納米二氧化硅

1、納米二氧化硅定義及性質(zhì)定義及性質(zhì)n納米SiO2 ，呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表面存在大量的不飽和殘鍵和不同狀態(tài)的羥基，這使得納米二氧化硅表面能高，處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)，俗稱為“超微細(xì)白炭黑” 。n粒徑小，比表面積大，表面吸附能力強(qiáng)，表面能大，化學(xué)純度高，分散性能好，在熱阻及電阻方面具有特異的功能，以及其優(yōu)越的穩(wěn)定性，補(bǔ)強(qiáng)性，增稠性和觸變形，因此廣泛應(yīng)用于橡膠，塑料，陶瓷，化學(xué)催化等領(lǐng)域。納米納米SiO2 制備方法制備方法n物理法一般是指機(jī)械粉碎法，利用超級(jí)氣流粉碎機(jī)或高能球磨機(jī)等將Si02的聚集體粉碎，產(chǎn)品粒度一般能達(dá)到15m 。n化學(xué)法可制得純凈且粒徑分布均勻的超細(xì)Si02顆粒，其主要包括沉淀法、溶膠

2、凝膠法、微乳液法 。沉淀法沉淀法n是將不同化學(xué)成分的物質(zhì)首先在溶液狀態(tài)下進(jìn)行混合，在混合溶液中加入適當(dāng)?shù)挠脕?lái)沉淀制備納米顆粒的前驅(qū)體沉淀劑，再將此沉淀物進(jìn)行干燥或煅燒，從而得到相應(yīng)的納米顆粒。n王曉英等采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95% 98%的濃H2SO4 與Na2SiO3.9H2O反應(yīng)，利用H2SO4 的放熱使反應(yīng)順利進(jìn)行，并且在反應(yīng)過(guò)程中加入一定量的分散劑、表面活性劑，防止原生粒子的團(tuán)聚，制備出了高分散的納米二氧化硅。溶膠溶膠-凝膠法凝膠法 指采用化學(xué)活性高的硅化合物為原料，例如硅酸鹽，硅酸酯，將其配成溶液，之后加入強(qiáng)酸，從而誘發(fā)硅酸根的聚合，并進(jìn)行水解縮合反應(yīng)。溶膠在溶液中形成穩(wěn)定的透明體系，經(jīng)陳化

3、膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)間充滿了失去流動(dòng)性的溶劑，便形成凝膠，凝膠經(jīng)過(guò)干燥，制備出納米二氧化硅.微乳液法微乳液法n通過(guò)兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，在微泡中經(jīng)成核、聚結(jié)、團(tuán)聚、熱處理后得到納米粒子。n朱振峰等采用Triton X 100 /正己醇/環(huán)己烷氨水體系配制反相微乳液，堿性條件下正硅酸乙酯在反相微乳液中發(fā)生受控水解，合成了具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)的球形二氧化硅納米粒子。納米SiO2制備新技術(shù)n水稻是一個(gè)納米硅的生物制造器，以稻秸為原料制備納米二氧化硅。n步驟：稻桔纖維高溫?zé)峤鉂恹}酸沸水浴蒸干（2次）移入烘箱取出冷卻濃鹽酸煮沸過(guò)濾烘干灼燒至恒質(zhì)量白色顆粒

4、（二氧化硅）n球磨處理使SiO2顆粒進(jìn)一步細(xì)化和分散納米二氧化硅較為合適的熱解工藝為熱解溫度575，保留時(shí)間2 h，并經(jīng)高能球磨機(jī)球磨，時(shí)間為10min。納米SiO2對(duì)水泥水化的影響n納米SiO2的火山灰活性遠(yuǎn)大于硅粉的火山灰活性。巴恒靜等研究發(fā)現(xiàn)納米硅能和C3S發(fā)生二次水化反應(yīng)，早期以納米硅為核心，迅速與Ca( OH)2 反應(yīng)，生成連續(xù)鏈狀的C-S-H凝膠，這些鏈狀體互相交織成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu); 后期在鏈狀結(jié)點(diǎn)處的絮狀凝膠中有向外呈輻射狀的纖維C-S-H產(chǎn)物，其向外部延伸，且互相搭接交織，可以顯著提高材料內(nèi)部的拉應(yīng)力。n納米二氧化硅的摻量在0. 25% 3. 00%范圍時(shí)，由于納米二氧化硅的納米誘導(dǎo)

