纳米 SiO2溶胶的制备工艺条件研究

纳米 SiO2溶胶的制备工艺条件研究
金丝雀定位
随着生活程度的进步,人们对衣物的服用性能提出了更高的要求,不仅要求美观,还要求多功能,所以,赋予织物多功能性是近年来的研究热点。纳米功能材料及纳米技术已成为世界各国的研究热点,把纳米技术和纺织品结合起来,将会使纺织品多功能化,进步其附加值,带来宏大的经济价值。很多研究着重于有半导体构造性能的金属氧化物如二氧化钛、氧化锌、二氧化硅等纳米材料在抗紫外线、抑菌等方面的效果。如德国的 B.Mathlig 将阳离子或阴离子改性的二氧化硅纳米溶胶涂覆于 PVC 材料上,聚合物材料的外表电阻从 1013 降到 107,用含全氟烷基的二氧化硅纳米溶胶涂覆纤维,纤维的疏水疏油性增加。
溶胶 - 凝胶法是通过金属盐或醇盐完全水解后产生无机水合金属氧化物,水解产物与电解质(酸或碱)进展胶溶而形成溶胶。胶溶是静电作用引起的,向水解产物中参加胶溶剂(酸或碱),H+或 OH-吸附在粒子外表,反响离子在液相中重新分布,外表形成的双电层使粒子间产生互相排斥作用,当排斥力粒子间的吸引力时,聚集的粒子分散成小粒子形成溶胶。这种溶胶转化成凝胶时,胶粒聚集在一起形成网络,胶粒间的互相作用力是静电力(包括氢键)和范德华力。
溶胶 - 凝胶法制备纳米二氧化硅是 1 种重要的方法,在纺织方面的应用较少,但是根据其原理,可用于织物的固处理,对脱胶后或染后的蚕丝织物进展浸轧整理,研究纳米二氧化硅溶胶对各项性能的影
响,以进步蚕丝织物的增重率、拒水拒油性、牢度等,改善真丝纤维的服用性能。溶胶 - 凝胶法制备纳米 SiO2影响因素较多,pH对凝胶化时间和晶粒大小的影响较大,水解度对凝胶时间和粒径有影响,溶剂对凝胶时间和粒径有影响。本文研究了制备纳米 SiO2的这 3 个影响因素,以确定最正确工艺条件。
1 试验
1.1 药品及仪器
药品:硅酸四乙酯,KH-560,无水乙醇,蒸馏水,氯化铵,稀盐酸等。
有一个t形工件仪器:磁力搅拌机,数显酸度计,电热恒温鼓风枯燥箱,数显恒温水浴锅,电子天平等。
偏心井口
1.2 纳米二氧化硅溶胶的制备
正硅酸乙酯 TEOS 及硅烷偶联剂溶解于某种溶剂中,在一定 pH 和温度下,在磁力搅拌机下搅拌一定时间得到纳米 SiO2。
1.2.1 溶剂的选择
uc3907
金属槽筒
在不同溶剂(无水乙醇和蒸馏水)作用下,通过磁力搅拌机的搅拌,测定水解出来的纳米二氧化硅所用的时间,观察溶胶纳米 SiO2状态是否稳定。
2 结果与讨论
水银滑环考虑到A配方药品用量较多,B配方正硅酸乙酯、KH-560 用量减少,反响形成的溶胶放置 2 天后变块状,加蒸馏水搅拌无法溶解,说明制备水溶胶效果不好。
C 配方与 B 配方的不同之处在于 pH 和盐酸用量上,搅拌 4 h 形成溶胶后放置在密闭容器中,静置 1天后,得到的液体底面有一定量的沉淀,说明产生的纳米二氧化硅溶胶易聚集,分散在溶液中不稳定。
D配方以蒸馏水为溶剂,开始加水时溶液变浑浊,搅拌一定时间后澄清许多,因为发生水解反响生成纳米 SiO2,搅拌 4 h 后溶液有粘度,说明形成溶胶,放置 1 天后有明显的分层,说明纳米 SiO2溶胶在水溶液中不稳定。
E 配方的溶液开始时澄清,搅拌 2 h 后形成有一定粘度的溶胶,放置冷却时迅速成凝胶状,加蒸馏水不溶解,说明无水乙醇量少,溶胶状态不稳定,进一步说明单独使用无水乙醇效果不好。
综上所述,单独使用无水乙醇作为正硅酸乙酯的水解溶剂,容易使制备的纳米 SiO2溶胶变成凝胶状且
不溶于蒸馏水,不容易保存,也不便使用,再溶解只能用有机溶剂如无水乙醇,从本钱上看不划算。单用蒸馏水,反响生成的纳米 SiO2溶胶容易沉淀。为使无水乙醇起助溶作用;蒸馏水既有助于正硅酸乙酯的水解,又有助于纳米 SiO2溶胶的保存,以无水乙醇和蒸馏水的混合液作为正硅酸乙酯的溶剂。
3 结论
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本文发布于:2024-09-22 13:34:02,感谢您对本站的认可!

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标签:溶胶   形成   蒸馏水   水解   搅拌
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