二氧化硅的处理方法研究2
二氧化硅研究报告
二氧化硅研究报告一、引言二氧化硅是一种重要的无机化合物，化学式为SiO2，常见的形态有晶体、胶体和溶胶等。
二氧化硅在工业、材料科学、生物医学和环境保护等领域都有广泛的应用。
本研究报告将对二氧化硅的制备方法、性质和应用进行综述。
二、制备方法1.转化法：通过将硅酸盐或硅石转化成二氧化硅。
硅酸盐转化法主要是通过加热硅酸盐，使其发生热分解反应，生成二氧化硅。
硅石转化法则是通过还原硅石，生成二氧化硅。
2.沉淀法：通过溶液中加入合适的化学试剂，使溶液中的硅酸盐沉淀下来形成二氧化硅。
沉淀法包括水溶液法、胶体溶液法、乳胶法等。
3.燃烧法：利用硅源与氧气或空气发生燃烧反应，生成二氧化硅。
燃烧法一般用于制备高纯度的二氧化硅。
三、性质1.物理性质：二氧化硅是一种无色、无味的固体，具有高熔点和高热稳定性。
晶体二氧化硅具有硬度较高、导热性好、电绝缘性能优异等特点。
2.化学性质：二氧化硅是一种弱酸性物质，可与碱性物质发生中和反应。
二氧化硅也可与一些金属反应生成相应的金属硅酸盐化合物。
四、应用1.工业领域：二氧化硅是一种结构性材料，在陶瓷、玻璃、橡胶、塑料和涂料等行业有广泛的应用。
二氧化硅在这些材料中能够增加硬度、改善透明度和延展性等性能。
2.生物医学领域：二氧化硅具有较大的比表面积和良好的生物相容性，因此在生物医学领域中有着广泛的应用。
例如，二氧化硅可以用作药物传递系统、生物材料的组成部分以及生物传感器的基质等。
3.环境保护领域：二氧化硅纳米材料可用于水处理、废气处理和固体废物处理等环境保护领域。
二氧化硅具有较大的吸附能力和催化活性，可以用于去除水中的有害物质和净化废气。
五、总结综上所述，二氧化硅是一种重要的无机化合物，在工业、材料科学、生物医学和环境保护等领域都有广泛的应用。
制备方法主要包括转化法、沉淀法和燃烧法等。
二氧化硅具有良好的物化性质，同时能够应用于陶瓷、玻璃、生物医学和环境保护等领域。
未来研究需要进一步优化制备方法，提高二氧化硅的性能，并探索新的应用领域。
溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅的研究
3、拓展应用领域：探索纳米二氧化硅在新的领域如光电器件、生物医学等 的应用潜力，为未来的科技发展提供新的可能性。
4、加强机理研究：深入研究溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅过程中的反应机 理和过程控制机制，为优化制备工艺提供理论支持独特的尺寸效应，在许多领域展现出巨大的潜力。其中， 纳米二氧化硅（SiO2）因其优异的化学稳定性、高比表面积和良好的机械性能， 被广泛应用于催化剂载体、吸附剂、药物载体和光电器件等领域。制备纳米二氧 化硅的方法有多种
六、展望与建议
溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅是一个富有挑战性和前景的研究领域。为了进 一步提高纳米二氧化硅的性能和应用范围，未来的研究可以从以下几个方面进行 探索：
1、开发新的前驱体和催化剂体系：通过研究新的前驱体和催化剂体系，有 望获得具有更好性能或特殊形貌的纳米二氧化硅。
2、优化制备工艺：通过对制备工艺的优化，降低成本并提高产量，有望实 现纳米二氧化硅的大规模生产和应用。
，如化学气相沉积、模板法、水热法等。其中，溶胶凝胶法由于其简便、成 本低、可大规模生产等优点，成为制备纳米二氧化硅的一种有效方法。本次演示 将探讨溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅的过程及影响因素。
二、溶胶凝胶法的基本原理
溶胶凝胶法是一种通过控制化学反应，将前驱体溶液转化为固相凝胶的制备 技术。该方法主要涉及三个步骤：溶液的化学反应、胶体的形成和凝胶的固化。 在此过程中，前驱体溶液中的化学物质通过缩合反应形成稳定的溶胶，随后溶胶 脱水干燥形成凝
3、拓展应用领域：探索纳米二氧化硅在新的领域如光电器件、生物医学等 的应用潜力，为未来的科技发展提供新的可能性。
4、加强机理研究：深入研究溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅过程中的反应机 理和过程控制机制，为优化制备工艺提供理论支持。
二氧化硅的多孔材料及其在吸附和分离中的应用
二氧化硅的多孔材料及其在吸附和分离中的应用二氧化硅是一种重要的材料，在科学研究和工业生产中得到广泛应用。
其中，多孔二氧化硅是一种特殊形态的材料，它拥有许多独特的性质和应用。
本文将介绍多孔二氧化硅的制备、性质以及在吸附和分离方面的应用。
一、多孔二氧化硅的制备1. 溶剂蒸发法溶剂蒸发法是一种制备多孔二氧化硅的常用方法。
这种方法的具体步骤如下：首先，在有机溶剂中加入二氧化硅前驱体，加热搅拌使其充分溶解；然后使其自然蒸发，直到产生固体。
在这个过程中，由于有机溶剂的挥发，产生了很多小孔和大孔，形成了多孔结构。
最后将产生的物质高温煅烧，从而得到纯净的多孔二氧化硅。
2. 模板法模板法是一种将有机物作为模板来制备多孔二氧化硅的方法。
具体步骤为：首先将有机物与二氧化硅前驱体混合；然后通过一系列的化学反应使有机物自身蒸发或氧化分解，在这个过程中，有机物模板留下了一系列的空隙，形成了多孔结构；最后通过高温煅烧将有机物模板去除，得到纯净的多孔二氧化硅。
二、多孔二氧化硅的性质1. 多孔结构多孔二氧化硅的最显著的性质就是它的多孔结构。
这种多孔结构可分为两种类型：介孔和微孔。
介孔的孔径在2-50纳米之间，微孔的孔径小于2纳米。
这些孔隙在多孔二氧化硅中分布均匀，数量众多，能够提供大量的吸附活性位点，从而使得多孔二氧化硅具有很强的吸附能力。
2. 高比表面积多孔二氧化硅的多孔结构使得它的比表面积非常大，通常在100-1000平方米/克之间。
这种巨大的比表面积为多孔二氧化硅带来了许多独特的性质，例如高度的吸附能力和分离效率。
3. 活性位点多孔二氧化硅的多孔结构是由一系列的空隙组成的，这些空隙通常被认为是其活性位点。
这些活性位点能够提供大量的表面反应机会，增强多孔二氧化硅的吸附、吸附分离等性质。
三、多孔二氧化硅在吸附和分离中的应用1. 吸附分离多孔二氧化硅在吸附分离中得到了广泛应用。
它能够选择性地吸附某些分子和离子，从而达到分离和富集的目的。
二氧化硅基材料的表面改性与应用
二氧化硅基材料的表面改性与应用二氧化硅是一种广泛应用于材料科学领域的重要材料之一，其独特的化学特性和物理特性使其在许多领域都有重要的应用。
为了进一步优化二氧化硅的性能，表面改性技术被广泛研究和应用。
二氧化硅基材料的表面改性涉及到对材料表面进行一系列化学或物理处理的过程，目的是改变材料表面的相关特性。
这种改性技术可以通过不同的方法实现，包括溶液法、气相法等。
