納米二氧化硅的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、納米技術(shù)日新月異,納米材料科學(xué)也不斷的進(jìn)步.納米SiO<,2>作為納米材料的一員,其制備方法不斷涌現(xiàn),其應(yīng)用范圍不斷拓展,己逐漸成為重要的無機(jī)納米材料.對(duì)納米SiO<,2>的制備方法作進(jìn)一步的探討,對(duì)其應(yīng)用的領(lǐng)域做進(jìn)一步的研究,有著十分重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義.本文首先采用均相化學(xué)沉淀法制備SiO<,2>,以廉價(jià)的水玻璃為主要原料,以乙酸乙酯為潛伏酸試劑,進(jìn)行沉淀反應(yīng),并采用現(xiàn)代的檢測手段對(duì)其進(jìn)行表征,制備出了無定型納米SiO<,2>.

2、結(jié)果表明該法制得的SiO<,2>粉體近似呈球形,平均粒徑為40nm左右,比表面積為137m<'2>/g;然后采用化學(xué)沉淀法制備SiO<,2>,以硅酸鈉和氯化銨為原料,以乙醇水溶液為溶劑,制備SiO<,2>超細(xì)粉體,并用TEM、SEM、XRD、DTA和IR對(duì)粉體的基本性能進(jìn)行表征.結(jié)果表明該法制得的SiO<,2>粉體顆粒均勻,平均粒徑為40nm左右,比表面積為235m<'2>/g.在實(shí)驗(yàn)過程中,本文對(duì)影響沉淀生成的原料濃度、反應(yīng)溫度、表面

3、活性劑、陳化時(shí)間及熱處理的影響進(jìn)行了研究分析,尋找到了最佳的反應(yīng)條件.本文控制合適的反應(yīng)條件,使之一步生成沉淀,不僅降低了生產(chǎn)成本,而且還使沉淀的后續(xù)處理大大簡化.本文在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上還對(duì)納米SiO<,2>的應(yīng)用做了簡略的介紹,對(duì)其作為固體超強(qiáng)酸的載體的應(yīng)用進(jìn)行了研究.制備了以納米SiO<,2>為載體的SO<,4><'2->/TiO<,2>-ZrO<,2>-La<,2>O<,3>的固體超強(qiáng)酸催化劑,代替濃硫酸用于酯化反應(yīng),并討論了在納米載

4、體SiO<,2>的存在下,不同Zr/Ti、不同的焙燒溫度對(duì)酸轉(zhuǎn)化率的影響,并與以納米SiO<,2>為載體的SO<,4><'2->/TiO<,2>-ZrO<,2>催化劑進(jìn)行了對(duì)比,討論了金屬La<'3+>對(duì)固體超強(qiáng)酸的影響;實(shí)驗(yàn)表明,表面多孔納米級(jí)載體SiO<,2>的引入一方面增大了催化劑的比表面積,使活性中心增加;另一方面由于Si的電負(fù)性強(qiáng)于Zr、Ti,它的吸引作用使催化劑的酸中心增強(qiáng),達(dá)到提高催化能力的目的.最終確定的最佳焙燒溫度為4