1. Кремний диоксиді химиясының негіздері және коллоидтық тұрақтылық
1.1 Макияж және бөлшектердің морфологиясы
(Кремний диоксиді)
Кремний диоксиді – аморфты кремний диоксидін қоса алғанда, қауіпсіз коллоидтық диффузия. (SiO ₂) нанобөлшектер, әдетте бастап 5 дейін 100 диаметрі нанометрлер, сұйықтық сатысында ұстап тұру– көбінесе су.
Бұл нанобөлшектер SiO ₄ тетраэдрлердің үш өлшемді желісінен тұрады., силанолда мол кеуекті және жоғары реактивті бет аймағын құру (Және– OH) интерфейстік әдеттерді бақылайтын командалар.
Золь күйі термодинамикалық метатұрақты, зарядталған бөлшектер арасында электростатикалық тебілу арқылы сақталады; бетінің алымы силанол топтарының ионизациясынан дамиды, рН ~ 2-ден жоғары депротонацияланады– 3, бір-бірінен қорғайтын теріс зарядты фрагменттерді тудырады.
Бөлшектердің пішіні әдетте дөңгелек, синтез проблемалары жинақтау тенденцияларына және қысқа мерзімді сатып алуға әсер етуі мүмкін.
Жоғары бет-аудан-көлем қатынасы– жиі асып түседі 100 м ЕКІ/ г– кремний оксидін ерекше сезімтал етеді, полимерлермен күшті әсерлесуге мүмкіндік береді, металдар, және органикалық молекулалар.
1.2 Тұрақтандыру құрылғылары және гельді өзгерту
Кремний оксидіндегі коллоидтық тұрақтылық, ең алдымен, ван-дер Ваальстың көз тартатын қысымдары мен электростатикалық серпіліс арасындағы тепе-теңдікпен бақыланады., DLVO сипаттайды (Держагин– Ландау– Уайымдаңыз– Овербек) теория.
Төмен иондық төзімділік пен рН изоэлектрлік нүктеден жоғары (~ рН 2), биттердің дзета сыйымдылығы агрегацияны тоқтату үшін жеткілікті түрде қолайсыз.
Дегенмен, электролиттерді қосу, рН бейтараптыққа қарай өзгеруі, немесе еріткіштің диссипациясы беттік аумақтың шығындарын экрандауы мүмкін, итеруді азайту, және бит бірігуін тудырады, гельденуге әкеледі.
Гельдену силоксан арқылы үш өлшемді тордың пайда болуына әкеледі (Және– О– Және) іргелес фрагменттердің арасындағы байланыстың қалыптасуы, сұйық зольді қатты күйге айналдыру, кептіру кезінде өткізгіш ксерогель.
Бұл золь-гель ығысуы кейбір жүйелерде қайтымды, бірақ әдетте қайтымсыз құрылымдық өзгерістерге әкеледі., инновациялық керамикалық және композиттік өндіріс үшін негіз құру.
2. Синтез жолдары және процестерді басқару
( Кремний диоксиді)
2.1 Штёбер техникасы және бақыланатын өсу
Монодисперсті кремнеземді ерітінділерді жасаудың ең танымал әдісі - Штёбер процесі, жылы құрылған 1968, ол алкоксисиландардың гидролизі мен конденсациясын қамтиды– әдетте тетраэтил ортосиликат (TEOS)– катализатор ретінде сулы аммиак қосылған алкогольдік құралда.
Су-TEOS қатынасы сияқты параметрлерді дәл реттеу арқылы, аммиак концентрациясы, еріткіш құрамы, және жауап температурасының деңгейі, фрагмент өлшемін ~ арқылы қайталанатын етіп реттеуге болады 10 nm to over 1 мкм тар өлшемді айналыммен.
Жүйе диффузиямен шектелген дамумен ұстанатын нуклеация арқылы жалғасады, мұнда силанол топтары конденсацияланып силоксан байланыстарын түзеді, кремний диоксиді қаңқасын жинақтау.
Бұл тәсіл біркелкі сфералық фрагменттерді шақыратын қолданбалар үшін қолайлы, хроматографиялық тіректер сияқты, калибрлеуге қойылатын талаптар, және фотонды кристалдар.
2.2 Қышқыл-катализделген және биологиялық синтез курстары
Альтернативті синтез әдістеріне қышқыл-катализделген гидролиз жатады, бұл сызықтық конденсацияны қолдайды және одан да көп полидисперстік немесе біріктірілген биттерді тудырады, әдетте коммерциялық байланыстырғыштар мен қабаттарда қолданылады.
Қышқылдық жағдайлар (рН 1– 3) баяу гидролизге ықпал етеді, бірақ протондалған силанолдар арасындағы конденсация жылдамырақ, дұрыс емес немесе тізбек тәрізді құрылымдарды тудырады.
Соңғы уақытта қосымша, био-шабытталған және жасыл синтез стратегиялары іс жүзінде пайда болды, қоршаған орта проблемалары кезінде кремнеземді тұндыру үшін силикатин ферменттерін немесе өсімдік сығындыларын пайдалану, энергияны пайдалануды және химиялық қалдықтарды азайту.
Бұл тұрақты тәсілдер тазалық пен биоүйлесімділік маңызды болып табылатын биомедициналық және экологиялық қолданбаларға қызығушылық танытады..
Одан әрі, Өнеркәсіптік деңгейдегі кремнезем әдетте натрий силикат ерітінділерінен ион алмасу процедуралары арқылы жасалады., сілті иондарын жою және коллоидты тұрақтандыру үшін электродиализ арқылы ұсталады.
