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后顆粒即可達終尺寸。實驗，醇和酯的種類均影響反應(yīng)速度，采用甲醇及硅酸甲酯時反應(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體系已成功用于納米級 SiO2微球的制備。研究表明，反膠團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)的有機一無機復(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、有機物微囊等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。

  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，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(1200 ℃不變形)，還有助于減少玻璃板高溫封接時可能出現(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，光從一根光纖進入，經(jīng)其尖位置的SiO2微球中的微空腔進行光放大后由另--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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