatok alkalmazása a szilícium-dioxid kicsapására környezeti problémák esetén, az energiafelhasználás és a vegyi hulladék minimalizálása.
Ezek a tartós megközelítések egyre nagyobb érdeklődést mutatnak az orvosbiológiai és ökológiai alkalmazásokban, ahol a tisztaság és a biokompatibilitás elengedhetetlen.
Továbbá, az ipari minőségű szilícium-dioxid szolt általában ioncserélő eljárásokkal állítják elő nátrium-szilikát oldatokból, elektrodialízissel tapadnak az alkáli ionok eltávolítására és a kolloid stabilizálására.
3. Gyakorlati lakóhelyek és határfelületi szokások
3.1 Felületi reaktivitás és módosítási technikák
A szolban lévő szilícium-dioxid nanorészecskék felületét a szilanol csapatok szabályozzák, amelyek részt vehetnek a hidrogénkötésben, adszorpció, és kovalens oltás szerves szilánokkal.
Felületmódosítás olyan képviselők kombinálásával, mint a 3-aminopropil-trietoxiszilán (ALKALMAS) vagy a metiltrimetoxiszilán funkcionális csapatokat mutat be (például.,– NH TWO,– CH ₃) amelyek megváltoztatják a hidrofilitást, reakcióképesség, és kompatibilitás a természetes mátrixokkal.
Ezek a módosítások lehetővé teszik, hogy a szilícium-dioxid szol kompatibilizálószerként szolgáljon keresztezett szerves-szervetlen vegyületekben, a polimerek diffúziójának fokozása és a mechanikai hatás fokozása, termikus, vagy sorompó otthonok.
A módosítatlan szilícium-dioxid-szol erős hidrofilitást mutat, így tökéletes folyékony rendszerekhez, míg a módosított változatok nem poláris oldószerekben diszpergálhatók speciális rétegekhez és tintákhoz.
3.2 Reológiai és optikai jellemzők
A szilícium-dioxid-szol diffúziók általában Newtoni keringési szokásokat mutatnak csökkentett fókusz mellett, azonban a viszkozitás megnövekszik a töredékek terhelésével, és nagy szilárdanyag-tartalom vagy részleges aggregáció esetén nyírási elvékonyodásra válthat.
Ezt a reológiai hangolhatóságot használják ki a befejezésekben, ahol a szabályozott keringés és a szintezés elengedhetetlen az egyenletes filmképződéshez.
Optikailag, A szilícium-dioxid szol átlátszó az észrevehető spektrumban a töredékek hullámhossz alatti mérete miatt, ami csökkenti a fényszórást.
Ez a nyitottság lehetővé teszi a használatát átlátszó burkolatokban, tükröződésgátló fóliák, és optikai ragasztók az esztétikai minőség veszélyeztetése nélkül.
Amikor megszáradt, a kapott szilícium-dioxid film megőrzi a nyitottságot, miközben keménységet kínál, kopásállóság, és hőstabilitás ~-ig 600 °C.
4. Ipari és fejlett alkalmazások
4.1 Bevonatok, Kompozitok, és Kerámia
A szilícium-dioxid szolt alaposan felhasználják papír felületi bevonataiban, szövetek, acélok, és építőanyagok a vízállóság javítására, karcállóság, és a rugalmasság.
Papírméretezésben, javítja a nyomtathatóságot és javítja a nedvességállóságot a lakóterületeken; gyári iratgyűjtőkben, a természetes gyantákat környezetbarát szervetlen alternatívákkal cseréli ki, amelyek az öntés során könnyen lebomlanak.
A szilikaüveg és kerámia előfutára, szilícium-dioxid szol lehetővé teszi a vastag anyagok alacsony hőmérsékletű előállítását, nagy tisztaságú elemek szol-gél feldolgozás révén, megakadályozza a kvarc magas olvadási tényezőjét.
Pénzügyi befektetések terjesztésében is hasznosítják, ahol szilárd anyagot hoz létre, tűzálló öntőformák nagy felülettel.
4.2 Orvosbiológiai, Katalitikus, és energetikai alkalmazások
A biomedicinában, szilícium-dioxid szol a gyógyszerelosztó rendszerek rendszereként szolgál, bioszenzorok, és diagnosztikai képalkotás, ahol a felületi funkcionalizálás lehetővé teszi a célzott kötődést és szabályozott felszabadulást.
Mezopórusos szilícium-dioxid nanorészecskék (MSN-ek), templált szilikaszolból származik, magas csomagolóképességet és ingerekre reagáló kioldó eszközöket biztosítanak.
Katalizátor segítségként, A szilícium-dioxid szol nagy felületű mátrixot ad az acél nanorészecskék megbénításához (például, Pt, Au, Pd), a diszperzió és a katalitikus hatékonyság fokozása a kémiai változásokban.
Energiában, A szilika szolt akkumulátorleválasztókban használják a hőstabilitás növelésére, gázsejt membránrétegekben a proton vezetőképesség fokozása érdekében, és a napelem tokozásában a nedvességgel és a mechanikai feszültséggel szembeni árnyékolásra.
Összefoglalóban, A szilícium-dioxid szol egy alapvető nanoanyag, amely áthidalja a molekuláris kémiát és a makroszkopikus teljesítményt.
Ellenőrzött szintézise, hangolható felületi kémia, és a rugalmas kezelés transzformatív alkalmazásokat tesz lehetővé az egész szektorban, a tartós gyártástól a kifinomult orvosi ellátásig és energiarendszerekig.
Ahogy a nanotechnológia fejlődik, A szilícium-dioxid szol továbbra is az okossá tétel tervezési rendszereként működik, többfunkciós kolloid termékek.
5. Elosztó
A Cabr-Concrete a betonadalékanyagok szállítója több mint 12 több éves tapasztalattal rendelkezik a nanoépületek energiatakarékosságában és nanotechnológiai fejlesztésében. Hitelkártyával történő fizetést fogad el, T/T, West Union és Paypal. A TRUNNANO a FedEx-en keresztül szállítja ki az árut a tengerentúli ügyfeleknek, DHL, légi úton, vagy tengeren. Ha kiváló minőségű betonadalékot keres, kérjük, forduljon hozzánk bizalommal és küldjön érdeklődést.
Címkék: szilika szol,kolloid szilícium-dioxid szol,szilícium szol
Minden cikk és kép az internetről származik. Ha szerzői jogi problémák merülnek fel, kérjük, időben lépjen kapcsolatba velünk a törléshez.
Érdeklődjön tőlünk