按SiO2微球內(nèi)部是否存在孔可將其分為兩大類,即致密與多孔SiO2微球。

致密SiO2微球

  系統(tǒng)地研究了酯一醇一水一堿體系中，各組分的濃度對SiO2微球合成速度、顆粒大小及分布的影響，成功地制得了粒徑為0.05~2 um 的SiO2微球。其主要反應(yīng)過程為:

硅醇鹽水解:

硅酸縮聚:

  反應(yīng)初階段生成肉眼看不見的硅酸，1~5 min后，過飽和的硅酸聚合，溶液即出現(xiàn)乳白色混濁，15 min后顆粒即可達(dá)終尺寸。實(shí)驗(yàn)，醇和酯的種類均影響反應(yīng)速度，采用甲醇及硅酸甲酯時(shí)反應(yīng)快，SiO2微球顆粒較小;增大水和氨濃度均有利于獲得大顆粒SiO2微球。此外氨不是正硅酸乙酯水解反應(yīng)的催化劑，還是SiO2顆粒的形貌調(diào)控劑，沒有氨時(shí)不能生成SiO2微球。

  含有陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑的反膠團(tuán)體系已成功用于納米級 SiO2微球的制備。研究表明，反膠團(tuán)法對于制備粒徑小于100 nm的 SiO2微球優(yōu)于傳統(tǒng)的Stober 工藝，主要表現(xiàn)為反膠團(tuán)法制得的SiO2微球粒徑相對偏差較小。

  致密SiO2微球可用做聚合物劑、涂料添加劑、石英玻璃或陶瓷的生產(chǎn)原料。近年來，SiO2微球作為原料用于新材料的制備。

作為模板劑使用

  粒徑均一的單分散SiO2微球被用于制備具有核殼結(jié)構(gòu)的有機(jī)一無機(jī)復(fù)合微球。通過可控聚合，形成聚苯甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-SiO2核殼微球，然后用濃的Hydrofluoric acid侵蝕除去作為模板的SiO2微球,即得到中空的聚苯甲基丙烯酸甲醋微球。中空微球在受控科研釋放、有機(jī)物微囊等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

  利用粒徑均勻的單分散SiO2納米微球，通過離心沉降、重力沉降或壓片等方法可制作孔結(jié)構(gòu)模型,從而為利用多孔材料的尺寸選擇功能提供理論依據(jù)。

用于制備光學(xué)材料

  在制作平板顯示器時(shí)，將粒徑均勻的SiO2微球(粒徑0.3~5 um ,偏差<10%)置于兩塊平板玻璃之間，可玻璃之間具有均勻的間隙，為制備性能的平板顯示器了條件。此外SiO2微球具有的的特點(diǎn)(1200 ℃不變形)，還有助于減少玻璃板高溫封接時(shí)可能出現(xiàn)的變形。

  以單分散SiO2微球在溶膠體系中沉積而緊密堆積構(gòu)成的立方面心晶格，經(jīng)水熱處理和退火后，成為人工寶石。它具有光子能隙效應(yīng)，是-一種三維固態(tài)光子晶體。

  用SiO2微球作為微激光器的光放大器。這種微激光器比同類激光器可節(jié)省能量上千倍。在這種耗微激光器中，SiO2微球被置于兩根合并光纖的尖部分，光從一根光纖進(jìn)入，經(jīng)其尖位置的SiO2微球中的微空腔進(jìn)行光放大后由另--根光纖導(dǎo)出。這種微激光器是一種多功能和可壓縮激光光源，可用于探測光的量子性質(zhì)。

齊岳供應(yīng)產(chǎn)品

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