सिलिका सोल: कोलोइडल न्यानोपार्टिकल्स ब्रिजिङ सामग्री विज्ञान र औद्योगिक आविष्कार नैनो सिलिकन डाइअक्साइड

1. सिलिका सोल रसायन विज्ञान र कोलोइडल स्थिरता को आधारभूत

1.1 मेकअप र कण आकारविज्ञान

(सिलिका सोल)

सिलिका सोल अमोर्फस सिलिकन डाइअक्साइड सहित एक सुरक्षित कोलोइडल प्रसार हो (SiO ₂) न्यानो कणहरू, सामान्यतया देखि लिएर 5 को 100 व्यासमा न्यानोमिटर, तरल चरणमा होल्डमा राख्नुहोस्– प्रायः पानी.

यी न्यानो कणहरू SiO ₄ टेट्राहेड्राको त्रि-आयामी नेटवर्कबाट बनेका छन्।, सिलानोलमा प्रचुर मात्रामा एक छिद्रपूर्ण र अत्यधिक प्रतिक्रियाशील सतह क्षेत्र सिर्जना गर्दै (र– ओह) इन्टरफेसियल बानीहरू नियन्त्रण गर्ने टोलीहरू.

सोल राज्य थर्मोडायनामिकली मेटास्टेबल छ, चार्ज गरिएको कणहरू बीचमा इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षण द्वारा राखिएको छ; सतह क्षेत्र शुल्क सिलानोल समूहहरूको आयनीकरणबाट विकसित हुन्छ, जुन pH ~ 2 भन्दा माथि डिप्रोटोनेट हुन्छ– 3, नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएका टुक्राहरू उत्पन्न गर्दै जुन एकअर्कालाई वार्ड गर्दछ.

कण आकार सामान्यतया गोलो हुन्छ, यद्यपि संश्लेषण समस्याले सङ्कलन प्रवृत्ति र छोटो दूरीको खरिदलाई प्रभाव पार्न सक्छ.

उच्च सतह-क्षेत्र-देखि-भोल्युम अनुपात– बारम्बार बढी 100 m 2/g– सिलिका सोलले असाधारण रूपमा उत्तरदायी बनाउँछ, पोलिमरहरूसँग बलियो अन्तरक्रियाको लागि सम्भव बनाउँदै, धातुहरू, र जैविक अणुहरू.

1.2 स्थिरीकरण यन्त्रहरू र गेलेसन परिवर्तन

सिलिका सोलमा कोलोइडल स्थिरता मुख्य रूपमा भ्यान डेर वाल्स आँखा-पक्रने दबाव र इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षण बीचको सन्तुलनद्वारा नियन्त्रित हुन्छ।, DLVO द्वारा वर्णन गरिएको (डेरजागुइन– ल्यान्डौ– चिन्ता– ओभरबिक) सिद्धान्त.

आइसोइलेक्ट्रिक बिन्दु भन्दा माथि कम आयनिक स्ट्यामिना र pH मूल्यमा (~ pH 2), बिट्सको जेटा क्षमता एग्रीगेशन रोक्नको लागि पर्याप्त प्रतिकूल छ.

यद्यपि, इलेक्ट्रोलाइट्स को थप, pH तटस्थता तिर परिवर्तन, वा विलायक अपव्ययले सतह क्षेत्र लागत स्क्रिन गर्न सक्छ, प्रतिकर्षण कम गर्नुहोस्, र बिट एकता कारण, gelation को लागी अग्रणी.

गेलेसनले सिलोक्सेन मार्फत तीन-आयामी नेटवर्कको गठन समावेश गर्दछ (र– ओ– र) आसन्न टुक्राहरू बीच बन्ड गठन, तरल सोललाई कठोरमा परिवर्तन गर्दै, सुकाउँदा पारगम्य xerogel.

यो सोल-जेल शिफ्ट केही प्रणालीहरूमा उल्टाउन मिल्ने छ तर सामान्यतया अपरिवर्तनीय संरचनात्मक परिमार्जनहरूमा जान्छ।, नवीन सिरेमिक र कम्पोजिट निर्माणको लागि आधार सिर्जना गर्दै.

