納米二氧化硅精品課件

1、納米二氧化硅第1頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二定義及性質納米SiO2 ，呈三維網(wǎng)狀結構，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，處于熱力學非穩(wěn)定狀態(tài)，俗稱為“超微細白炭黑” 。粒徑小，比表面積大，表面吸附能力強，表面能大，化學純度高，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，補強性，增稠性和觸變形，因此廣泛應用于橡膠，塑料，陶瓷，化學催化等領域。第2頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二納米SiO2 制備方法物理法一般是指機械粉碎法，利用超級氣流粉碎機或高能球磨機等將Si02的聚集體粉碎，產(chǎn)品粒度一

2、般能達到15m 。化學法可制得純凈且粒徑分布均勻的超細Si02顆粒，其主要包括沉淀法、溶膠凝膠法、微乳液法 。第3頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二沉淀法是將不同化學成分的物質首先在溶液狀態(tài)下進行混合，在混合溶液中加入適當?shù)挠脕沓恋碇苽浼{米顆粒的前驅體沉淀劑，再將此沉淀物進行干燥或煅燒，從而得到相應的納米顆粒。王曉英等采用質量分數(shù)為95% 98%的濃H2SO4 與Na2SiO3.9H2O反應，利用H2SO4 的放熱使反應順利進行，并且在反應過程中加入一定量的分散劑、表面活性劑，防止原生粒子的團聚，制備出了高分散的納米二氧化硅。第4頁，共17頁，2022年，5月20日，9點

3、58分，星期二溶膠-凝膠法 指采用化學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，之后加入強酸，從而誘發(fā)硅酸根的聚合，并進行水解縮合反應。溶膠在溶液中形成穩(wěn)定的透明體系，經(jīng)陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡結構的凝膠，當網(wǎng)絡間充滿了失去流動性的溶劑，便形成凝膠，凝膠經(jīng)過干燥，制備出納米二氧化硅.第5頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二微乳液法通過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、團聚、熱處理后得到納米粒子。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

4、控水解，合成了具有無定形結構的球形二氧化硅納米粒子。第6頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二納米SiO2制備新技術水稻是一個納米硅的生物制造器，以稻秸為原料制備納米二氧化硅。步驟：稻桔纖維高溫熱解濃鹽酸沸水浴蒸干（2次）移入烘箱取出冷卻濃鹽酸煮沸過濾烘干灼燒至恒質量白色顆粒（二氧化硅）第7頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二球磨處理使SiO2顆粒進一步細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，保留時間2 h，并經(jīng)高能球磨機球磨，時間為10min。第8頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二納米SiO2對水泥水化的影響納米S

5、iO2的火山灰活性遠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，早期以納米硅為核心，迅速與Ca( OH)2 反應，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)絡結構; 后期在鏈狀結點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)部的拉應力。納米二氧化硅的摻量在0. 25% 3. 00%范圍時，由于納米二氧化硅的納米誘導水化效應及其火山灰活性作用，使水化進程加速，生成較多的水化產(chǎn)物，改善界面結構，最終在硬化漿體內(nèi)形成一個密集型網(wǎng)絡顯微結構，明顯地提高其力學強度。第9頁，共17頁，2022年，5月20日，9點5

6、8分，星期二納米SiO2對水泥水化的影響Min-Hong研究了納米二氧化硅( 占混合物總量1%) 對摻有大量的礦渣粉煤灰的混凝土凝結時間的影響，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，第三峰都提前達到，加速了放熱速率，并且效果比硅灰更顯著。納米SiO2和CH反應增加了C-S-H的含量，致使微觀結構緊密，提高硬化水泥漿體的性能。壓實的干顆粒和膠體懸浮狀，水泥漿體混合物中，后者效果更好。納米SiO2的最佳摻量應為0.5%-1.0%時，力學性能最大。第10頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二介孔SiO2納米顆粒可用作藥物載體很好的生物相容性、水溶性和穩(wěn)定

7、的化學性質介孔二氧化硅材料被認為是一種傳輸抗癌藥物及靶向分子的優(yōu)良載體。介孔二氧化硅是一種優(yōu)良的骨架材料，它可以與磁性物質結合，通過靶區(qū)暴露于磁場中就能控制這種載體在體內(nèi)的分布。通過靜脈注射進入到體內(nèi)后，使藥物定向移動到病灶部位，達到治療的目的。第11頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二將磁性納米顆粒（Fe3O4 ）與介孔 SiO2 納米粒子復合可以 作為核磁 共振成 像 (MRI) 的造影劑。實驗：靜脈注射荷蘭小鼠第12頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二而納米藥物輸送體系本身具有獨特的尺寸效應，還可以對其功能化修飾，從而實現(xiàn)對病灶部位的靶向聚集。以P

8、EG為模板，修飾葉酸，MSN-FOL。羧基修飾，構建了葉酸調控的靶向藥物輸送體系，同時連接近紅外熒光染料作為標記分子用于阿霉素的輸送，此復合體系不僅可以有效地靶向細胞、提高細胞對藥物的攝取，還可以活體成像，從而實現(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第13頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二介孔二氧化硅以其獨特的性能，在生物醫(yī)藥等領域顯示出了極大的應用前景，也將給臨床診斷和治療帶來突飛猛進的發(fā)展。開發(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)展的一個重要方向。第14頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二納米SiO2的用途廣泛應用于橡膠、塑料、電子、陶瓷、涂料、石膏、蓄電池、顏料、化妝品、有機玻璃、環(huán)保等諸多領域，并為相關領域的工業(yè)發(fā)展提供了新材料基礎和技術保證 。第15頁，共17頁，2022年，5月20日，9點58分，星期二陶瓷：添加納米Si02不但可以提高陶瓷材料的強度、韌性，而且可以提高材料的硬度和彈性等性能。加入Si02納米粉后復合材料的孔洞減少，致密度增加，使燒結溫度降低，含納米粉的陶芯強度比不含納米粉的提高了約4倍。光學領域作用：將納米Si02和納米TiO2微粒制成多層干涉膜，總厚度為微