溶胶凝胶法制备二氧化硅

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛及其性质研究

实验目的

1. 溶胶－凝胶法合成纳米级半导体材料TiO2

2. 复习及综合应用无机化学的水解反应理论，物理化学的胶体理论 3. 了解纳米粒性和物性

4. 研究纳米二氧化钛光催化降解甲基橙水溶液

5. 通过实验，进一步加深对基础理论的理解和掌握，做到有目的合成，提高实验思维与实验技能

实验原理

纳米粉体是指颗粒粒径介于1～100 nm之间的粒子。由于颗粒尺寸的微细化，使得纳米粉体在保持原物质化学性质的同时，与块状材料相比，在磁性、光吸收、热阻、化学活性、催化和熔点等方面表现出奇异的性能。

纳米TiO2具有许多独特的性质。比表面积大，表面张力大，熔点低，磁性强，光吸收性能好，特别是吸收紫外线的能力强，表面活性大，热导性能好，分散性好等。基于上述特点，纳米TiO2具有广阔的应用前景。利用纳米TiO2作光催化剂，可处理有机废水，其活性比普通TiO2(约10 μm)高得多；利用其透明性和散射紫外线的能力，可作食品包装材料、木器保护漆、人造纤维添加剂、化妆品防晒霜等；利用其光电导性和光敏性，可开发一种TiO2感光材料。如何开发、应用纳米TiO2，已成为各国材料学领域的重要研究课题。目前合成纳米二氧化钛粉体的方法主

摘要

二氧化钛（Tio2），多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。TiO2可制作成光催化剂，净化空气，消除车辆排放物中25%到45%的氮氧化物，可用于治理PM2.5悬浮颗粒物过高的空气污染。

自20世纪80年代以来，纳米TiO2由于强的吸收和散射紫外线性能，作为优良的紫外线屏蔽剂，用于防晒护肤品、纤维、涂料等领域。本文分别采用沉淀法和溶胶凝胶法制备二氧化钛纳米颗粒，并对其形貌进行检测和分析。 关键词：二氧化钛 沉淀法 溶胶凝胶法 纳米 形貌 Abstract

titanium dioxide（TiO2）,usually used for photocatalyst、cosmetic，can disinfection and sterilization by ultraviolet light,now it developed widely,maybe become a new industry in the future.Tio2 can be made into photocatalyst,make the air clean,eliminate 25% to 45% oxynitride from

讲述了二氧化硅气凝胶的研究进展

无机硅化合物( og nc ic n o p u d2 0年 4期( I ra iSl o m on )0 8 n i C总第 15,仅内部交流) 4期

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陈

福卜，武丽华

( .岛玻璃工业研究设计院，秦皇岛 060;2 1秦皇 604 .建材职业技术学院 .秦皇岛 060 )河北 604摘要：SO气凝胶是一种新型的结构可控地孑状材料，有许多独特的性能，具有广泛的 i2 L

应用前景。本文将对 SO气凝胶的 S l G l i2 o- e制备工艺、干燥机理、干燥技术和应用前景作简要的评述。

关键词：SO气凝胶；S l Ge制备工艺；干燥技术；应用进展 i2 o- l

SO气凝胶是一种新型的结构可控地孔状材料， i2有多种独特的性质，例如低的折射率…、 低的弹性模量、低声阻抗【、低热导率【、强吸附性、典型的分形结构等，可被制作成声阻 2】 3】抗耦合材料、过滤材料、高温隔热材料等多种高性能材料，在切仑可夫探测器、催化剂及催化剂载体、宽带减反射、高效可充电电池、防眩光涂层、低介电常数绝缘层、超高速集成电路基片、高激光损伤阈值增透薄膜、高效绝热涂层【等众多领域之中都具有

四川广元高力水泥实业有限公司

二氧化硅的测定检验规程

目的：规定二氧化硅的测定检验操作步骤及操作标准化。 范围：适用于原材料、生料、熟料中二氧化硅的检测。 程序：

1、本规程二氧化硅的测定方法为氯化铵重量法。 2、方法提要：

试样以无水碳酸钠烧结，盐酸溶解，加入固体氯化铵于蒸汽水浴上加热蒸发，使硅酸凝聚，经过滤灼烧后称量。用氢氟酸处理后，失去的质量即为胶凝性二氧化硅含量，加上从滤液中比色回收的可溶性二氧化硅含量即为总二氧化硅含量。 3、分析步骤：