在溶液法中，常见的表面改性方法包括浸渍、涂覆、溶胶凝胶法等。
通过表面改性，可以改变二氧化硅表面的化学功能团和结构，从而调控材料的亲水性、疏水性等性质。
例如，通过引入有机硅化合物对二氧化硅表面进行修饰，可以提高材料的耐热性、耐腐蚀性和抗老化性能。
此外，还可以通过改变表面的纹理结构，提高材料的机械强度和导热性能。
表面改性技术对于二氧化硅的应用具有重要意义。
比如，在光电材料领域，通过对二氧化硅表面进行改性，可以提高材料的光学性能，使其具备更好的光吸收和光散射特性，提高太阳能电池的光电转化效率。
此外，在生物医学领域，通过对二氧化硅表面进行改性，可以调控材料与生物体的相容性，提高生物材料的生物相容性和生物降解性能。
此外，表面改性技术还能够用于二氧化硅材料的功能化修饰。
通过在二氧化硅表面引入具有特定功能的化合物或生物分子，可以赋予材料特定的化学反应性、生物活性等。
例如，在传感器领域，可以在二氧化硅表面引入特定的生物分子，使材料具备对特定生物分子的识别和检测功能。
总之，二氧化硅基材料的表面改性是一项具有重要意义的研究领域。
通过对材料表面进行化学或物理处理，可以改变材料的表面性质，从而调控其在不同领域的应用性能。
未来，随着科学技术的不断进步，相信表面改性技术将在二氧化硅材料的研究和应用中发挥越来越重要的作用。
纳米二氧化硅团聚的解决方案
纳米二氧化硅团聚的解决方案纳米二氧化硅（nanosilica）是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
然而，纳米二氧化硅在制备和应用过程中容易团聚，导致其性能下降。
因此，解决纳米二氧化硅团聚问题成为了研究人员关注的焦点之一。
本文将介绍几种解决纳米二氧化硅团聚的有效方案。
一种常用的解决纳米二氧化硅团聚的方法是表面修饰。
通过在纳米二氧化硅表面引入有机官能团或聚合物链，可以增加其表面的亲水性或疏水性，从而减少纳米颗粒之间的吸引力，降低团聚的倾向。
例如，可以使用有机硅偶联剂对纳米二氧化硅进行修饰，将有机官能团引入纳米二氧化硅表面，从而增强其分散性。
此外，通过控制修饰剂的含量和修饰时间，还可以调控纳米二氧化硅的团聚程度。
使用表面活性剂也是一种常见的解决纳米二氧化硅团聚的方法。
表面活性剂分子具有亲水基团和疏水基团，可以在纳米颗粒表面形成一层分子膜，阻碍纳米颗粒之间的接触，从而减少团聚。
常用的表面活性剂包括十二烷基硫酸钠（SDS）、辛基磺酸钠（SOS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）等。
这些表面活性剂可以通过吸附在纳米二氧化硅表面形成电双层，增加纳米颗粒之间的排斥力，防止团聚的发生。
调节溶剂体系也是一种有效的解决纳米二氧化硅团聚的方法。
溶剂的性质对纳米颗粒的分散状态有很大影响。
一般来说，极性溶剂对纳米颗粒具有较好的分散效果，而非极性溶剂则容易引起纳米颗粒的团聚。
因此，在溶剂选择和控制方面，可以采用合适的极性溶剂或混合溶剂，以提高纳米二氧化硅的分散性和稳定性。
利用超声波处理也是一种常用的解决纳米二氧化硅团聚的方法。
超声波振荡引起的微观涡流和局部高温等效应，可以破坏纳米颗粒之间的吸附力和表面张力，使其分散在溶液中。
超声波处理不仅可以有效分散纳米二氧化硅，还可以控制纳米颗粒的粒径和形貌。
解决纳米二氧化硅团聚的方案主要包括表面修饰、使用表面活性剂、调节溶剂体系和超声波处理等方法。
这些方法可以单独使用，也可以结合使用，以达到最佳的分散效果。
二氧化硅的处理方法研究2
二氧化硅处理方法的研究第一章前言1、选题的目的、意义由于二氧化硅部的聚硅氧和外表面存在的活硅醇基及其吸附水，使其呈亲水性,在有机相中难湿润和分散,与有机基体之间结合力差,易造成界缺陷,使复合材料性能降低［1－3］,而二氧化硅可用于橡胶制品、塑料制品、粘合剂、涂料等领域,要想改善这种缺陷,我们需要通过对二氧化硅进一步处理,使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面,这种表面功能的改变在实际应用中有重要价值。
据此我们利用一些表面改性方法如沉淀法二氧化硅表面改性、十二醇二氧化硅表面改性、气相法二氧化硅表面改性、两亲性聚合物改性二氧化硅等来使亲水性的二氧化硅通过表面处理改性为疏水的二氧化硅,以提高产品的亲油性、分散性和相容性,并能使二氧化硅在某些乳液中既能长期稳定分散,又能保证它与基料在成膜后能有良好的界面结合。
第二章、二氧化硅处理方法的研究现状目前我们对二氧化硅处理方法的研究主要分为：纳米级二氧化硅的改性处理和非纳米级的二氧化硅的改性处理。
2．1非纳米级二氧化硅的研究2．1．1二氧化硅的概念：SiO2又称硅石。
在自然界分布很广,如石英、石英砂等。
白色或无色,含铁量较高的淡黄色。
密度2.2 ～2.66。
熔点1670℃（麟石英）；1710℃（方石英）。
沸点2230℃,相对介电常数为3.9。
不溶于水微溶于酸,呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。
用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。
2．1．2非纳米级二氧化硅表面改性由于在二氧化硅表面存在有羟基,相邻羟基彼此以氢键结合,孤立羟基的氢原子正电性强,易与负电性原子吸附,与含羟基化合物发生脱水缩合反应,与亚硫酰氯或碳酰氯反应,与环氧化台物发生酯化反应。
表面羟基的存在使表面具有化学吸附活性,遇水分子时形成氢键吸附。
二氧化硅表面是亲水性的,无论气相法或沉淀法都是如此,差异仅是程度不同这导致了在与橡胶配合时相容性差,在配合胶料对硫化促进剂吸附而迟延硫化。
介孔有机二氧化硅
介孔有机二氧化硅（Mesoporous Organosilica，简称MOS）是一种新型的纳米多孔材料，具有介孔结构和有机功能团的特点，具有较大的比表面积和较好的热稳定性，广泛应用于催化、吸附和生物医药等领域。
本文将详细介绍介孔有机二氧化硅的制备方法、结构特点、应用领域和研究进展。
一、介孔有机二氧化硅的制备方法介孔有机二氧化硅的制备方法主要包括溶胶凝胶法、硬模板法、软模板法和微乳液法等。
其中，溶胶凝胶法是最常见的制备方法之一。
其制备步骤如下：1. 选择合适的硅源和有机硅源，如正硅酸乙酯（TEOS）和三甲基乙氧基硅烷（MTES）等。
2. 将硅源和有机硅源混合，并加入溶剂和催化剂，在搅拌条件下形成溶胶。
3. 将得到的溶胶加入模板剂，在适当的条件下进行充分混合和水解凝胶。
4. 将凝胶进行干燥和煅烧，去除模板剂得到介孔有机二氧化硅。
通过控制反应条件和模板剂的类型，可以调控介孔有机二氧化硅的孔径大小、孔道结构和有机功能团的分布等性质。
