סיליקאַ סאָל: קאַלוידאַל נאַנאָפּאַרטיקלעס ברידגינג מאַטעריאַלס וויסנשאַפֿט און ינדאַסטרי כידעש נאַנאָ סיליציום דייאַקסייד

1. פונדאַמענטאַלס ​​פון סיליקאַ סאָל כעמיע און קאַלוידאַל פעסטקייַט

1.1 באַשטאַנד און פּאַרטאַקאַל מאָרפאָלאָגי

(סיליקאַ סאָל)

סיליקאַ סאָל איז אַ זיכער קאַלוידאַל דיפיוזשאַן אַרייַנגערעכנט אַמאָרפאַס סיליציום דייאַקסייד (SiO ₂) נאַנאָפּאַרטיקלעס, יוזשאַוואַלי ריינדזשינג פון 5 צו 100 נאַנאָמעטער אין דיאַמעטער, שטעלן אויף האַלטן אין אַ פליסיק בינע– רובֿ אָפט וואַסער.

די נאַנאָפּאַרטיקלעס זענען געמאכט פון אַ דריי-דימענשאַנאַל נעץ פון SiO ₄ טעטראַהעדראַ, קריייטינג אַ פּאָרעז און העכסט ריאַקטיוו ייבערפלאַך געגנט שעפעדיק אין סילאַנאָל (און– אָה) טימז וואָס קאָנטראָלירן ינטערפאַסיאַל געוווינהייטן.

די סאָל שטאַט איז טהערמאָדינאַמיקאַללי מעטאַסטאַבאַל, געהאלטן דורך ילעקטראָוסטאַטיק אָפּשטויסן צווישן באפוילן פּאַרטיקאַלז; ייבערפלאַך שטח אָפּצאָל דעוועלאָפּס פון די ייאַנאַזיישאַן פון סילאַנאָל גרופּעס, וואָס דעפּראָטאָנאַטע העכער pH ~ 2– 3, דזשענערייטינג נעגאַטיוולי באפוילן פראַגמאַנץ וואָס אָפּהיטן איינער דעם אנדערן.

פּאַרטאַקאַל פאָרעם איז נאָרמאַלי קייַלעכיק, כאָטש סינטעז פּראָבלעמס קענען השפּעה צונויפקום טענדאַנסיז און קורץ-קייט בייינג.

די הויך ייבערפלאַך-געגנט-צו-באַנד פאַרהעלטעניש– אָפט יקסידינג 100 עם צוויי / ג– מאכט סיליקאַ סאָל יקסעפּשנאַלי אָפּרופיק, מאכן עס מעגלעך פֿאַר שטאַרק ינטעראַקשאַנז מיט פּאָלימערס, מעטאַלס, און אָרגאַניק מאַלאַקיולז.

1.2 סטאַביליזאַטיאָן דעוויסעס און דזשעלאַטיאָן טוישן

קאַלוידאַל פעסטקייַט אין סיליקאַ סאָל איז בפֿרט קאַנטראָולד דורך די יקוואַליבריאַם צווישן וואַן דער וואַאַלס אויג-קאַטשינג פּרעשערז און ילעקטראָוסטאַטיק אָפּשטויסן, דיסקרייבד דורך די DLVO (דערדזשאַגוין– לאַנדו– זארגן– איבערבעעק) טעאָריע.

ביי נידעריק ייאַניק סטאַמינאַ און ף ווערט העכער די יסאָעלעקטריק פונט (~ ף 2), די זעטאַ קאַפּאַציטעט פון ביטן איז אַדאַקוואַטלי אַדווערס צו האַלטן אַגגרעגאַטיאָן.

אָבער, דערצו פון עלעקטראָליטעס, ף טוישן צו נייטראַלאַטי, אָדער סאַלוואַנט דיסיפּיישאַן קענען פאַרשטעלן ייבערפלאַך שטח קאָס, מינאַמייז אָפּשטויסן, און פאַרשאַפן ביסל קאָואַלעסאַנס, לידינג צו דזשעלאַטיאָן.

געלאַטיאָן ינטיילז די פאָרמירונג פון אַ דריי-דימענשאַנאַל נעץ דורך סילאָקסאַנע (און– אָ– און) בונד פאָרמירונג צווישן שכייניש פראַגמאַנץ, טשאַנגינג די פליסיק סאָל אין אַ שייגעץ, permeable xerogel upon drying out.