2. संश्लेषण पथ र प्रक्रिया नियन्त्रण

( सिलिका सोल)

2.1 Stöber प्रविधि र नियन्त्रित वृद्धि

मोनोडिस्पर्स सिलिका सोल बनाउनको लागि सबैभन्दा सामान्य रूपमा मान्यता प्राप्त विधि Stöber प्रक्रिया हो, मा सिर्जना गरियो 1968, जसमा अल्कोक्सीसिलेनको हाइड्रोलाइसिस र कन्डेन्सेसन समावेश छ– सामान्यतया tetraethyl orthosilicate (TEOS)– उत्प्रेरकको रूपमा जलीय अमोनियाको साथ अल्कोहल उपकरणमा.

पानी-देखि-TEOS अनुपात जस्ता प्यारामिटरहरू ठ्याक्कै विनियमित गरेर, अमोनिया एकाग्रता, विलायक संरचना, र प्रतिक्रिया तापमान स्तर, टुक्रा आकार ~ बाट पुन: उत्पादन गर्न सकिन्छ 10 nm माथि 1 संकीर्ण आयाम परिसंचरण संग µm.

प्रणाली प्रसार-सीमित विकास द्वारा पालना न्यूक्लिएशन मार्फत जारी छ, जहाँ सिलानोल समूहहरू सिलोक्सेन बन्डहरू विकास गर्न गाढा हुन्छन्, सिलिका फ्रेमवर्क जम्मा गर्दै.

यो दृष्टिकोण समान गोलाकार टुक्राहरूको लागि कल गर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ, जस्तै क्रोमेटोग्राफिक समर्थन, क्यालिब्रेसन आवश्यकताहरू, र फोटोनिक क्रिस्टलहरू.

2.2 एसिड-उत्प्रेरित र जैविक संश्लेषण पाठ्यक्रमहरू

वैकल्पिक संश्लेषण प्रविधिहरूमा एसिड-उत्प्रेरित हाइड्रोलिसिस समावेश छ, जसले रैखिक संक्षेपणलाई समर्थन गर्दछ र अझ धेरै पोलिडिस्पर्स वा एग्रीगेटेड बिटहरू निम्त्याउँछ, सामान्यतया व्यावसायिक बाइन्डर र तहहरूमा प्रयोग गरिन्छ.

अम्लीय अवस्था (pH 1– 3) प्रोटोनेटेड सिलानोलहरू बीचमा ढिलो हाइड्रोलाइसिस तर छिटो संक्षेपणलाई बढावा दिन्छ, अनियमित वा चेन-जस्तो संरचनाहरू ल्याउनुहोस्.

पछिल्लो समय अतिरिक्त, जैव-प्रेरित र हरियो संश्लेषण रणनीतिहरू वास्तवमा देखा परेका छन्, परिवेश समस्याहरू अन्तर्गत सिलिकालाई प्रक्षेपण गर्न सिलिकेटिन इन्जाइमहरू वा बिरुवाको अर्क प्रयोग गर्दै, ऊर्जा प्रयोग र रासायनिक अपशिष्ट न्यूनीकरण.

यी दिगो दृष्टिकोणहरूले बायोमेडिकल र पारिस्थितिक अनुप्रयोगहरूको लागि ब्याज दर प्राप्त गर्दैछ जहाँ शुद्धता र जैव अनुकूलता आवश्यक छ।.

यसबाहेक, औद्योगिक-ग्रेड सिलिका सोल सामान्यतया सोडियम सिलिकेट समाधानहरूबाट आयन-विनिमय प्रक्रियाहरू प्रयोग गरेर सिर्जना गरिन्छ।, क्षार आयनहरू हटाउन र कोलोइडलाई स्थिर गर्न इलेक्ट्रोडायलिसिसद्वारा पालन गरिन्छ.

3. व्यावहारिक निवासहरू र इन्टरफेसियल बानीहरू

3.1 सतह प्रतिक्रिया र परिमार्जन प्रविधिहरू

सोलमा सिलिका न्यानोकणहरूको सतह क्षेत्र सिलानोल टोलीहरूद्वारा नियन्त्रण गरिन्छ, जसले हाइड्रोजन बन्धनमा भाग लिन सक्छ, अवशोषण, र organosilanes संग सहसंयोजक कलम.