二、介孔有机二氧化硅的结构特点介孔有机二氧化硅具有独特的介孔结构和有机功能团的特点，其主要结构特点包括：1. 介孔结构：介孔有机二氧化硅具有较大的孔径范围（2-50 nm）和高度有序的孔道结构，表面积大、孔容大，适合吸附分子和催化反应。
2. 有机功能团：通过引入不同类型的有机功能团（如氨基、羟基、羧基等），可以调控介孔有机二氧化硅的表面性质和化学反应活性，拓展其应用领域。
3. 稳定性：介孔有机二氧化硅具有较好的热稳定性和化学稳定性，能够在高温和酸碱环境下保持稳定性。
通过调控介孔结构和有机功能团的种类和分布，可以实现对介孔有机二氧化硅性能的定制化设计，实现多种应用需求。
三、介孔有机二氧化硅的应用领域介孔有机二氧化硅具有丰富的应用潜力，在催化、吸附、分离、传感和生物医药等领域有着广泛的应用。
主要应用包括：1. 催化：介孔有机二氧化硅作为催化剂载体，在催化反应中起到支撑和传质的作用，提高催化剂的催化活性和选择性。
二氧化硅处理方法的研究
二氧化硅处理方法的研究08 级化学工程与工艺黄星桥摘要：随着人们环保意识的不断增长，绿色消费已是当今世界上流社会的时尚。
化工生产中，易挥发的毒性有机溶剂渐渐被水所取代，各种无机颗粒填充聚合物乳液体系已得到较为广泛的应用，由于涂料产品总量之大，水性涂料首先成为环境标志的典型代表【1】。
此外，水性胶粘剂、水性油墨以及其它复合材料体系也不断得到研究与开发。
在包括填料、聚合物基料和溶剂这样的分散体系中，溶剂和基料竞争填料表面上的吸附位置。
为了最佳的或可接受的填料分散，基料如果不是优先吸附，至少应当相等地被吸附【2】。
油性体系中，无机填料表面的亲油改性，可保证填料在体系的分散稳定性，树脂与亲油表面的亲和吸附，使填料与基料间界面结合不成为难题；水溶性高分子体系与油性体系类似，无机填料的极性表面基本上不影响分散稳定性及界面问题。
而乳胶体系填料在溶剂’水j中的分散以及它与乳胶颗粒在成膜时的界面粘结成为一对矛盾。
为解决这一矛盾，使用带两亲性端基的分散剂是常用的手段，一种优良的代表性氨基醇是2一氨基一2一甲基一1一丙醇，商品名为AM一95【3】。
这种分散由于易受PH值、温度等条件的影响，贮存稳定性不好。
为此，Th. Batzilla and A. Tulken【4】在细Al片表面形成交联共聚物，不容易受各种条件影响，但在体系中这种物理吸附还是存在解吸附现象，影响分散及涂膜的性能。
因此，本实验主要研究通过化学接枝两亲性共聚物的方法，以期使填料（二氧化硅）在乳液体系（聚丙烯酸酯乳液）中，既能长期稳定分散，又能保证它与基料在成膜后有良好的界面结合, 除此之外还有物理改性（表面包覆改性，热处理改性）和化学改性（醇酯法表面改性，偶联剂法改性，改性及气相法表面改性）。
一、二氧化硅表面处理方法1.1 物理改性【5~7】物理改性是指两组分之间除范德华力、氢键力或静电吸附等分子之间的相互作用力外，不存在离子键或共价键作用的一种表面改性方法。
SiO2提纯技术综述
一、项目介绍随着科学技术的进步,高科技用硅量大大增加,国内外市场需求旺盛,市场前景看好。
光电源、电子材料、光通讯、SiO2薄膜材料、激光、航天等高科技产业,对石英玻璃的需求量很大,供不应求。
但由于这些特种玻璃对原料要求很高,通常要求SiO2含量大于99.9%,甚至99.99%,而允许的杂质含量非常低,在用熔炼或冶炼方法生产这些专用玻璃时,通常选用天然水晶为原料。
然而,天然水晶资源日趋枯竭,使得国内外都在努力寻找替代品,其中最有希望的是用普通硅质原料制备高纯石英砂,以高纯或超纯石英砂替代水晶。
目前我国所需的高纯二氧化硅大部分依赖进口。
因此，采用石英砂提纯技术，获得高纯二氧化硅，是满足我国高技术领域对高纯硅需求的有效途径，对促进我国国民经济发展具有重要的意义。
二、项目调研情况2.1国内外生产情况2.1.1国外生产状况美国从上世纪七十年代初便开始投入大量资金和人力进行高纯石英砂的研发，经过十多年不懈努力，开发出从天然矿石提取制备高纯石英砂的先进技术。
由于高纯石英用途特殊，美国每年都有一定量的战略储备，且从不对外输出相关生产技术，只是出口产品。
俄罗斯、日本和德国等基本上可以实现自给。
除了巴西出口未经加工的水晶原矿外，世界高档石英玻璃原料即高纯石英砂90%以上出口市场被美国尤尼明公司垄断。
中国便是其产品出口国之一。
2.1.2国内生产状况目前，我国石英玻璃生产所用的中低档石英砂大部分是从水晶中制取的。
水晶在我国的储量很有限，且价格昂贵。
由于分布呈现不规则状态，质地不均匀，有些矿物杂质和工艺过程中的混杂物质不可能除掉，导致由水晶中生产的高纯石英砂批量小，质量也不稳定。
江苏连云港地区目前属于国内用水晶作原料制取高纯石英砂较为集中的地区，当地水晶料的致命弱点是软化点低，就水晶矿物的纯度而言，单一的一块、几块、几十块，甚至几十吨，基本上可以达到世界先进水平，但是大量的工业化生产，就很难保证矿物组织的均匀性和内在品质的化学含量的一致性。
二氧化硅气凝胶的常压干燥法制备与性能研究
二氧化硅气凝胶的常压干燥法制备与性能探究引言二氧化硅气凝胶作为一种新型多孔材料，具有低密度、高比表面积和良好的热稳定性等优点，被广泛应用于催化剂支撑体、热绝缘材料、吸附材料等领域。
其常压干燥法制备具有操作简便、成本低廉等优势，因此在实际应用中具有潜力。
本文针对二氧化硅气凝胶的常压干燥法制备与性能进行了详尽探究。
常压干燥法制备二氧化硅气凝胶的常压干燥法制备主要包括溶胶凝胶法和凝胶树脂法。
溶胶凝胶法是将硅源和溶剂混合制成溶胶，经固化凝胶化后在常压下干燥得到气凝胶。
凝胶树脂法则是将硅源和某种高分子凝胶剂混合制成凝胶，再在常压下干燥制备气凝胶。
性能探究1. 结构性能：通过扫描电子显微镜(SEM)观察二氧化硅气凝胶的形貌结构，结果显示其呈现多孔络合结构，孔径分布匀称。
使用BET比表面积测试仪测定气凝胶的比表面积，结果显示其比表面积达到数百平方米/克级别，具有很大的吸附能力。
2. 热稳定性：通过热重分析仪对二氧化硅气凝胶进行热稳定性测试，结果显示其在高温下保持稳定，失重量分外低，表现出良好的热稳定性。
3. 吸附性能：通过氮气吸附/脱附试验测试气凝胶的孔隙结构和吸附性能。
结果显示其具有较高的孔隙体积和孔径分布，适用于各种气体的吸附。
此外，对二氧化硅气凝胶进行染色后，可以用于吸附有机染料等物质。
4. 机械性能：通过载荷曲线测试机对气凝胶进行拉伸试验，结果显示其具有较好的拉伸强度和延展性，具备良好的机械性能。
应用前景为其在催化剂、热绝缘、吸附等领域的应用提供了理论基础和试验依据。
同时，常压干燥法具有操作简便、成本低廉等优势，适用于大规模制备。
因此，二氧化硅气凝胶的常压干燥法制备具有宽广的应用前景。
结论本文通过对常压干燥法制备的二氧化硅气凝胶进行性能探究，得出了以下结论：二氧化硅气凝胶具有多孔络合结构、高比表面积、良好的热稳定性和吸附性能；常压干燥法制备简便、成本低廉，适用于大规模制备；二氧化硅气凝胶具有宽广的应用前景。
