正交实验法研究SiO_2溶胶稳定性

科研开发化工科技,2010,18(5):20~23SCIENCE&TECHNOLOGYINCHEMICALINDUSTRY收稿日期:2010�06�02作者简介:江云波(1983-),男,山东临沂人,辽宁石油化工大学研究生,主要从事化工传递与膜分离方面的研究。**通讯联系人。*辽宁省教育厅科技项目(2009A436)。正交实验法研究SiO2溶胶稳定性*江云波,杜晓芳,李晓霞,张克铮**(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001)摘�要:以正硅酸四乙酯(TEOS)、乙醇(EtOH)、H2O为原料,HCl为催化剂,N,N�二甲基甲酰胺(DMF)为添加剂,采用溶胶�凝胶法制备了SiO2溶胶。利用正交实验考察温度、EtOH、H2O、DMF、pH值对SiO2溶胶稳定性的影响。结果表明,对溶胶稳定性影响的强弱程度为EtOH>H2O>温度>DMF>pH值。n(EtOH)对溶胶稳定性影响最大,随着n(EtOH)增加,溶胶稳定性升高。其次是n(H2O)与温度的影响,溶胶稳定性随着n(H2O)增加而升高,随温度升高溶而降低。随n(DMF)增加,溶胶稳定性升高。在酸性条件下,溶胶稳定性随pH值增大而升高。关键词:溶胶�凝胶法;二氧化硅溶胶;稳定性;正交实验中图分类号:O648.14��文献标识码:A��文章编号:1008�0511(2010)05�0020�04��溶胶�凝胶法是以金属醇盐及其化合物为原料,在一定介质和催化剂存在的条件下,进行水解缩聚反应,使溶液由溶胶变成凝胶,再经干燥、热处理而得到的合成材料。利用溶胶进行涂膜处理可制备特殊的材料,该工艺所能达到的超薄、高温稳定性、复合组分分子级水平的均匀性是其它方法无法替代的。因此溶胶�凝胶法被越来越多地应用于各种新材料的制备,受到材料工作者的极大重视[1,2]。在溶胶合成无机膜工艺中,溶胶的稳定性十分重要[3]。许多学者对溶胶的稳定性作了研究:邱春阳和张克铮[4,5]研究了二氧化硅溶胶的稳定性以及复合溶胶稳定性。作者用正交实验法研究了各主要因素对溶胶稳定性影响的强弱顺序,并得出了各因素对溶胶稳定性的影响规律。摸清影响因素对凝胶时间的影响规律,可以指导合理的设计生产工艺条件。1�实验部分1.1�试剂和仪器正硅酸乙酯:上海化学试剂公司,无水乙醇:沈阳试剂四厂;N,N�二甲基甲酰胺:沈阳市东兴试剂