3. Практикалық резиденциялар және интерфейстік әдеттер
3.1 Беттік реактивтілік және модификациялау әдістері
Зольдегі кремнеземдік нанобөлшектердің бетінің ауданы силанол топтарымен бақыланады, сутегі байланысына қатыса алады, адсорбция, және органосиландармен ковалентті егу.
3-аминопропилтриетоксисилан сияқты біріктірілген өкілдерді қолдану арқылы бет аймағын өзгерту (ЖАЙЫМДЫ) or methyltrimethoxysilane presents functional teams (e.g.,– NH ЕКІ,– CH ₃) that change hydrophilicity, реактивтілік, and compatibility with natural matrices.
These modifications allow silica sol to serve as a compatibilizer in crossbreed organic-inorganic compounds, boosting diffusion in polymers and enhancing mechanical, термиялық, or barrier homes.
Unmodified silica sol exhibits strong hydrophilicity, making it perfect for liquid systems, while changed versions can be dispersed in nonpolar solvents for specialized layers and inks.
3.2 Rheological and Optical Characteristics
Silica sol diffusions typically display Newtonian circulation habits at reduced focus, however viscosity boosts with fragment loading and can shift to shear-thinning under high solids content or partial aggregation.
This rheological tunability is exploited in finishes, онда реттелетін айналым және тегістеу пленканың дәйекті қалыптасуы үшін маңызды.
Оптикалық, кремний диоксиді фрагменттердің төменгі толқын ұзындығының өлшеміне байланысты байқалатын спектрде мөлдір., бұл жарықтың шашырауын азайтады.
Бұл ашықтық оны мөлдір жабындарда қолдануға мүмкіндік береді, рефлексияға қарсы фильмдер, және эстетикалық сапаға қауіп төндірмейтін оптикалық желімдер.
Кептірілген кезде, алынған кремнеземдік пленка қаттылықты ұсына отырып, ашықтықты сақтайды, тозуға төзімділік, және ~ дейін термиялық тұрақтылық 600 ° C.
4. Өнеркәсіптік және кеңейтілген қолданбалар
4.1 Жабындар, Композиттер, және керамика
Кремний диоксиді қағазға арналған беттік жабындарда мұқият қолданылады, маталар, болаттар, және суға төзімділікті арттыру үшін құрылыс материалдары, сызатқа төзімділік, және төзімділік.
Қағаз өлшемінде, ол басып шығару мүмкіндігін және ылғалға кедергі келтіретін тұрғын үй қасиеттерін арттырады; зауыттық байланыстырғыштарда, ол құю кезінде оңай ыдырайтын экологиялық таза бейорганикалық баламалармен табиғи шайырларды өзгертеді.
Кремний диоксиді шыны мен керамиканың ізашары ретінде, кремний диоксиді төмен температурада қалыңды дайындауға мүмкіндік береді, золь-гельді өңдеу арқылы жоғары тазалықтағы элементтер, кварцтың жоғары балқу коэффициентінің алдын алу.
Ол қаржылық инвестицияларды таратуда да қолданылады, онда ол қатты жасайды, үлкен беті бар отқа төзімді қалыптар.
4.2 Биомедициналық, Каталитикалық, және Энергия қолданбалары
Биомедицинада, кремний диоксиді препараттарды тарату жүйелері үшін жүйе ретінде қызмет етеді, биосенсорлар, және диагностикалық бейнелеу, мұнда беттік аумақты функционалдық мақсатты байланыстыруға және реттелетін шығаруға мүмкіндік береді.
Мезокеуекті кремний тотығы нанобөлшектері (MSN), шаблондық кремний ерітіндісінен алынған, жоғары орау қабілетін және ынталандыруға жауап беретін босату құрылғыларын қамтамасыз етеді.
Катализатордың көмегі ретінде, кремний диоксиді болат нанобөлшектерін салдандыратын жоғары беттік матрицаны береді (мысалы, Пт, Ау, Pd), химиялық өзгерістердегі дисперсия мен каталитикалық тиімділікті арттыру.
Энергияда, кремний диоксиді термиялық тұрақтылықты арттыру үшін батарея сепараторларында қолданылады, протон өткізгіштігін арттыру үшін газ жасушаларының мембрана қабаттарында, және ылғалдан және механикалық кернеуден қорғау үшін күн панелінің капсуланттарында.
Қорытындыда, кремний диоксиді молекулалық химия мен макроскопиялық өнімділікті байланыстыратын негізгі наноматериал болып табылады.
Оның басқарылатын синтезі, реттелетін бет аймағының химиясы, және икемді өңдеу секторлардағы трансформациялық қолданбаларға мүмкіндік береді, тұрақты өндірістен күрделі медициналық көмек пен қуат жүйелеріне дейін.
Нанотехнология дамыған сайын, кремний диоксиді ақылды жасау үшін дизайн жүйесі ретінде жұмыс істеуді жалғастыруда, көп функциялы коллоидты өнімдер.
5. Дистрибьютор
Cabr-Concrete - артық бетон қоспасын жеткізуші 12 нано-құрылыс энергиясын үнемдеу және нанотехнологияларды дамытудағы көп жылдық тәжірибе. Несие картасы арқылы төлемді қабылдайды, Т/Т, West Union және Paypal. TRUNNANO тауарды FedEx арқылы шетелдегі тұтынушыларға жеткізеді, DHL, әуе арқылы, немесе теңіз арқылы. Егер сіз жоғары сапалы бетон қоспасын іздесеңіз, бізбен байланысып, сұрау жіберіңіз.
Тегтер: кремний ерітіндісі,коллоидты кремний ерітіндісі,кремний ерітіндісі
Барлық мақалалар мен суреттер Интернеттен алынған. Авторлық құқық мәселелері болса, жою үшін уақытында бізге хабарласыңыз.
Бізден сұраңыз