制备沉淀二氧化硅参考实验方案2013.11.23
“连续法制备沉淀二氧化硅及性能检测”综合研究性实验参考实验方案一、连续法制备沉淀二氧化硅实验参考方案1、原材料工业硅酸钠溶液：40波美，SiO2含量28％固体Na2CO3、NaHCO32、实验条件（1）原料浓度：硅酸钠溶液：SiO2%=10%小苏打溶液：NaHCO3=7%Na2CO3=1.5%（2）一步原料进料速度：3-5L/minNa2CO3：3L/min，投料量1500mL小苏打溶液：4L/min，投料量1950mL（3）二步原料进料速度：小苏打溶液：0.2 L/min，投料量600mL水玻璃溶液：瞬间加入，投料量450mL （4）V一步：V二步=1：1（5）反应时间：一步反应时间：10min二步反应时间：10 min（6）反应温度：一步反应温度：90℃二步反应温度：70℃（7）搅拌速度：一步反应器搅拌速度：600r/min二步反应器搅拌速度：600r/min（8）洗涤条件：酸洗液：H2SO4=10%，洗涤三次（9）干燥条件：烘干干燥温度：120℃烘干干燥时间：5小时3、参考实验方案－探讨工艺条件对产品性能的影响（1）一步反应温度对产品吸油值及比表面的影响表1. 一步反应温度对产品吸油值及比表面的影响温度/℃吸油值/ml/g比表面/m2/g（2）一步反应硅酸钠溶液浓度对产品吸油值及三次结构的影响表2. 一步反应硅酸钠溶液浓度对产品吸油值及三次结构的影响水玻璃溶液浓度/％吸油值/ml/g比表面/m2/g（3）一步反应时间对产品吸油值及比表面的影响表3. 一步反应时间对产品吸油值及比表面的影响时间/min吸油值/ml/g比表面/m2/g（4）二步反应时间与产品吸油值及比表面的关系表4. 二步反应时间与产品吸油值及比表面的关系二步反应时间/min吸油值/ml/g比表面/m2/g（5）一步反应及二步反应对产品吸油值及比表面的影响表5 一步反应及二步反应对产品吸油值及比表面的影响一步反应物料二步反应物料吸油值/ml/g2（6）等等二、传统沉淀法制备二氧化硅实验参考方案1、原材料工业硅酸钠溶液：40波美，SiO2含量28％分析纯硫酸：98％2、实验条件（1）原料浓度：硅酸钠溶液：SiO2%=10%（硅酸钠＋水：大约1比3），投料量200mL 硫酸溶液：H2SO4=3% 28ml+1000mL水，投料量按PH控制要求（2）反应条件：反应时间（进料速度）：40 min反应温度：70－80℃反应PH：7.5－8（3）老化条件：老化时间：30 min老化温度：同反应温度老化PH：4（4）洗涤条件：水洗，至中性（5）干燥条件：烘干干燥温度：120℃；烘干干燥时间：5小时3、实验步骤（1）在反应器（1000mL烧杯）中加水至搅拌浆位置（大约150mL），加热至80－85℃（2）保持恒温，搅拌条件下同时加入稀硅酸钠溶液和硫酸溶液，控制反应液PH7.5－8，投料时间大约40min（3）投料完毕，加酸酸化至PH7，保温老化30min（4）冷却后，过滤，洗涤至中性――――（5）干燥――――（6）粉碎（7）样品性能检测和表征―――4、参考实验方案－探讨工艺条件对产品性能的影响（1）反应温度对产品吸油值及比表面的影响表1. 反应温度对产品吸油值及比表面的影响温度/℃吸油值/ml/g比表面/m2/g（2）反应硅酸钠溶液浓度对产品吸油值及三次结构的影响表2. 硅酸钠溶液浓度对产品吸油值及三次结构的影响水玻璃溶液浓度/％吸油值/ml/g比表面/m2/g（3）反应时间对产品吸油值及比表面的影响表3. 反应时间对产品吸油值及比表面的影响时间/min吸油值/ml/g比表面/m2/g（4）老化时间与产品吸油值及比表面的关系表4. 老化时间与产品吸油值及比表面的关系老化时间/min吸油值/ml/g比表面/m2/g（5）反应液PH对产品吸油值及比表面的影响表5 反应液PH对产品吸油值及比表面的影响反应液PH吸油值/ml/g比表面/m2/g（6）老化PH对产品吸油值及比表面的影响表5 老化PH对产品吸油值及比表面的影响老化PH吸油值/ml/g比表面/m2/g（7）等等“连续法制备沉淀二氧化硅及性能检测”综合研究性实验成绩登记。
二氧化硅的接枝共聚
二氧化硅的接枝共聚1.引言1.1 概述二氧化硅接枝共聚是一种重要的材料改性方法，通过将聚合物分子与二氧化硅表面进行化学键合，实现聚合物与二氧化硅的高效结合。
这种接枝共聚技术可以改善二氧化硅的性能，使其在各个领域的应用得到进一步拓展。
接枝共聚的原理是在二氧化硅表面引入功能化官能团，通过化学键合的方式将聚合物与官能团进行连接。
这样一来，聚合物的特性可以与二氧化硅的特性相互结合，形成一种具有特定功能的复合材料。
接枝共聚不仅可以增加材料的稳定性和耐用性，而且还可以提高材料的附着力和界面相容性。
在二氧化硅的接枝共聚方法中，常用的策略包括原位接枝、化学修饰和物理吸附等。
原位接枝是指通过表面反应将官能团引入二氧化硅颗粒表面，然后与聚合物分子进行化学键合。
化学修饰是指先将聚合物分子表面进行官能团修饰，再通过化学反应将其与二氧化硅表面进行连接。
物理吸附则是利用分子间吸附力将聚合物分子吸附在二氧化硅表面上。
通过二氧化硅的接枝共聚，可以使其性质得到显著改善。
例如，接枝共聚可以提高二氧化硅的抗氧化性能、耐磨性和耐候性，同时也可以增加其表面活性和分散性。
此外，接枝共聚还能够改善二氧化硅与聚合物基体之间的相容性，从而增强材料的力学性能和热稳定性。
未来的研究方向包括进一步探索接枝共聚的机制和方法，优化接枝共聚体系的配比和工艺条件，开发具有特定功能的二氧化硅复合材料。
此外，还可以探索接枝共聚技术在其他材料改性领域的应用，进一步拓展其在电子、医药、环境等领域的潜力。
总之，二氧化硅的接枝共聚是一种重要的材料改性方法，通过将聚合物与二氧化硅表面进行高效结合，可以显著改善二氧化硅的性能，为其在各个领域的应用提供新的可能性。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以写作如下：文章结构：本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍了接枝共聚的概述，对文章的背景和研究对象进行了简要介绍，并阐述了文章的目的。
正文部分将详细探讨接枝共聚的定义和原理，以及二氧化硅的接枝共聚方法。
从粉煤灰中提取氧化铝和二氧化硅的研究共3篇
从粉煤灰中提取氧化铝和二氧化硅的研究共3篇从粉煤灰中提取氧化铝和二氧化硅的研究1随着工业化的不断发展，粉煤灰这一废弃物的处理已成为一项重要的任务。
而近年来，研究人员开始关注粉煤灰中提取宝贵金属元素的方法。
这其中，提取氧化铝和二氧化硅就成为了热点。
本文将重点探讨从粉煤灰中提取氧化铝和二氧化硅的研究现状和最新进展。
1. 粉煤灰的组成粉煤灰是燃煤后化学反应的产物，主要由二氧化硅、氧化钙、氧化铝、氧化镁等无机物组成。
粘土矿物、石英、石灰石等也是粉煤灰的成分之一。