3．1胶凝性二氧化硅的测定：

称取约0.5g试样（m1），精确至0.0001g，置于铂坩埚中，将盖斜置于坩埚上，在950℃～1000℃下灼烧5分钟，取出坩埚冷却。用玻璃棒仔细压碎块状物，加入（0.30±0.01）g已磨细的无水碳酸钠，仔细混匀。再将坩埚置于950℃～1000℃下灼烧10分钟，取出坩埚冷却。

将烧结块移入瓷蒸发皿中，加入少量水润湿，用平头玻璃棒压碎块状物，盖上表面皿，从皿口慢慢加入5ml盐酸及2～3滴硝酸，待反应停止后取下表面皿，用平头玻璃棒

第 9卷第 5期 过 程 工 程 学 报 V ol.9 No.5 2009年 10月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2009

收稿日期:2009?04?07, 修回日期:2009?06?02

基金项目:国家高技术研究发展计划 (863基金资助项目 (编号:2007AA03Z439 作者简介:刘海弟 (1976? ,男,陕西省杨凌市人,博士,助理研究员,从事功能材料研究;陈运法,通讯联系人, E-mail: yfchen@home.ipe.ac.cn.

利用简单模板制备多孔二氧化硅 刘海弟, 岳仁亮, 张冬海, 吴镇江, 陈运法

(中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京 100190 摘 要:以简单有机模板为致孔剂、正硅酸乙酯 (TEOS为硅源制备了多孔 SiO 2,考察了模板剂加入量对样品比表面 和孔容的影响,测定了样品的比表面和孔结构,提出了简单有机模板对多孔 SiO 2的致孔机理,并与以碱性硅溶胶为 硅源对比, 验证了该机理 . 结果表明, 简单有机模板添加量为模板剂 /TOES=0.3 mg/mL时, 样品比表面积可提高至 650 m 2

/g以上,孔容

纳米二氧化硅的制备及其对Cu2+、Ag+的吸附性能研究

一、实验目的：

（1）掌握纳米二氧化硅的制备方法；

（2）考察制备纳米SiO2的影响因素（温度、搅拌时间等）； （3）考察温度对纳米SiO2吸附蔗糖溶液的影响； （4）考察温度对纳米SiO2吸附蔗糖溶液的影响；

（5）比较纳米SiO2对蔗糖、DMSO(二甲基亚砜)、DMF(二甲基甲酰胺)的吸附能力；

（6）掌握阿贝折射仪的使用方法； 二、实验原理：

纳米二氧化硅是一种无毒、无味、无污染的非金属材料，其平均粒径在1～100nm之间,呈絮状和网状的准颗粒结构,为球形状[1]。 由于纳米二氧化硅比表面大、表面能量高、化学反应活性大,可与聚合物基体发生界面反应,因此纳米二氧化硅作为工业填料能对聚合物起到增强、增韧的作用 [2]. 随着研究的深入,纳米二氧化硅在军事、通讯、电子、激光、生物学等领域都得到了广泛的应用。故本实验研究纳米二氧化硅对有机物的吸附性能和影响纳米二氧化硅吸附能里的因素。

负载能力定义为每100gSiO2负载银的克数。SiO2 对被吸附质有较强的吸附作用。本实验通过用一定量的SiO2吸附有机物，测量吸附前后有机物的浓度差，计算纳米二氧化硅的负载能力。

3、负载能力S定义为每1g

纳米二氧化硅的制备及其对Cu2+、Ag+的吸附性能研究

一、实验目的：

（1）掌握纳米二氧化硅的制备方法；

（2）考察制备纳米SiO2的影响因素（温度、搅拌时间等）； （3）考察温度对纳米SiO2吸附蔗糖溶液的影响； （4）考察温度对纳米SiO2吸附蔗糖溶液的影响；

（5）比较纳米SiO2对蔗糖、DMSO(二甲基亚砜)、DMF(二甲基甲酰胺)的吸附能力；

（6）掌握阿贝折射仪的使用方法； 二、实验原理：

纳米二氧化硅是一种无毒、无味、无污染的非金属材料，其平均粒径在1～100nm之间,呈絮状和网状的准颗粒结构,为球形状[1]。 由于纳米二氧化硅比表面大、表面能量高、化学反应活性大,可与聚合物基体发生界面反应,因此纳米二氧化硅作为工业填料能对聚合物起到增强、增韧的作用 [2]. 随着研究的深入,纳米二氧化硅在军事、通讯、电子、激光、生物学等领域都得到了广泛的应用。故本实验研究纳米二氧化硅对有机物的吸附性能和影响纳米二氧化硅吸附能里的因素。

