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问题:

题目:硅烷偶联剂KH-500对Ag掺杂球形SiO2复合颗粒结构的影响

关键词:银,二氧化硅,硅烷偶联剂,纳米复合颗粒

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  参考解析


自从纳米技术兴起以来,有着越来越多纳米材料得到了很好的发展与应用。而纳米二氧化硅属于纳米材料中的一种,有着越来越多的方法可以对它进行制取。目前,纳米二氧化硅已经变成了一种特别有用的无机材料。然而,各种制备方法都存在着一定的不足之处。因此,对其制取方法进行深入的研究是很有必要的。
在醇水混合溶剂中以氨作催化剂,正硅酸乙酯为硅源,通过溶胶-凝胶工艺制备单分散纳米二氧化硅球形颗粒。在制备球形纳米二氧化硅颗粒的过程中,其反应条件的要求特别高。如果在反应的过程中反应的温度不同、反应物的种类不同,都会影响化学反应的生成物——纳米二氧化硅性能。
金属Ag是一种重要的无机材料, 在催化、超导等领域具有非常好的应用前景。纳米Ag颗粒因其特有的光、电、磁和催化特性以及在抗菌领域中的广泛应用而成为纳米材料研究领域中的热点课题之一。纳米Ag粒子通常被负载于某些材料的表面,而使该材料表面具有纳米Ag粒子的特性,这是简单有效地制备掺杂Ag颗粒纳米材料的一种方法, 其中包括Ag/ TiO2、Ag/ZnO等纳米复合材料的制备。纳米SiO2是无定型的一种无毒、无味、无污染的非金属材料,由于其具有独特的优点, 被广泛作为载体制备各种纳米复合材料,如高分子复合材料,电子封装材料,催化剂和医药载体复合材料等。但由于纳米Ag颗粒的活性较高,普遍存在团聚且比较严重, 即使得到了细小而且分散性好的Ag纳米粒子, 在应用过程中也普遍存在稳定性不够的问题。在纳米银掺杂二氧化硅复合颗粒材料的制备研究中, 有效防止纳米粒子的团聚, 控制粒径在所需要的范围且保持稳定始终是研究的关键问题之一。
在制备了球形二氧化硅的基础上,提出一种制备Ag掺杂SiO2纳米复合颗粒的方法, 即采用溶胶-凝胶法,在二氧化硅形成的过程中,利用硅烷偶联剂KH-550的特殊结构将银均匀的分布在二氧化硅表面,再通过甲醛还原, 最终制得了纳米银掺杂二氧化硅复合颗粒。此制备方法不仅缩短了反应周期,还有效地改善了二氧化硅网络,控制了复合颗粒的团聚现象,使制备的Ag纳米颗粒尺度小且均匀分布于二氧化硅表面。分析了银掺杂二氧化硅复合颗粒的形成机理,结合XRD、TEM、FT-IR等手段对制得样品进行分析和表征,研究了复合颗粒的形貌结构,为银掺杂二氧化硅复合材料工业化的实际应用提供了重要的参考信息。

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