2. 氧化氢的预处理在提取氧化铝之前，需要对粉煤灰进行预处理，通常的方法是将粉煤灰与水混合搅拌，然后加入氢氧化钠。
这个过程会使粉煤灰中的硅酸盐转化为氢氧化物，而氧化铝则升华出来，从而得到了氧化铝。
但这种方法的缺点是过程中会生成大量的氢氧化钠，而这在回收中比较困难。
3. 转化成氢氧化物和硅酸另一个提取氧化铝的方法是将粉煤灰与氢氧化氨混合，然后用热水或热酸溶液淬冷。
此法可以得到氢氧化铝的沉淀。
不过，这个方法所得到的沉淀含有大量的杂质，因此还需要进一步的精炼。
与之相比，直接从粉煤灰中提取氧化铝的方法虽然成本高一些，但却可以避免一些上述方法的麻烦。
4. 清洁提取二氧化硅跟提取氧化铝相比，提取二氧化硅磷更加困难。
因此，需要一种高效、可靠、环保的方法对二氧化硅进行提取。
近年来，研究人员一直致力于开发一种此类方法。
最新的研究表明，将强酸和强碱混合加入到氨气水中，然后加入多孔硅材料，即可将二氧化硅从粉煤灰中高效清洁地提取出来。
这种方法具有高效、环保的特点，并可以在大规模应用中实现。
综上所述，从粉煤灰中提取氧化铝和二氧化硅是一项具有重要意义的工作。
目前，多种方法在不断的研究中被提出，以寻求更加高效、经济、环保的提取方式从粉煤灰中提取氧化铝和二氧化硅是一项具有重要意义的工作，因为它们是行业生产和人类生活中不可缺少的材料。
目前，多种提取方法被研究，但每种方法都存在一定的优缺点。
具有特殊浸润性的二氧化硅功能表面的制备与研究
具有特殊浸润性的二氧化硅功能表面的制备与研究一、本文概述随着科学技术的发展，材料表面的浸润性已成为材料科学和工程领域中一个备受关注的研究热点。
特殊浸润性的表面材料在许多领域，如生物医学、微电子、能源转换和存储、流体控制等，都展现出巨大的应用潜力。
二氧化硅（SiO₂）作为一种常见且重要的无机非金属材料，因其优异的物理和化学性质，特别是其可调控的表面浸润性，受到了广泛的关注和研究。
本文旨在探讨具有特殊浸润性的二氧化硅功能表面的制备技术及其相关性能研究。
我们将首先介绍二氧化硅的基本性质及其浸润性调控的机理，然后详细阐述通过不同方法制备特殊浸润性二氧化硅表面的过程，包括物理法、化学法以及微纳加工技术等。
接着，我们将对制备得到的特殊浸润性二氧化硅表面进行表征，并分析其浸润性、化学稳定性、机械性能等关键性能。
我们将探讨这些具有特殊浸润性的二氧化硅表面在生物医学、微电子、能源等领域的应用前景。
通过本文的研究，我们期望能为具有特殊浸润性的二氧化硅功能表面的制备提供有效的技术手段和理论支持，推动其在各个领域的实际应用，并为相关领域的研究提供新的思路和启示。
二、二氧化硅功能表面的制备方法制备具有特殊浸润性的二氧化硅功能表面，关键在于通过精确控制表面化学组成、微观结构和形貌，以达到调控表面浸润性的目的。
下面介绍几种常用的制备方法。
化学气相沉积法是一种在气态条件下，通过化学反应生成固态物质并沉积在基材表面的方法。
在二氧化硅功能表面的制备中，通过选择适当的硅源和氧化剂，可以在基材表面形成一层均匀的二氧化硅薄膜。
通过控制反应条件，如温度、压力、气体流量等，可以调控二氧化硅薄膜的微观结构和浸润性。
溶胶-凝胶法是一种通过水解和缩聚反应制备二氧化硅材料的方法。
首先将硅源（如硅烷、硅酸酯等）在溶剂中水解生成硅醇，然后硅醇之间发生缩聚反应形成三维网络结构的溶胶，最后通过干燥和热处理得到二氧化硅材料。
通过调控溶胶的组成、pH值、温度等条件，可以制备出具有不同浸润性的二氧化硅功能表面。
二氧化硅处理方法的研究
二氧化硅处理方法的研究08级化学工程与工艺黄星桥摘要：随着人们环保意识的不断增长，绿色消费已是当今世界上流社会的时尚。
化工生产中，易挥发的毒性有机溶剂渐渐被水所取代，各种无机颗粒填充聚合物乳液体系已得到较为广泛的应用，由于涂料产品总量之大，水性涂料首先成为环境标志的典型代表【1】。
此外，水性胶粘剂、水性油墨以及其它复合材料体系也不断得到研究与开发。
在包括填料、聚合物基料和溶剂这样的分散体系中，溶剂和基料竞争填料表面上的吸附位置。
为了最佳的或可接受的填料分散，基料如果不是优先吸附，至少应当相等地被吸附【2】。
油性体系中，无机填料表面的亲油改性，可保证填料在体系的分散稳定性，树脂与亲油表面的亲和吸附，使填料与基料间界面结合不成为难题；水溶性高分子体系与油性体系类似，无机填料的极性表面基本上不影响分散稳定性及界面问题。
而乳胶体系填料在溶剂‘水j中的分散以及它与乳胶颗粒在成膜时的界面粘结成为一对矛盾。
为解决这一矛盾，使用带两亲性端基的分散剂是常用的手段，一种优良的代表性氨基醇是2一氨基一2一甲基一1一丙醇，商品名为AMP一95【3】。
这种分散由于易受PH值、温度等条件的影响，贮存稳定性不好。
为此，Th．Batzilla and A．Tulken 【4】在细Al片表面形成交联共聚物，不容易受各种条件影响，但在体系中这种物理吸附还是存在解吸附现象，影响分散及涂膜的性能。
因此，本实验主要研究通过化学接枝两亲性共聚物的方法，以期使填料(二氧化硅)在乳液体系(聚丙烯酸酯乳液)中，既能长期稳定分散，又能保证它与基料在成膜后有良好的界面结合,除此之外还有物理改性（表面包覆改性，热处理改性）和化学改性（醇酯法表面改性，偶联剂法改性，改性及气相法表面改性）。
一、二氧化硅表面处理方法1.1 物理改性【5~7】物理改性是指两组分之间除范德华力、氢键力或静电吸附等分子之间的相互作用力外，不存在离子键或共价键作用的一种表面改性方法。
二氧化硅的处理方法研究
二氧化硅的处理方法研究二氧化硅（SiO2）是一种广泛应用于工业和科学领域的重要材料。
在高温、高压和腐蚀性环境下，二氧化硅具有出色的耐磨、耐腐蚀和绝缘性能。
由于其优秀的物理和化学性质，二氧化硅被广泛应用于光学、电子、建筑材料、制陶、化工、医药等领域。
然而，二氧化硅的制备和处理方法对保证其质量和性能至关重要。
首先，二氧化硅的热处理方法可以改善其晶体结构和形貌，从而改善其物理和化学性能。
热处理条件（如温度、时间）对二氧化硅的热稳定性、热导率和晶体结构有重要影响。
研究表明，在适当的温度和时间条件下进行热处理，可以使二氧化硅晶体结构更加稳定，提高其热导率和磷光性能。
其次，表面处理是提高二氧化硅材料性能的重要方法之一、通过在二氧化硅表面引入适量的功能化基团，可以改变其表面性质，如亲水性、亲油性和分散性。
常用的表面处理方法包括硅烷偶联剂法、溶胶-凝胶法和等离子体处理法等。
研究表明，表面处理可以提高二氧化硅的相容性、抗水分、抗腐蚀性能，并且有助于其在应用中的成形和加工。
此外，纳米二氧化硅的制备和处理也是当前研究的热点之一、纳米二氧化硅具有较大的比表面积和更好的分散性能，可以在光学、生物医学、电子学和催化等领域有广泛的应用。
在纳米二氧化硅的制备和处理过程中，控制成核和晶体生长过程是关键。
通过调节合成条件，如温度、溶剂、添加剂和表面修饰剂等，可以获得所需的纳米二氧化硅颗粒。
