超细单分散球形二氧化硅及其复合粒子的制备

摘要

运用扫描电镜、透射电镜、激光粒度分析仪等检测手段,探讨了体系中超细二氧化硅颗粒的形成机理和过程,指出超细二氧化硅粒子前期是由体系中的微晶核组成,中后期则由体系中的可溶性缩合物在其表面生长而成.讨论了醇、水、氨、正硅酸乙酯、温度、陈化时间等多种影响因素对颗粒粒径及粒径分布的影响,得出了制备超细二氧化硅粒子的优化的工艺条件.通过控制以上各工艺条件或采用分步加料法,可以制备出粒径在几十纳米至2微米之间粒度大小不同的超细单分散球形二氧化硅粒子.以超细单分散球形二氧化硅粒子为载体,Ti(SO<,4>)<,2>为原料,成功制备了在二氧化硅粒子表面包覆二氧化钛的复合粒子.并运用扫描电镜、红外光谱和XPS等检测手段对其进行了表征和测试,从复合粒子的扫描电镜照片中可以看出,复合粒子仍为球形,表面包覆一层TiO<,2>,与载体氧化硅粒子相比,粒径变化不大;其红外光谱表明,TiO<,2>与载体SiO<,2>粒子表面有Ti—O—Si键生成,这表明TiO<,2>与SiO<,2>粒子表面有较强的结合力.

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1超细粉体

1.1.1超细粉体的物理性质

1.1.2超细粉体的化学性质

1.1.3超细粉体的应用

1.1.4超细粉体的制备

1.2粒子复合

1.2.1粒子复合技术概念及基本原理

1.2.2制备方法

1.2.3粒子复合技术的应用

2单分散粉体材料

2.1单分散粉体的概念

2.2单分散粉体制备基本原理

2.3制备单分散胶体应采取的措施

2.3.1使晶核的形成期与生长期分开

2.3.2避免颗粒团聚

2.3.3生长模式的选择

2.3.4保持适当的过饱和度

2.4单分散粉体制备方法

2.4.1沉淀法

2.4.2微乳液法

2.4.3相转变法

2.4.4溶胶—凝胶法

2.4.5气溶胶法

2.5单分散粉体材料的应用

2.6本课题研究的目的

3超细单分散球形二氧化硅的制备工艺

3.1实验药品及仪器

3.2实验结果及其影响因素

3.2.1实验原理及条件

3.2.2反应介质对实验结果的影响

3.2.3水量对实验结果的影响

3.2.4氨水对实验结果的影响

3.2.5温度对实验结果的影响

3.2.6TEOS量对实验结果的影响

3.2.7陈化时间对实验结果的影响

3.2.8分步加料法制备粒径较大的SiO2粒子

3.2.9本章小结

4超细单分散球形二氧化硅的分析测试与表征

4.1粒度及粒度分布

4.2透射电镜(TEM)

4.3扫描电镜(SEM)

4.4比表面积以及孔径分布

4.5XPS测试

4.6红外光谱

4.7热失重曲线(TGA)

4.8颗粒Zeta电势

5 SiO2/TiO2复合粒子的制备及表征

5.1实验部分

5.1.1超细单分散球形二氧化硅的制备

5.1.2 SiO2/TiO2复合粒子的制备

5.2 SiO2/TiO2复合粒子的红外光谱图分析

5.3 SiO2/TiO2复合粒子的XPS分析

5.4本章小结

结论

参考文献

致谢

附录