5、水化效應(yīng)及其火山灰活性作用，使水化進(jìn)程加速，生成較多的水化產(chǎn)物，改善界面結(jié)構(gòu)，最終在硬化漿體內(nèi)形成一個(gè)密集型網(wǎng)絡(luò)顯微結(jié)構(gòu)，明顯地提高其力學(xué)強(qiáng)度。納米SiO2對(duì)水泥水化的影響nMin-Hong研究了納米二氧化硅( 占混合物總量1%) 對(duì)摻有大量的礦渣粉煤灰的混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響，發(fā)現(xiàn)納米二氧化硅縮短了粉煤灰混凝土和礦渣混凝土的休眠期，使第二峰，第三峰都提前達(dá)到，加速了放熱速率，并且效果比硅灰更顯著。n納米SiO2和CH反應(yīng)增加了C-S-H的含量，致使微觀結(jié)構(gòu)緊密，提高硬化水泥漿體的性能。n壓實(shí)的干顆粒和膠體懸浮狀，水泥漿體混合物中，后者效果更好。n納米SiO2的最佳摻量應(yīng)為0.5%-1.0%時(shí)，

6、力學(xué)性能最大。介孔介孔SiO2納米顆粒可用作藥物載體納米顆?？捎米魉幬镙d體n很好的生物相容性、水溶性和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)n介孔二氧化硅材料被認(rèn)為是一種傳輸抗癌藥物及靶向分子的優(yōu)良載體。n介孔二氧化硅是一種優(yōu)良的骨架材料，它可以與磁性物質(zhì)結(jié)合，通過(guò)靶區(qū)暴露于磁場(chǎng)中就能控制這種載體在體內(nèi)的分布。通過(guò)靜脈注射進(jìn)入到體內(nèi)后，使藥物定向移動(dòng)到病灶部位，達(dá)到治療的目的。n將磁性納米顆粒（Fe3O4 ）與介孔 SiO2 納米粒子復(fù)合可以 作為核磁 共振成 像 (MRI) 的造影劑。n實(shí)驗(yàn)：靜脈注射荷蘭小鼠n而納米藥物輸送體系本身具有獨(dú)特的尺寸效應(yīng)，還可以對(duì)其功能化修飾，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病灶部位的靶向聚集。n以PEG為

7、模板，修飾葉酸，MSN-FOL。n羧基修飾，構(gòu)建了葉酸調(diào)控的靶向藥物輸送體系，同時(shí)連接近紅外熒光染料作為標(biāo)記分子用于阿霉素的輸送，此復(fù)合體系不僅可以有效地靶向細(xì)胞、提高細(xì)胞對(duì)藥物的攝取，還可以活體成像，從而實(shí)現(xiàn)診斷、治療一體化。靶向修飾的多功能介孔二氧化硅納米輸送體系靶向修飾的多功能介孔二氧化硅納米輸送體系n介孔二氧化硅以其獨(dú)特的性能，在生物醫(yī)藥等領(lǐng)域顯示出了極大的應(yīng)用前景，也將給臨床診斷和治療帶來(lái)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。n開(kāi)發(fā)研制生物降解的介孔二氧化硅藥物輸送體系是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。納米SiO2的用途n廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、電子、陶瓷、涂料、石膏、蓄電池、顏料、化妝品、有機(jī)玻璃、環(huán)保等諸多領(lǐng)域，并為相關(guān)領(lǐng)域的工業(yè)發(fā)展提供了新材料基礎(chǔ)和技術(shù)保證 。n陶瓷陶瓷：添加納米Si02不但可以提高陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性，而且可以提高材料的硬度和彈性等性能。加入Si02納米粉后復(fù)合材料的孔洞減少，致密度增加，使燒結(jié)溫度降低，含納米粉的陶芯強(qiáng)度比不含納米粉的提高了約4