二氧化硅溶胶反应物的配比对性能的影响研究

西安工程科技学院学报JournalofXi’anUniversityofEngineeringScienceandTechnology　第21卷第1期(总83期)2007年2月Vol.21,No.1(SumNo.83)　　　文章编号:16712850X(2007)0120126203　　收稿日期:2006209208　　基金项目:陕西省教育厅自然科学专项基金(05JK208))和西安工程大学校管基金(04XG12)资助项目　　通讯作者:杨靖(19762),女,湖北省潜江市人,西安工程大学讲师,博士生.E2mail:hao2560@21cn.com二氧化硅溶胶反应物的配比对性能的影响研究杨　靖1,陈杰2,张建民1,刘　羽1(1.西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;1.西安交通大学环境科学与工程系,陕西西安710049)摘要:以正硅酸乙酯为前驱体,硝酸作为催化剂,制备了SiO2溶胶.研究了催化剂、水以及乙醇的加入量对溶胶性质的影响,用粘度、凝胶时间、粒径等对溶胶的性能进行了表征.结果表明,当pH<2时,随着pH的升高,溶胶的粘度减小,凝胶时间增大,SiO2胶粒的粒径则减小;随着水量的不断增加,溶胶的粘度先增大后减小,凝胶时间则先减小后增加,当水酯比(摩尔比)RW=7.0～8.0时,溶胶的粘度达到最大、凝胶时间达到最小,而SiO2胶粒的粒径则随着水量的增加不断增大;随着乙醇加入量的增加,溶胶体系的粘度降低,凝胶时间延长,二氧化硅粒子的粒径减小.关键词:溶胶—凝胶法;粘度;凝胶时间;粒径中图分类号:TQ127.2　　文献标识码:A0　前　言二氧化硅溶胶是溶胶—凝胶工艺中的一种重要胶体材料,广泛用于无机膜的制备.在溶胶—凝胶法制备二氧化硅膜时,由于要用溶胶对基体材料反复浸涂,因此溶胶的性能对成膜的质量有重要影响.在膜的制备过程中,溶胶的稳定性十分重要,同时由于溶胶的粘度对成膜的厚度有重要影响,而溶胶的颗粒粒径则影响最终成膜的孔径及孔径分布,因此溶胶的粘度、粒径、凝胶时间等成为溶胶性能表征中通常要讨论的指标.而在制备二氧化硅溶胶的过程中,醇、催化剂和水的加入量都会影响溶胶的这些性能,因此本试验通过调整水解前驱物、催化剂、水和醇的比例,制备了不同性能的SiO2溶胶,考察二氧化硅溶胶反应物的配比对溶胶性能的影响.1　实　验1.1　实验仪器和试剂1.1.1