毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一、开题背景

近年来，新材料和先进制造技术正在迅猛的发展和广泛的应用，材料是人类进化的标志之一。而今，人们对材料性能的要求也越来越高。材料性能与材料颗粒的大小、形貌密切相关，而材料的光、电、磁学等宏观性能也很大程度的依赖材料的颗粒大小和形状均匀程度。单分散二氧化硅微球因为其分散性好、有巨大的比表面积、极好的光学性能和化学稳定性等优良的性能已成为材料科学与凝聚态物理领域中的研究热点，同时，二氧化硅微球还具有无毒性，高生物活性，亲水性，表面硅羟基易功能化等优点。通过控制合成过程的工艺参数可对微球的粒径及其分布、密度和比表面积等进行较精确的调控。已被广泛应用于橡胶、生物医学、涂料、胶粘剂、封装材料和化妆品等行业。制备二氧化硅微球通常有气相沉积法，微乳液法，沉淀法以及溶胶- 凝胶法等。

二、制备方法及原理

1.沉淀法

通过各种手段控制沉淀反应速率,可以制备各种单分散胶体颗粒，通常利用化学试剂的强制水解或配合物的分解来控制沉淀组分的浓度"利用尿素在不同温度下的水解速率不同,可以控制的释放沉淀组分CO3一2的速率,因此是制备许多金属氧化物、氢氧化物和碳酸盐均分散胶体的常用方法。王光信等用这种方法制备了高度单分散的橄榄形碱式碳酸错的胶体颗粒"也可以利用某些掩蔽剂,如EDTA、三乙胺或柠檬酸等与金属离子形成配合物,然后利用升温、调节pH值等手段使配合物逐渐水解,从而控制金属离子有适当的过饱和度,使金属化合物沉淀的成核与生长阶段分开,制备单分散的胶体颗粒。

2.微乳液法

微乳液法是模拟生物矿化中无机物在有机物调制下的合成过程,先形成有机物的自组装聚集体,无机先驱物在自组装聚集体与溶液相的界面处发生化学反应,在自组装体的模板作用下形成无机/有机复合物,然后将有机模板去除即可得到有组织的具有一定形状的无机材料"用作模板剂的有机物往往是表面活性剂，因为表面活性剂分子在溶液中可以自发形成胶束!液晶和囊泡等"反胶束与W/O微乳液具有尺寸均一的球形水池,成为制备单分散SiO2胶体颗粒制备的反应器"用反胶束和W/o制备510:球形颗粒具有以下几方面的优势:通过调整反应的条件参数R([H2O]/(Surafactant)值H([H2O]/[TEOS])值等,可以获得相应尺寸的510:纳米颗粒;体系具有较大的勃度粒子不易团聚沉降,有利于合成单分散性的粒子;反胶束与微乳液作为软模板,在合成过程中相当稳定(动态扩散平衡),在一定温度下灼烧即可除去模板剂,也可以用有机溶剂洗脱。尽管有很多的优点,但是由于表面活性剂价格比较昂贵且容易造成周围环境的污染而限制了这种方法的应用。

3.溶胶-凝胶法

以溶胶-凝胶法为基础的Stber法因其工艺简单、成本低廉，成为制备球形Si02的首选方法之一。 Stber法以正硅酸乙酯为原料，以乙醇为介质，通过氨水催化水解和凝聚制备出单分散二氧化硅颗粒。