最后，二氧化硅的回收与再利用也是处理方法研究的重要方向之一、由于二氧化硅在很多工业生产过程中被消耗掉，如半导体、光伏、电子器件等制造过程中，其回收与再利用具有重要意义。
目前，研究人员主要通过湿法和干法两种方法进行二氧化硅的回收与再利用。
湿法主要是通过水洗、离心和干燥等方法将二氧化硅从废液中分离出来；干法则是通过磁选、气流选等方法将二氧化硅从废弃物中分离出来。
此外，还可以通过改变废料中二氧化硅的形态和结构特征来实现其回收和再利用。
综上所述，二氧化硅的处理方法研究是为了进一步优化材料性能、提高利用率和环保性能。
二氧化硅最简单处理方法
二氧化硅最简单处理方法“哎呀，这二氧化硅可真是让人头疼啊！”我一边看着手里的含有二氧化硅的东西，一边自言自语着。
我最近在研究一些日常物品的成分，发现二氧化硅还真是无处不在。
这东西虽然看似普通，但处理起来还真得讲究方法呢。
那二氧化硅最简单的处理方法是什么呢？别急，听我慢慢道来。
首先啊，我们得准备好一些工具，比如口罩，这可是很重要的，可不能让那些二氧化硅的粉尘跑进我们的呼吸道呀！然后就是手套，保护好我们的小手。
接下来就是处理步骤啦。
如果是比较少量的二氧化硅，比如在一些小物品上，我们可以用小刷子轻轻刷掉。
但这里要注意啦，动作一定要轻，可别把东西给弄坏了。
要是二氧化硅比较多，或者是在一些比较大的物品上，那我们就得采取更“厉害”的办法啦。
可以用清水先冲洗一下，把能冲掉的先冲掉，然后再用一些专门的清洁剂来处理。
“嘿，这样真的能行得通吗？”朋友在一旁疑惑地问。
“放心吧，肯定没问题的。
”我信心满满地回答。
这二氧化硅的处理方法在生活中的应用场景可多了去了。
就拿我们日常用的玻璃杯来说吧，有时候上面会有一些二氧化硅的痕迹，用我刚刚说的方法就能轻松处理掉，让杯子焕然一新。
还有一些陶瓷制品，也经常会有二氧化硅的存在，处理好了就能让它们更加美观。
我记得有一次，我家里的一个摆件上有很多二氧化硅的斑点，看着特别碍眼。
我就按照这些步骤去处理，嘿，还真别说，处理完之后那个摆件就跟新的一样，让我特别有成就感。
“哇，真的好厉害啊！”朋友看到处理后的效果忍不住赞叹道。
当然啦，在处理二氧化硅的时候也有一些要注意的地方。
比如一定要做好防护措施，别让自己受伤。
还有就是要根据不同的物品选择合适的处理方法，可不能盲目乱来哦。
总之呢，二氧化硅并不可怕，只要我们掌握了正确的处理方法，就能轻松应对。
大家也快去试试吧，让我们的生活更加干净整洁！不用再为二氧化硅而烦恼啦！。
二氧化硅陶瓷用
二氧化硅陶瓷用1.引言1.1 概述概述二氧化硅陶瓷是一种广泛应用于各个领域的材料，其制备方法和特性已经得到了越来越多的研究和应用。
二氧化硅陶瓷具有许多优良的物理、化学特性，如高硬度、高耐热性、优异的绝缘性能等，因此在诸多领域中有着广泛的应用前景。
在制备方法方面，二氧化硅陶瓷可以通过多种途径来制备，如热处理、溶胶-凝胶法、化学气相沉积等。
每种制备方法都有其独特的特点和适用范围，可以根据具体需求选择最合适的方法。
二氧化硅陶瓷的特性与应用也是一个重要的研究方向。
由于其低热膨胀系数和高耐热性，二氧化硅陶瓷在高温环境中的应用十分广泛，如航空航天领域中的高温结构件、汽车发动机中的排气阀等。
此外，二氧化硅陶瓷还具有良好的绝缘性能和较高的机械强度，可用于制备电子元件、陶瓷表面涂层等领域。
同时，二氧化硅陶瓷还具有较好的生物相容性，在生物医学领域中也有着广泛的应用，如人工关节、骨修复材料等。
本文将对二氧化硅陶瓷的制备方法和特性进行系统地总结与归纳，并展望其在未来的应用前景。
希望通过本文的分享，读者能对二氧化硅陶瓷有更全面、深入的了解，并为相关领域的研究和应用提供一定的参考和启发。
文章结构是写作过程中的一个重要组成部分，它对于文章内容的组织和表达方式十分关键。
本文按照以下内容结构进行撰写：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 二氧化硅陶瓷的制备方法2.2 二氧化硅陶瓷的特性与应用3. 结论3.1 总结3.2 展望在引言部分之后，正文部分是本文的核心内容，其中包含了二氧化硅陶瓷的制备方法和特性与应用的详细讨论。
通过介绍二氧化硅陶瓷的制备方法，读者可以了解到其在制备过程中的关键步骤和技术要点。
在介绍二氧化硅陶瓷的特性与应用时，可以包括其物理、化学、热学等方面的特性，以及在电子、光学、医疗等领域的应用情况。
最后，在结论部分，通过总结本文的主要观点和内容，强调二氧化硅陶瓷的重要性和广泛应用；同时，展望未来，探讨二氧化硅陶瓷在新材料、新技术领域的发展前景。
二氧化硅蒸发镀膜
二氧化硅蒸发镀膜1.引言1.1 概述概述二氧化硅蒸发镀膜是一种常用的表面处理技术，利用蒸发镀膜方法将二氧化硅材料沉积在各种基材表面上，形成一层均匀、透明且具有良好性能的薄膜。
该薄膜具有优良的物理、化学性能，广泛应用于电子、光学、太阳能等领域。
随着科学技术的不断进步，人们对于表面处理技术的要求也越来越高。
而二氧化硅蒸发镀膜由于其独特的特性和优势，成为了一种备受关注的技术。
通过二氧化硅蒸发镀膜，可以改变材料表面的光学、电学、热学等性质，从而提高材料的功能和性能。
本文将介绍二氧化硅蒸发镀膜的原理和方法，以及其在不同应用领域的应用情况。
同时，总结二氧化硅蒸发镀膜的优势，并展望其未来发展的前景。
通过深入了解二氧化硅蒸发镀膜技术的特点和应用，可以更好地认识和利用这一技术，促进材料表面处理领域的发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构的设定对于一篇长文的组织和阅读来说非常重要。
在本文中，我们将按照以下结构进行论述：1. 引言：在引言部分，我们将对二氧化硅蒸发镀膜进行概述，并介绍本文的目的。
2. 正文：- 2.1 二氧化硅蒸发镀膜的原理和方法：在这一部分，我们将详细介绍二氧化硅蒸发镀膜的工作原理和镀膜方法，并解释其背后的物理化学过程。
- 2.2 二氧化硅蒸发镀膜的应用领域：在这一部分，我们将探讨二氧化硅蒸发镀膜在不同领域的应用，包括电子设备制造、光学薄膜、防反射涂层等。
我们将介绍其在各个领域的优势和潜在应用价值。
3. 结论：- 3.1 总结二氧化硅蒸发镀膜的优势：在这一部分，我们将总结二氧化硅蒸发镀膜的优势，例如其高质量、可控性和适用性等，并强调其在现代科技和工程中的重要性。
- 3.2 展望二氧化硅蒸发镀膜的未来发展：在这一部分，我们将展望二氧化硅蒸发镀膜的未来发展趋势，包括技术改进、新材料探索等方面的可能性。
我们将讨论现有挑战，并提出未来研究的方向和可能的解决方案。
通过以上结构的合理安排，我们旨在全面系统地介绍二氧化硅蒸发镀膜，从其原理和方法、应用领域到优势和未来发展进行论述，以期为读者提供全面深入的了解和启发。
二氧化硅_降解_概述及解释说明