负载能力定义为每100gSiO2负载银的克数。SiO2 对被吸附质有较强的吸附作用。本实验通过用一定量的SiO2吸附有机物，测量吸附前后有机物的浓度差，计算纳米二氧化硅的负载能力。

3、负载能力S定义为每1g

化学,教案

二氧化硅与信息材料

教学目标：

1． 了解硅的结构、特点、性质、用途、存在及制备方法。 2． 了解二氧化硅的存在、性质和用途。

3． 培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。 教学重点：

硅和二氧化硅的化学性质。

教学难点：培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。 教学过程： 导入：通过上节课的学习，知道硅及其化合物与我们的生活及人类文明的发展有着密切的关系。特别是当今电子工业的发展，更是与硅息息相关。这节课我们就来学习硅及其化合物的相关知识。 板书讲解： 一、硅

以化合态存在于自然界，在地壳中的含量居第二位。 1． 物理性质：熔沸点高，硬度大，半导体。 2． 化学性质：

提问：请同学们回忆初中所学的知识回答，碳单质有哪些化学性质？ 设问：我们知道硅的结构与碳很相似，那么硅的化学性质是否与碳相似呢？ 结论：硅的化学性质与碳很相似。常温时，硅的化学性质不活泼，除氟气氢氟酸和强碱外，硅不跟其它物质，如氧气氯气硝酸硫酸等起反应。加热时，能跟一些非金属反应，如它能和氧气反应生成二氧化硅。 板书讲解：

(1)常温下性质稳定 Si+2F2====SiF4

Si+4HF====SiF4+2H2↑

Si+2NaOH+H2O=====Na2SiO3+2H2↑ (2)加热时

河南王屋纳米科技有限责任公司采用液相原位表面修饰技术,开发出可分散性纳米二氧化硅(特种白炭黑)粉体系列产品,在甲苯、二氯乙烷、增塑剂、胶粘剂、密封剂、涂料、油墨、树脂等中许多有机介质具有良好的分散性及分散稳定性,外观呈现类真溶液状态。可分散性纳米二氧化硅微粒分为DNS和RNS系列,其中DNS系列为饱合有机碳链或聚合物修饰的二氧化硅;

综

述 19 92— 00.

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二氧化硅 硅钼蓝光度法

HZHJSZ00148 水质 二氧化硅的测定　硅钼蓝光度法

HZ-HJ-SZ-0148

水质硅钼蓝光度法

1 范围

本法最小检出浓度为40ìg/L二氧化硅 色度及浊度干扰测定 丹宁硫化物和磷酸盐干扰测定低丹宁的干扰加入草酸(3mg/mL)

丹宁酸30mg/L以下时

样品贮存及试验过程中尽量少与玻璃器皿接触验 2 原理

硅钼酸盐光度法原理在形成黄色硅钼杂多酸后酚磺酸还原剂时可提高测定的灵敏度

消除其干扰并降硫化物10mg/L应先进行全程序空白试

２氨基萘

钠于50mL水中水溶液中

3.2 二氧化硅标准溶液

取每毫升含1.00mg二氧化硅的贮备液10.00mL移入1000mL容量瓶中用聚乙烯瓶密封保存 其余试剂同钼酸盐比色法水质 二氧化硅的测定　硅钼黄光度法 4 仪器

同钼酸盐比色法水质 二氧化硅的测定　硅钼黄光度法 5 操作步骤

5.1 校准曲线的绘制 取二氧化硅标准溶液00.503.007.00分别移于50mL比色管中迅速顺次加入1+1盐酸溶液1.0mL和钼酸铵试剂2.0mL

È»ºó·ÅÖÃ5~10min