This sol-gel shift is reversible in some systems yet normally leads to irreversible structural modifications, creating the basis for innovative ceramic and composite manufacture.

2. Synthesis Paths and Process Control

( סיליקאַ סאָל)

2.1 Stöber Technique and Controlled Growth

The most commonly recognized method for creating monodisperse silica sol is the Stöber process, created in 1968, which involves the hydrolysis and condensation of alkoxysilanes– normally tetraethyl orthosilicate (TEOS)– in an alcoholic tool with aqueous ammonia as a catalyst.

By exactly regulating parameters such as water-to-TEOS ratio, ammonia concentration, solvent composition, and response temperature level, fragment size can be tuned reproducibly from ~ 10 nm to over 1 µm with narrow dimension circulation.

די סיסטעם האלט דורך נוקלעאַטיאָן אַדכירד דורך דיפיוזשאַן-לימיטעד אַנטוויקלונג, ווו סילאַנאָל גרופּעס קאַנדענס צו אַנטוויקלען סילאָקסאַנע קייטן, אַקיומיאַלייטינג די סיליקאַ פריימווערק.

דעם צוגאַנג איז פּאַסיק פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן מונדיר ספעריש פראַגמאַנץ, אַזאַ ווי טשראָמאַטאָגראַפיק שטיצן, קאַלאַבריישאַן באדערפענישן, און פאָטאָניק קריסטאַלז.

2.2 קאָרסאַז פֿאַר זויער-קאַטאַלייזד און בייאַלאַדזשיקאַל סינטעז

אַלטערנאַטיווע סינטעז טעקניקס אַרייַננעמען זויער-קאַטאַלייזד כיידראַלאַסאַס, וואָס פאַוואָרס לינעאַר קאַנדאַנסיישאַן און ז אפילו מער פּאָלידיספּערס אָדער אַגראַגייטאַד ביטן, יוזשאַוואַלי געניצט אין געשעפט בינדערס און לייַערס.

זויער טנאָים (pH 1– 3) העכערן סלאָוער כיידראַלאַסאַס אָבער פאַסטער קאַנדאַנסיישאַן צווישן פּראָטאַנייטיד סילאַנאָלס, ברענגען ירעגיאַלער אָדער קייט-ווי סטראַקטשערז.

עקסטרע לעצטנס, ביאָ-ינספּייערד און גרין סינטעז סטראַטעגיעס האָבן אַקשלי ימערדזשד, ניצן סיליקאַטעין ענזימעס אָדער פאַבריק עקסטראַקץ צו אָפּזעצן סיליקאַ אונטער אַמביאַנט פּראָבלעמס, מינאַמייזינג ענערגיע באַניץ און כעמישער וויסט.

די בלייַביק אַפּראָוטשיז באַקומען אינטערעס פֿאַר ביאָמעדיקאַל און עקאַלאַדזשיקאַל אַפּלאַקיישאַנז ווו ריינקייַט און ביאָקאָמפּאַטיביליטי זענען יקערדיק.

דערצו, ינדאַסטריאַל-מיינונג סיליקאַ סאָל איז יוזשאַוואַלי באשאפן ניצן יאָן-וועקסל פּראָוסידזשערז פון סאָדיום סילאַקאַט סאַלושאַנז, אַדכירד דורך עלעקטראָדיאַליסיס צו באַזייַטיקן אַלקאַלי ייאַנז און סטייבאַלייז די קאַלויד.

3. פּראַקטיש רעזידאַנץ און ינטערפאַסיאַל געוווינהייטן

3.1 ייבערפלאַך ריאַקטיוואַטי און מאָדיפיקאַטיאָן טעקניקס

די ייבערפלאַך געגנט פון סיליקאַ נאַנאָפּאַרטיקלעס אין סאָל איז קאַנטראָולד דורך סילאַנאָל טימז, וואָס קענען אָנטייל נעמען אין הידראָגען באַנדינג, אַדסאָרפּטיאָן, און קאָוואַלענט גראַפטינג מיט אָרגאַנאָסילאַנעס.