二氧化硅降解概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将探讨二氧化硅降解的概念、技术和应用，并对其环境影响和未来发展提出相关建议。
二氧化硅作为一种常见的无机材料，在多个领域得到广泛应用，但其可持续性和对环境的潜在危害成为人们关注的焦点。
因此，深入了解二氧化硅降解问题是十分必要的。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行阐述。
引言部分旨在提供对全文内容的概览，同时介绍文章结构，使读者能够更好地了解即将呈现的内容。
1.3 目的本文旨在全面理解和讨论二氧化硅降解问题。
具体而言，我们将首先介绍二氧化硅以及其在不同领域中的广泛应用，然后着重讨论二氧化硅降解的定义、意义以及相关机制和过程。
接下来，我们将探究光催化降解技术、生物降解技术以及化学降解技术等不同方法在处理二氧化硅降解中的应用情况。
此外，我们还将对二氧化硅降解对环境产生的影响进行概述，并介绍环境监测和评估方法。
最后，我们将探讨目前面临的挑战以及可持续发展措施，并对未来的发展提出展望和建议。
通过本文的阐述，读者将能够全面了解二氧化硅降解问题，并对相关技术和应用有更深入的理解。
同时，本文也将为研究人员、决策者和公众提供指导，以促进二氧化硅降解领域的可持续发展。
2. 二氧化硅降解概述2.1 二氧化硅介绍二氧化硅是一种常见的无机化合物，由硅元素和氧元素组成。
它具有许多重要的物理和化学性质，如高熔点、高抗腐蚀性和优良的电绝缘性能。
由于这些特性，二氧化硅在众多工业和科学领域中得到广泛应用，包括材料制备、光电子器件、催化剂等。
2.2 降解定义与意义二氧化硅降解是指将二氧化硅分解为其组成元素的过程。
在环境中，大量使用二氧化硅的产品最终会进入自然界，对生态系统产生潜在影响。
因此，了解和掌握二氧化硅的降解过程以及影响因素对于评估环境风险以及制定可持续发展措施至关重要。
2.3 降解机制与过程二氧化硅降解主要受到环境条件和外界作用力的影响。
以下是几种常见的降解机制：- 光催化降解：使用特定波长的光源，例如紫外线或可见光，通过激发二氧化硅表面的催化剂，加速降解反应的进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二氧化硅处理方法的研究第一章前言1、选题的目的、意义由于二氧化硅内部的聚硅氧和外表面存在的活硅醇基及其吸附水，使其呈亲水性,在有机相中难湿润和分散,与有机基体之间结合力差,易造成界缺陷,使复合材料性能降低［1－3］,而二氧化硅可用于橡胶制品、塑料制品、粘合剂、涂料等领域,要想改善这种缺陷,我们需要通过对二氧化硅进一步处理,使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面,这种表面功能的改变在实际应用中有重要价值。
据此我们利用一些表面改性方法如沉淀法二氧化硅表面改性、十二醇二氧化硅表面改性、气相法二氧化硅表面改性、两亲性聚合物改性二氧化硅等来使亲水性的二氧化硅通过表面处理改性为疏水的二氧化硅,以提高产品的亲油性、分散性和相容性,并能使二氧化硅在某些乳液中既能长期稳定分散,又能保证它与基料在成膜后能有良好的界面结合。
第二章、二氧化硅处理方法的研究现状目前我们对二氧化硅处理方法的研究主要分为：纳米级二氧化硅的改性处理和非纳米级的二氧化硅的改性处理。
2．1非纳米级二氧化硅的研究2．1．1二氧化硅的概念：SiO2又称硅石。
在自然界分布很广,如石英、石英砂等。
白色或无色,含铁量较高的淡黄色。
密度2.2 ～2.66。
熔点1670℃（麟石英）；1710℃（方石英）。
沸点2230℃,相对介电常数为3.9。
不溶于水微溶于酸,呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。
用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。
2．1．2非纳米级二氧化硅表面改性由于在二氧化硅表面存在有羟基,相邻羟基彼此以氢键结合,孤立羟基的氢原子正电性强,易与负电性原子吸附,与含羟基化合物发生脱水缩合反应,与亚硫酰氯或碳酰氯反应,与环氧化台物发生酯化反应。
表面羟基的存在使表面具有化学吸附活性,遇水分子时形成氢键吸附。
二氧化硅表面是亲水性的,无论气相法或沉淀法都是如此,差异仅是程度不同这导致了在与橡胶配合时相容性差,在配合胶料内对硫化促进剂吸附而迟延硫化。
此外,白炭黑比表面积大、粒径小，在与橡胶配台时难混入、难分散。
在空气中易飞扬，储存与运输皆不便。
改性的目的就是改变二氧化硅表面的物化性质，提高粒子与橡胶分子问的相容性，增强填料与聚合物之闻交互作用，改善加工工艺性能提高填料的补强性能。
对二氧化硅改性的原理是基于其表面羟基易与含羟基化合物反应，易吸附阴离子的特点，因此，常使用脂肪醇、胺、脂肪酸、硅氧烷等对其改性。
表面改性分为热处理和化学改性处理。
1）热处理热处理后二氧化硅表面吸湿量低，且填充制品吸湿量也显著下降，其原因可能是由于高温加热条件下氢键缔合的相邻羟基发生脱水而形成稳定键台，从而导致吸水量下降低，此种方法简便经济。
但是，仅仅通过热处理，不能很好改善填充时界面的粘台效果，所以在实际应用中，常对细粒子二氧化硅使用含锌化合物处理，并在200~ 400℃条件下进行热处理，或使用硅烷和过渡金属离子对细粒子二氧化硅处理，然后经热处理，或用聚二甲基二硅氧烷改性二氧化硅时,然后进行热处理。
2）化学改性处理使用醇、胺、脂肪酸或聚合物改性二氧化硅表面。
由于上述改性剂的改性效果不同，即使用同一种改性剂，其改性效果也可能因硫化体系不同或由于二氧化硅，结果表面能下降，在与乙丙橡胶配合后极性成分减少，填料与聚合物相界面张力下降，相容性增加，但是与期望相反，填充胶硫化后，物理性能和动态性能未获得改善，这是由于填料表面结构醇基团的负电性阻碍了填料在橡胶内形成网络结构能力。
白炭黑粒子表面硅醇基团用甲醇和十六烷醇酯化以改善其表面性能。
经过气固色谱法零表面覆盖度测试表明，初始白炭黑的表面性能依其制备方法不同而不同，接枝共聚台显著降低了分散性及特定组分的固体表面自由能，改变了表面的自由焓变、熵变。
这种改变大小既依赖二氧化硅的制备工艺(气相法改变显著)，也依赖匏枝链的长度(十六烷醇产生的改变大)。
使用胺类(乙胺、1，2一乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺)改性二氧化硅，这种二氧化硅用于乙丙橡胶中，发现在二氧化硅红外光谱中羟基最大只附量向低渡方向移动，降低了分散组分的表面张力，导致电动势由负变为正。
用矿物油来模拟橡胶，将改性的二氧化硅分散其中降低了对硫化促进剂(二苯胍，2，2一二硫二苯并噻唑)的只附和改善了填充硫化胶的物理性能。
