单分散二氧化硅微球的制备及其生长趋势

摘要

采用溶胶凝胶法一步加料制备了单分散二氧化硅微球.制备过程选用正硅酸乙酯(TEOS)硅源,氨为催化剂,乙醇-水混合溶液为溶剂.固定反应时间,通过激光粒度仪和透射电镜研究多个反应条件对二氧化硅微球粒径和形态的影响;在确定TEOS浓度、水与TEOS物质量比这2个反应条件的基础上,对不同氨浓度下二氧化硅微球的生长趋势进行研究.实验结果表明:当反应时间为5h时,二氧化硅微球粒径随氨浓度及水与TEOS物质量比的升高而增大,随着TEOS浓度的升高呈先增大后减小的趋势,二氧化硅微球在氨浓度为1.5 mol/L、TEOS浓度为0.2 mol/L、水与TEOS物质量比为80:1的实验条件下取得最佳球形度;升高氨浓度可有效缩短二氧化硅微球熟化时间,在氨浓度1.5 mol/L实验条件下,熟化成型时间缩短至2h;延长反应时间至14 h,在较低氨浓度的实验条件下得到二氧化硅微球的平均粒径为411 nm.