אָלטעריישאַן פון די ייבערפלאַך געגנט דורך קאַמביינינג פארשטייערס אַזאַ ווי 3-אַמינאָפּראָפּילטריעטהאָקסילאַנע (פּאַסיק) אָדער מעטהילטרימעטהאָקסיסילאַנע גיט פאַנגקשאַנאַל טימז (למשל,– NH TWO,– CH ₃) אַז טוישן הידראָפיליסיטי, ריאַקטיוואַטי, און קאַמפּאַטאַבילאַטי מיט נאַטירלעך מאַטריץ.

די מאָדיפיקאַטיאָנס לאָזן סיליקאַ סאָל צו דינען ווי אַ קאָמפּאַטיביליזער אין קראָסברעעד אָרגאַניק-ינאָרגאַניק קאַמפּאַונדז, בוסטינג דיפיוזשאַן אין פּאָלימערס און ענכאַנסינג מעטשאַניקאַל, טערמאַל, אָדער שלאַבאַן האָמעס.

ונמאָדיפיעד סיליקאַ סאָל יגזיבאַץ שטאַרק כיידראָופיליסיטי, מאכן עס גאנץ פֿאַר פליסיק סיסטעמען, בשעת טשיינדזשד ווערסיעס קענען זיין דיספּערסט אין נאָנפּאָלאַר סאָלוואַנץ פֿאַר ספּעשאַלייזד לייַערס און ינגקס.

3.2 רהעאָלאָגיקאַל און אָפּטיש קעראַקטעריסטיקס

סיליקאַ סאָל דיפיוזשאַנז טיפּיקלי ווייַזן נוטאָניאַן סערקיאַליישאַן געוווינהייטן אין רידוסט פאָקוס, אָבער וויסקאָסיטי בוסץ מיט פראַגמענט לאָודינג און קענען יבעררוק צו שערן-טינינג אונטער הויך סאָלידס אינהאַלט אָדער פּאַרטיייש אַגגרעגאַטיאָן.

דעם רהעאָלאָגיקאַל טונאַביליטי איז עקספּלויטאַד אין פינישעס, ווו רעגיאַלייטאַד סערקיאַליישאַן און לעוועלינג זענען יקערדיק פֿאַר קאָנסיסטענט פילם פאָרמירונג.

אָפּטיש, סיליקאַ סאָל איז טראַנספּעראַנט אין די באמערקט ספּעקטרום רעכט צו דער סאַב-ווייוולענגט גרייס פון פראַגמאַנץ, וואָס פאַרמינערן ליכט צעוואָרפן.

דעם אָופּאַננאַס ינייבאַלז זייַן נוצן אין קלאָר קאַווערינגז, אַנטי-ריפלעקטיוו פילמס, און אָפּטיש אַדכיסיווז אָן דזשעפּערדייזינג עסטעטיש קוואַליטעט.

ווען דאַר, די ריזאַלטינג סיליקאַ פילם ייַנגעמאַכץ אָופּאַננאַס בשעת קרבן כאַרדנאַס, אַברייזשאַן קעגנשטעל, און טערמאַל פעסטקייַט אַרויף צו ~ 600 ° סי.

4. ינדוסטריאַל און אַוואַנסירטע אַפּלאַקיישאַנז

4.1 קאָאַטינגס, קאָמפּאָסיטעס, און סעראַמיקס

סיליקאַ סאָל איז ונ דורך געניצט אין ייבערפלאַך קאָוטינגז פֿאַר פּאַפּיר, שטאָף, סטילז, און בנין מאַטעריאַלס צו פֿאַרבעסערן וואַסער קעגנשטעל, קראַצן קעגנשטעל, און ריזיליאַנס.

אין פּאַפּיר סייזינג, עס בוסץ פּרינטאַביליטי און נעץ שטערונג רעזידענטשאַל פּראָפּערטיעס; אין פאַבריק בינדערס, עס ענדערונגען נאַטירלעך רעזינז מיט עקאָ-פרייַנדלעך ינאָרגאַניק אַלטערנאַטיוועס וואָס צעלייגנ לייכט איבער קאַסטינג.

ווי אַ פאָרעראַנער פֿאַר סיליקאַ גלאז און סעראַמיקס, סיליקאַ סאָל אַלאַוז נידעריק-טעמפּעראַטור פאַבריקיישאַן פון דיק, הויך-ריינקייַט עלעמענטן דורך סאָל-געל פּראַסעסינג, פּרעווענטינג די הויך מעלטינג פאַקטאָר פון קוואַרץ.