当使用硼胺改性二氧化硅时，由于处理条件不同而改性效果不同。
最佳效果是在500℃条件下处理二氧化硅3h，这样能使大部分硼胺基团固定在二氧化硅表面。
改性二氧化硅填充橡胶时可使用两种硫化体系(有效硫化和传统硫化)，结果显示，使用有效硫化体系硫化胶性能接近硅烷改性二氧化硅填充胶，在某些性能方面好于传统硫化体系硼胺改性二氧化硅使沉淀法白炭黑作为一种补强填料，其综合性能获得改善。
有机聚合物改性的沉淀法白炭黑是在二氧化硅表面进行单体的聚合。
①首先表面活性剂只附在二氧化硅表面；②加入溶剂化的有机单体；③单体在表面活性剂两面发生聚合；④移去部分表面活性剂。
改性用有机单体可选为异戊二烯、丁二烯、苯乙烯，改性聚合反应可为均聚或共聚。
在实际应用于轮胎配合胶料中的测试结果显示，丁二一苯乙烯共聚改性可获得最为满意的改性效果。
物理性能测试显示，扯断强度，撕裂性能、扯断伸长率、耐裂口增长性能得到提高，硫化时间缩短。
有机单体原位聚合改性的沉淀法二氧化硅顾胶硫化特性和硫化胶的物理性能。
在无机气相等离子体中处理二氧化硅，条件为Ar气压力106．66Pa处是时间5min。
处理后二氧化硅填充橡胶，大大改善了加工性能，硫化胶的抗张强度显著提高。
接下来对以上提到的一些方法做简要的说明：⑴十二醇二氧化硅表面改性用醇类酯化二氧化硅进行表面改性，是得到功能化表面的较好的选择。
醇和二氧化硅底物首先进行物理吸附形成氢键络合物预反应吸附体系，然后进行反应。
⑵气相法二氧化硅表面改性气相法二氧化硅(俗称气相法白炭黑) 是由氯硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种精细、特殊的无定形粉体, 其产品纯度高、平均原生粒径为7～40 nm、比表面积50～380 m2 /g、SiO2质量分数不小于99.8% , 是一种多功能的添加剂,广泛应用于硅橡胶、涂料、复合材料中, 起到补强、增稠、触变等作用[4] 。
但应用中存在一个关键问题, 就是如何与聚合物更好的相容, 使其能均匀分散在聚合物中。
通过一定的工艺使某些改性剂与气相法二氧化硅表面的硅羟基发生反应,消除或减少硅羟基的数量, 使气相法二氧化硅由亲水性变为疏水性, 就能改善二氧化硅与聚合物的相容性。
目前常用的改性剂有醇、脂肪酸、硅烷偶联剂等等。
国外已开发出多种改性产品, 如: Degussa 公司的R974、WACKER 公司的H - 2000等等; 国内也有多家单位进行了相关的研究, 如吉林化工研究院、中科院化学研究所等等, 但都未形成规模生产。
本实验以六甲基二硅氮烷为改性剂, 采用干法工艺对气相法二氧化硅进行表面改性, 研究了改性工艺对气相法二氧化硅表面硅羟基数量的影响。
⑶两亲性聚合物改性二氧化硅随着人们环保意识的不断增长，绿色消费已是当今世界上流社会的时尚。
化工生产中，易挥发的毒性有机溶剂渐渐被水所取代，各种无机颗粒填充聚合物乳液体系已得到较为广泛的应用，由于涂料产品总量之大，水性涂料首先成为环境标志的典型代表[1]。
此外，水性胶粘剂、水性油墨以及其它复合材料体系也不断得到研究与开发。
在包括填料、聚合物基料和溶剂这样的分散体系中，溶剂和基料竞争填料表面上的吸附位置。
为了最佳的或可接受的填料分散，基料如果不是优先吸附，至少应当相等地被吸附[2] 。
油性体系中，无机填料表面的亲油改性，可保证填料在体系的分散稳定性，树脂与亲油表面的亲和吸附，使填料与基料间界面结合不成为难题；水溶性高分子体系与油性体系类似，无机填料的极性表面基本上不影响分散稳定性及界面问题。
而乳胶体系填料在溶剂‘水j中的分散以及它与乳胶颗粒在成膜时的界面粘结成为一对矛盾。
为解决这一矛盾，使用带两亲性端基的分散剂是常用的手段，一种优良的代表性氨基醇是2一氨基一2一甲基一1一丙醇，商品名为AMP一95[3] 。
这种分散由于易受PH值、温度等条件的影响，贮存稳定性不好。
为此，Th．Batzilla and A．Tulken [5]在细Al片表面形成交联共聚物，不容易受各种条件影响，但在体系中这种物理吸附还是存在解吸附现象，影响分散及涂膜的性能。
⑷沉淀法二氧化硅表面改性要使无机粉体在有机体系中充分发挥作用，必须让无机粉体在有机介质中充分分散。
为了达到这个目的，往往需要对无机粉体进行表面改性。
粉体表面经过改性后，其表面的亲水性可以转变为疏水性，此时，它的吸附、润湿、分散等一系列性质都会发生显著改变。
在复合材料中，无机物和有机物的结合界面的微观结构获得改善，从而使其结合力、结合强度及复合材料的力学性质和物理性能都得到显著的增强。
以硅酸钠和盐酸为原料制备二氧化硅粉体，用表面活性剂对产品进行表面改性处理。
首先对改性剂进行筛选，然后借助数学软件SPSS13．0，用极差分析、方差分析和多元回归分析3种方法，分别对正交实验数据进行处理，讨论了改性温度、改性时间、改性剂用量(改性剂占二氧化硅粉体的质量分数)、异丙醇用量4个因素对产品活化指数的影响，并得出了完全一致的结果，即优化工艺方案为：改性温度85℃，改性时间120min，改性剂A一151用量20％，异丙醇用量15mL；在此条件下改性后产品的活化指数为35％，表现出良好的疏水性。
⑸表面改性球形二氧化硅的制备球形二氧化硅在涂料、催化、色谱填料、感光乳剂、高性能陶瓷及集成电路塑封填料等方面都有广泛应用。
表面改性的疏水二氧化硅因具有较强的非极性相互作用，在反相固体萃取填料及高聚物体系性能补强等方面得到重要应用。
球形二氧化硅的液相反应法制备主要包括溶胶—凝胶法［1~3,6］和微乳液法［7~8］。
溶胶—凝胶法通常以有机硅醇盐如正硅酸乙酯（TEOS）为原料，用碱或酸作催化剂，在醇或醇水介质中通过水解反应制备。
微乳液法则是以TEOS或Na2SO3为原料在反向微乳液（W/O）提供的微反应器中通过水解聚合反应合成。
溶胶—凝胶法中，反应溶剂的种类、催化剂的种类和浓度、相关反应物浓度及比例等因素都会影响水解和成胶反应过程，从而影响最终所得二氧化硅颗粒的形貌、粒度分布和颗粒间的聚集状态。
研究这些影响因素对颗粒的调控作用对拓宽颗粒粒径的选择范围具有重要的意义。
本研究以TEOS为硅源，在醇水混合溶剂中以氨作催化剂，通过溶胶—凝胶法制备二氧化硅球形颗粒，并以十八烷醇作为改性剂，通过酯化反应对二氧化硅进行表面修饰改性。
研究了成胶反应中TEOS浓度对二氧化硅颗粒粒径的影响，并用TEM、XPS、IR、TG-DTG等实验手段对所得产品进行了表征。
2．2纳米级二氧化硅改性处理研究现状：2．2．1纳米二氧化硅的概念：纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强表面能打，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，一起优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。