3-aminopropyltriethoxysilane जस्ता संयोजन प्रतिनिधिहरूको प्रयोग गर्दै सतह क्षेत्र परिवर्तन (उपयुक्त) वा methyltrimethoxysilane कार्यात्मक टोलीहरू प्रस्तुत गर्दछ (जस्तै,– NH TWO,– CH ₃) जसले हाइड्रोफिलिसिटीलाई परिवर्तन गर्छ, प्रतिक्रियाशीलता, र प्राकृतिक matrices संग अनुकूलता.

यी परिमार्जनहरूले सिलिका सोललाई क्रसब्रीड जैविक-अकार्बनिक यौगिकहरूमा कम्प्याटिबिलाइजरको रूपमा सेवा गर्न अनुमति दिन्छ।, पोलिमरहरूमा फैलावट बढाउँदै र मेकानिकल बृद्धि गर्दै, थर्मल, वा अवरोध घरहरू.

अपरिवर्तित सिलिका सोलले बलियो हाइड्रोफिलिसिटी प्रदर्शन गर्दछ, यसलाई तरल प्रणालीको लागि उत्तम बनाउन, परिवर्तन गरिएका संस्करणहरू विशेष तह र मसीका लागि गैर-ध्रुवीय विलायकहरूमा फैलाउन सकिन्छ.

3.2 Rheological र अप्टिकल विशेषताहरु

सिलिका सोल प्रसार सामान्यतया न्यूटोनियन परिसंचरण बानीहरू कम फोकसमा प्रदर्शन गर्दछ, यद्यपि टुक्रा लोडिङको साथ चिपचिपापन बढ्छ र उच्च ठोस सामग्री वा आंशिक एकीकरण अन्तर्गत कतरा-पातलो गर्न सकिन्छ।.

यो rheological ट्यूनेबिलिटी समाप्त मा शोषण गरिन्छ, जहाँ नियमित फिल्म निर्माणको लागि विनियमित परिसंचरण र स्तरीकरण आवश्यक छ.

अप्टिकल, सिलिका सोल टुक्राहरूको उप-तरंग दैर्ध्य आकारको कारणले देख्न सकिने स्पेक्ट्रममा पारदर्शी छ।, जसले लाइट स्क्याटरिङलाई कम गर्छ.

यो खुलापनले स्पष्ट आवरणमा यसको प्रयोगलाई सक्षम बनाउँछ, विरोधी-प्रतिबिंबित फिल्महरू, र अप्टिकल टाँसेरहरू सौन्दर्य गुणस्तरलाई खतरामा नगरी.

सुक्दा, परिणामस्वरूप सिलिका फिल्मले कठोरता प्रदान गर्दा खुलापन सुरक्षित गर्दछ, घर्षण प्रतिरोध, र थर्मल स्थिरता ~ सम्म 600 ° से.

4. औद्योगिक र उन्नत अनुप्रयोगहरू

4.1 कोटिंग्स, कम्पोजिटहरू, र सिरेमिक

सिलिका सोल कागजको लागि सतह क्षेत्र कोटिंग्समा राम्ररी प्रयोग गरिन्छ, कपडा, स्टील्स, र पानी प्रतिरोध सुधार गर्न निर्माण सामग्री, खरोंच प्रतिरोध, र लचिलोपन.

पेपर साइजिङ मा, यसले मुद्रण योग्यता र नमी अवरोध आवासीय गुणहरू बढाउँछ; कारखाना बाइन्डरहरूमा, यसले प्राकृतिक रेजिनहरू पर्यावरण-मैत्री अकार्बनिक विकल्पहरूसँग परिवर्तन गर्दछ जुन कास्टिङ भर सजिलै विघटन हुन्छ।.

सिलिका गिलास र सिरेमिकको लागि अग्रदूतको रूपमा, सिलिका सोलले मोटोको कम-तापमान निर्माणलाई अनुमति दिन्छ, सोल-जेल प्रशोधन मार्फत उच्च शुद्धता तत्वहरू, क्वार्ट्जको उच्च पग्लने कारकलाई रोक्न.