עס איז אויך געניצט אין דער פאַרשפּרייטונג פון פינאַנציעל ינוועסמאַנט, ווו עס קריייץ האַרט, ראַפראַקטערי מאָולדז מיט גרויס ייבערפלאַך געגנט ענדיקן.

4.2 ביאָמעדיקאַל, קאַטאַליטיק, און ענערגיע אַפּפּליקאַטיאָנס

אין ביאָמעדיסינע, סיליקאַ סאָל סערוועס ווי אַ סיסטעם פֿאַר מעדאַקיישאַן פאַרשפּרייטונג סיסטעמען, ביאָסענסאָרס, און דיאַגנאָסטיק ימאַגינג, ווו פאַנגקשאַנאַליזיישאַן פון די ייבערפלאַך געגנט אַלאַוז טאַרגעטעד ביינדינג און רעגיאַלייטאַד מעלדונג.

מעסאָפּאָראָוס סיליקאַ נאַנאָפּאַרטיקלעס (MSNs), דערייווד פון טעמפּלאַטעד סיליקאַ סאָל, צושטעלן הויך פּאַקינג פיייקייט און סטימיאַליי-אָפּרופיק מעלדונג דעוויסעס.

ווי אַ קאַטאַליסט הילף, סיליקאַ סאָל גיט אַ הויך-ייבערפלאַך-געגנט מאַטריץ פֿאַר פּאַראַליזינג שטאָל נאַנאָפּאַרטיקלעס (ע.ג., פּט, Au, Pd), בוסטינג דיספּערסיאָן און קאַטאַליטיק יפעקטיוונאַס אין כעמיש ענדערונגען.

אין ענערגיע, סיליקאַ סאָל איז געניצט אין באַטאַרייע סעפּערייטערז צו פאַרבעסערן טערמאַל פעסטקייַט, אין גאַז צעל מעמבראַנע לייַערס צו בוסט פּראָטאָן קאַנדאַקטיוואַטי, און אין זונ - טאַפליע ענקאַפּסולאַנץ צו באַשיצן קעגן נאַסנאַס און מעטשאַניקאַל שפּאַנונג.

אין רעקאָמענדאַציע, סיליקאַ סאָל רעפּראַזענץ אַ יסוד נאַנאָמאַטעריאַל וואָס בריקן מאָלעקולאַר כעמיע און מאַקראָסקאָפּיק פאָרשטעלונג.

זייַן קאַנטראָולד סינטעז, טונאַבאַל ייבערפלאַך געגנט כעמיע, און פלעקסאַבאַל האַנדלינג לאָזן טראַנספאָרמאַטיוו אַפּלאַקיישאַנז איבער סעקטאָרס, פון בלייַביק פּראָדוקציע צו סאַפיסטאַקייטיד מעדיציניש זאָרגן און מאַכט סיסטעמען.

ווי נאַנאָטעטשנאָלאָגי פּראָגרעסיז, סיליקאַ סאָל האלט צו פונקציאָנירן ווי אַ פּלאַן סיסטעם צו מאַכן קלוג, מולטיפונקטיאָנאַל קאַלוידאַל פּראָדוקטן.

5. דיסטריביאַטער

Cabr-Concrete איז אַ סאַפּלייער פון באַטאָנען אַדמיקסטשער מיט איבער 12 יאָרן פון דערפאַרונג אין נאַנאָ-בנין ענערגיע קאַנסערוויישאַן און נאַנאָטעטשנאָלאָגי אַנטוויקלונג. עס אַקסעפּץ צאָלונג דורך קרעדיט קאַרד, ג / ה, מערב יוניאַן און פּייַפּאַל. TRUNNANO וועט שיקן די סכוירע צו קאַסטאַמערז מעייווער - לייאַם דורך FedEx, דהל, דורך לופט, אָדער דורך ים. אויב איר זוכט פֿאַר הויך קוואַליטעט באַטאָנען אַדמיקסטשער, ביטע פילן פריי צו קאָנטאַקט אונדז און שיקן אַן אָנפרעג.
טאַגס: סיליקאַ סאָל,קאַלוידאַל סיליקאַ סאָל,סיליציום סאָל

אַלע אַרטיקלען און בילדער זענען פֿון דער אינטערנעץ. אויב עס זענען קיין קאַפּירייט ישוז, ביטע קאָנטאַקט אונדז אין צייט צו ויסמעקן.

אָנפרעג אונדז