यसलाई वित्तीय लगानी फैलाउन पनि प्रयोग गरिन्छ, जहाँ यसले ठोस बनाउँछ, उत्कृष्ट सतह क्षेत्र समाप्त संग दुर्वर्तन मोल्ड.

4.2 बायोमेडिकल, उत्प्रेरक, र ऊर्जा अनुप्रयोगहरू

बायोमेडिसिनमा, सिलिका सोल औषधि वितरण प्रणाली को लागी एक प्रणाली को रूप मा कार्य गर्दछ, बायोसेन्सरहरू, र डायग्नोस्टिक इमेजिङ, जहाँ सतह क्षेत्र कार्यात्मककरणले लक्षित बाध्यकारी र विनियमित रिलीजलाई अनुमति दिन्छ.

मेसोपोरस सिलिका न्यानो कणहरू (MSNs), टेम्प्लेट गरिएको सिलिका सोलबाट व्युत्पन्न, उच्च प्याकिङ क्षमता र उत्तेजना-उत्तरदायी रिलीज उपकरणहरू प्रदान गर्नुहोस्.

उत्प्रेरक सहायताको रूपमा, सिलिका सोलले स्टिल न्यानो कणहरूलाई पक्षाघात गर्नको लागि उच्च-सतह-क्षेत्र म्याट्रिक्स दिन्छ (जस्तै, पं, Au, Pd), रासायनिक परिवर्तनहरूमा फैलावट र उत्प्रेरक प्रभावकारिता बढाउँदै.

ऊर्जामा, सिलिका सोल थर्मल स्थिरता बढाउन ब्याट्री विभाजकहरूमा प्रयोग गरिन्छ, प्रोटोन चालकता बढाउन ग्याँस सेल झिल्ली तहहरूमा, र सोलार प्यानल इन्क्याप्सुलेन्टहरूमा भिज्ने र मेकानिकल तनावको विरूद्ध ढाल गर्न.

रिक्याप मा, सिलिका सोल एक आधारभूत नानोमेटरियल प्रतिनिधित्व गर्दछ जसले आणविक रसायन विज्ञान र म्याक्रोस्कोपिक प्रदर्शनलाई पुल गर्दछ।.

यसको नियन्त्रित संश्लेषण, ट्युनेबल सतह क्षेत्र रसायन, र लचिलो ह्यान्डलिंगले क्षेत्रहरूमा परिवर्तनकारी अनुप्रयोगहरूलाई अनुमति दिन्छ, दिगो उत्पादनदेखि परिष्कृत चिकित्सा हेरचाह र पावर प्रणालीहरूमा.

जसरी नानो टेक्नोलोजीको विकास हुन्छ, सिलिका सोलले चतुर बनाउनको लागि डिजाइन प्रणालीको रूपमा कार्य गर्न जारी राख्छ, बहुकार्यात्मक कोलोइडल उत्पादनहरू.

5. वितरक

Cabr-Concrete ओभर संग कंक्रीट मिश्रण को एक आपूर्तिकर्ता हो 12 न्यानो-निर्माण ऊर्जा संरक्षण र न्यानो टेक्नोलोजी विकासमा वर्षको अनुभव. यसले क्रेडिट कार्ड मार्फत भुक्तानी स्वीकार गर्दछ, T/T, वेस्ट युनियन र Paypal. TRUNNANO ले FedEx मार्फत विदेशी ग्राहकहरूलाई सामानहरू पठाउनेछ, DHL, हावा द्वारा, वा समुद्र द्वारा. यदि तपाईं उच्च गुणस्तरको कंक्रीट मिश्रण खोज्दै हुनुहुन्छ भने, कृपया हामीलाई सम्पर्क गर्न र सोधपुछ पठाउन नहिचकिचाउनुहोस्.
ट्यागहरू: सिलिका सोल,कोलोइडल सिलिका सोल,सिलिकन सोल

सबै लेख र तस्बिरहरू इन्टरनेटबाट हुन्. यदि त्यहाँ कुनै प्रतिलिपि अधिकार मुद्दाहरू छन्, कृपया हामीलाई मेटाउन समय मा सम्पर्क गर्नुहोस्.

हामीलाई सोधपुछ गर्नुहोस्